La interacción entre gametos es crucial para la fecundación. La zona pelúcida (ZP) se considera responsable de bloquear la polispermia, pero in vitro estas funciones no son totalmente eficientes. La polispermia es frecuente en fecundación in vitro (FIV) en porcino y bovino, mientras que la interacción heteróloga espermatozoide-ovocito ha sido demostrada. Los objetivos fueron estudiar el bloqueo de la polispermia para mejorar los resultados de FIV e investigar las interacciones heterólogas entre espermatozoide humano y ovocito porcino. Los resultados demuestran que se produce endurecimiento de la ZP de ovocitos bovinos y porcinos de forma previa a la fecundación, utilizando DTSP o fluido oviductal bovino. Cuando se utilizan estos ovocitos en FIV aumenta la monospermia y el rendimiento final. En las interacciones heterólogas los espermatozoides humanos pueden unirse a ZP porcina y sufren la reacción acrosómica, pero no penetran los ovocitos sin ZP. En ICSI activan el ovocito y forman pronúcleos. / The interaction between gametes is crucial to fertilization. The zona pellucida (ZP) is responsible to block of polyspermy, but in vitro these functions are not efficient. The polyspermy is frequently in bovine and porcine in vitro fecundation. Besides the heterologous interaction between spermatozoa-oocyte had been described. The aims were study the block of polyspermy to improve the output of IVF and research the heterologous interactions between human spermatozoa and porcine oocyte.The results show that there is hardening of bovine and porcine ZP previously at fertilization, in vivo and using DTSP or bovine oviductal fluid. When these oocytes are used in IVF improve the monospermy and the output. In heterologus interactions the human spermatozoa could bind to porcine ZP and it triggers the acrosome reaction, but not penetration in ZP-free oocyte was observed. In ICSI the oocyte activation and

No description available.

El present treball analitza la morfologia espermàtica de l'ejaculat de Sus domesticus, la histologia del conducte epididimari i la qualitat de l'esperma epididimari. El material d'estudi prové de mascles reproductors porcins de les races Landrace i Pietrain, sans i sexualment madurs. La metodologia emprada es basa en l'examen al microscopi òptic (camp dar, contrast de fases i contrast interferencial) i al microscopi electrònic (de rastreig i de transmissió). Per a l'anàlisi estadística de les dades s'ha utilitzat el test de la X2 de Pearson (p<0,01). L'estudi de la morfologia espermàtica de l'ejaculat permet distingir diversos tipus de gàmetes que s'han classificat en tres grups: espermatozoides madurs, espermatozoides immadurs i espermatozoides aberrants, així com algunes cèI.lules somàtiques. L'espermatozoide madur de Sus domesticus és un gàmeta típic de mamífer (format per tres parts: cap, peça de connexió i cua) en que destaquen: la forma oval i plana del cap, el desenvolupament d'una protuberància acrosòmica apical en una de les cares del cap i la presencia dels cossos laminars en la peça de connexió. L'espermatozoide immadur es caracteritza per la presencia de la gota citoplasmàtica, el major desenvolupament de la protuberància acrosòmica apical i per la flexibilitat del cap. Els espermatozoides aberrants es descriuen i classifiquen segons la morfologia externa i la morfologia interna, distingint-se una amplia gama de malformacions que afecten les diverses parts de l'espermatozoide. Les cèl·lules somàtiques presents en l'ejaculat ofereixen les característiques pròpies d'un macròfag i se les ha observat englobant espermatozoides immadurs. L'estudi de l'estructura i la ultraestructura de les tres regions anatòmiques de l'epidídim (caput, corpus i cauda) revela que: a) l'epiteli epididimari és pseudoestratificat amb esterocilis, b) cada regió epididimària presenta uns valors característics en relació al diàmetre intern del conducte, a l'alçada de l'epiteli, a la longitud dels esterocilis i al nombre de cèl·lules somàtiques luminals, i c) l'epiteli epididimari esta format per cinc tipus cel·lulars: les cèl·lules principals, les cèl·lules basals, les cèl·lules dares, les cèl·lules estretes i les cèl·lules basòfiles. Dels resultats obtinguts es pot deduir que: a) aquests cinc tipus cel·lulars es distribueixen al llarg del conducte epididimari de forma no homogènia, b) les cèl·lules basals, les cèl·lules principals, les cèI.Iules dares i les cèl·lules estretes són diversos estadis del desenvolupament d'un mateix tipus cel·lular especialitzat en la secreció i reabsorció cel·lular, i c) les cèl·lules basòfiles són les precursores de les cèl·lules somàtiques luminals. La qualitat de l'esperma procedent de les tres regions de l'epidídim ha estat analitzada a partir dels següents paràmetres espermàtics: vitalitat, resistència osmòtica dels acrosomes, estabilitat cefàlica, morfologia, malformacions i aglutinació. La vitalitat espermàtica disminueix progressivament al llarg del conducte epididimari. La resistència osmòtica dels acrosomes s'assoleix en la regió corporal de l'epidídim. L'estabilitat cefàlica dels espermatozoides és més elevada en les dues primeres regions de l'epidídim que en la regió caudal. Cada regió de l'epidídim es caracteritza per una morfologia espermàtica específica: a) el caput es caracteritza per l'elevat percentatge d'espermatozoides immadurs amb gota citoplasmàtica proximal, b) el corpus es caracteritza per l'elevat percentatge d'espermatozoides immadurs amb gota citoplasmàtica distal, i c) el cauda es caracteritza per l'elevat percentatge d'espermatozoides madurs. S'han estudiat les següents malformacions d'origen epididimari: espermatozoides de cua doblegada per l'anell de Jensen (origen en el cauda), espermatozoides de cua enrotllada i espermatozoides de cues fusionades (origen en el corpus). Els espermatozoides perden la capacitat de doblegar la cua per la peça intermèdia a mesura que avancen pel conducte epididimari. L'aglutinació espermàtica tendeix a augmentar progressivament al llarg del conducte epididimari, si bé, no s'han observat variacions significatives en els diversos tipus d'aglutinació. La maduració epididimaria dels espermatozoides de Sus domesticus és un procés lent i complex, i la qualitat de l'ejaculat depèn de que aquesta maduració hagi estat completa. La presencia en l'esperma ejaculat de formes gamètiques pròpies de l'esperma epididimari és un signe d'una incompleta maduració dels espermatozoides; i, pot considerar-se com un paràmetre indicador d'estrés del mascle reproductor, tant més quant més s'assembli a la morfologia espermàtica de la regió cefàlica de l'epidídim. / This work analyzes the sperm morphology of the ejaculate of Sus domesticus, the histology of the epididymal duct and the quality of the epididymal sperm. The material of research comes from healthy and sexually mature boars (Landrace and Pietrain breeds). The methodology used is based on the examination by light microscopy, phase-contrast and interferential contrast microscopy and by electron microscopy (scanning and transmission). Comparisons of data of the seminal parameters observed in the three epididymal regions were made by the Pearson's X2 test at the 0.01 level of significance. The study of the sperm morphology of the ejaculate allows distinguishing different gamete forms classified into three groups: mature, immature and aberrant spermatozoa, as well as some somatic cells. The mature spermatozoon of Sus domesticus is a typical gamete of a mammal (it can be divided into three regions: head, connecting piece and tail) characterized by the following features: the oval and plain shape of the head, the development of an apical semi lunar protuberance in one of the head's sides and the presence of the laminar bodies in the connecting piece. The immature spermatozoon is characterized by the presence of the cytoplasmic droplet, by the greater development of the apical acrosome protuberance and by the head's flexibility. The aberrant spermatozoa are described and classified according to the external and internal morphology, being observed a large range of malformations which affect to different regions of the spermatozoon. The somatic cells present in the ejaculate show the characteristics of a macrophage and have been observed including immature spermatozoa. The study of the structure and ultra structure of the three anatomic regions of the epididymis (caput, corpus and caudal) reveals that: a) the epididymal epithelium is pseudo stratified with sterocilia, b) each epididymal region presents characteristic values in relation to the internal diameter of the duct, to the height of the epithelium, to the length of the stereocilia and to the number of luminal somatic cells, and c) the epididymal epithelium contains five cellular types: principal cells, basal cells, clear cells, narrow cells and basophilic cells. From the results obtained it can be deduced that: a) these five cellular types are not distributed homogeneously along the epididyrnal duct, b) the basal cells, clear cells and narrow cells are different stadia of the development of a same cellular type specialized in the cellular type specialized in the cellular secretion and resorption, and c) the basophilic cells are the precursors of the luminal somatic cells. principal eells, c1ear eells and narrow cells are different stadia of the development of a same eellular type specialized in the eellular seeretion and resorption, and el the basophilie eells are the preeursors of the luminal somatie eells. The sperm quality from the three epididymal regions has been analyzed starting from the following sperm parameters: vitality, osmotic resistance of the acrosomes, cephalic stability, morphology, malformations and agglutination. The sperm vitality decreases progressively along the epididymal duet. The osmotic resistance of the acrosomes occurs in the corporal region of the epididymis. The cephalic stability of the spermatozoa is higher in the first two epididymal regions than in the caudal region. Each epididymal region is characterized by specific sperm morphology: a) the caput is characterized by the high percent of immature spermatozoa with proximal cytoplasmic droplet, b) the corpus is characterized by the high percent of immature spermatozoa with distal cytoplasmic droplet, and c) the cauda is characterized by the high percent of mature spermatozoa. There have been studied the following malformations of epididymal origin: spermatozoa with tail folded at the Jensen's ring (cauda origin), coiled tail spermatozoa and spermatozoa with fused tails (corpus origin). The sperm agglutination tends to increase progressively along the epididymal duet, although it has not been observed significative variations in the different types of agglutination. The epididymal maturation of the spermatozoa of Sus domesticus is a slow and complex process, and the quality of the ejaculate depends on a complete maturation of the spermatozoa. The presence of gametic forms characteristic of the epididymal sperm in the ejaculated is a sign of an incomplete maturation of the spermatozoa; and, it can be considered as a stress indicative parameter of the boar, the more when they look more similar to the sperm morphology of the cephalic region of the epididymis.

DNA damage in spermatozoa is a crucial contributor to spontaneous abortion, severe genetic disease in the offspring and infertility. The chromatin of spermatozoa is highly compacted, transcriptionally and translationally silent, hence lacking DNA damage response (DDR). DDR foci follow within seconds after a DNA double strand break (DSB) and correlate to an abortive topoisomerase-IIb activity during spermiogenesis. When comparing the DSB frequencies at the two most fragile genomic loci (fragile sites FRA3B, FRA16D) in human and murine spermatozoa with lymphocytes, significantly increased DSB levels were detected in spermatozoa in both species. This corroborates that spermatozoa are more prone to DSBs than somatic cells. When comparing the DSB frequencies at FRA3B/FRA16D in spermatozoa of smokers with non-smokers, two-fold increases were found, probably caused by cigarette smoke components triggering abortive topoisomerase-II¿ activity. The phosphorylated DDR proteins H2AX and ATM were identified in human spermatozoa and murine spermatids using multicolour immunostaining with laser-scanning confocal microscopy (LSCM) and Western blots. Based on significantly increased DDR foci in spermatozoa of smoking men, but lacking DDR foci in response to in vitro challenge with H2O2, an abortive topoisomerase-IIb activity is the likely cause of DDR foci in spermatozoa. As DDR foci are susceptible to cigarette smoke, they can potentially be used as a novel biomarker. When comparing paternal spermatozoa, and lymphocytes as well as maternal and cord lymphocytes from 39 families for DSBs (via high-throughput LSCM pH2AX detection) and DNA fragmentation (Comet assay), significant increases were found in newborns of mothers exposed to environmental tobacco smoke and smoking fathers. When challenging lymphocytes and spermatozoa to different genotoxicants, significantly increased DNA damage in newborns compared to adults was found. This confirms an exceptional vulnerability in newborns, believed to cause increased susceptibly to disease in later life, including cancer. / European Union¿s 6th Framework project Newborns and genotoxic exposure risk (NewGeneris), British Council¿s United Kingdom Indian Education Research Initiative (UKIER)