Submitted by ROGÉRIO FONSECA GUIMARÃES PERES null (rfgperes@yahoo.com.br) on 2017-01-14T21:47:17Z No. of bitstreams: 1 OK Tese Doutorado com Ficha Catalográfica Rogerio Peres Final.pdf: 3471137 bytes, checksum: afcec40d26ee7845fa56d00b5abdc36e (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-01-17T14:03:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 guimaraes_rf_dr_bot.pdf: 3471137 bytes, checksum: afcec40d26ee7845fa56d00b5abdc36e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-17T14:03:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 guimaraes_rf_dr_bot.pdf: 3471137 bytes, checksum: afcec40d26ee7845fa56d00b5abdc36e (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os hormônios metabólicos IGF-1, GH e leptina são alterados de acordo com o status nutricional dos animais. O objetivo desse trabalho foi determinar as concentrações desses hormônios em vacas paridas e novilhas Nelore entre 12 e 16 meses de idade e seus efeitos na reprodução nos experimentos do Capítulo 2. No Capítulo 3, vacas primíparas, multíparas e novilhas Nelore de dois anos foram suplementadas ou não com milho moído durante o protocolo de IATF até o diagnóstico de gestação com o intuito de avaliar a alteração nos hormônios metabólicos e seus impactos na reprodução. No Capítulo 4, multíparas Nelore de duas fazendas foram suplementadas ou não com virginiamicina adicionada ao sal mineral. Em todos os experimentos as fêmeas foram submetidas a protocolos de IATF e colocadas com touro até o fim da estação de monta, sendo que apenas nos experimentos do Capítulo 3, as fêmeas receberam segunda IATF caso estivessem vazias antes da entrada dos touros. No experimento 1 do Capítulo 2 e no experimento 1 do Capítulo 3 houve efeito linear positivo da concentração de IGF-1 no dia da inseminação na probabilidade de prenhez a IATF. Em todos os experimentos realizados, também houve efeito linear positivo da concentração de IGF-1 no dia da inseminação na probabilidade de prenhez ao final da estação de monta, exceto no experimento 2 do capítulo 2. A concentração de IGF-1 no diagnóstico de gestação apresentou efeito linear negativo na probabilidade de prenhez em quatro estudos. O efeito do GH e da leptina nos parâmetros reprodutivos não foi consistente entre os estudos. A suplementação com milho não alterou a taxa de prenhez à IATF, mas houve tendência no aumento da prenhez na segunda inseminação e aumentou a taxa de prenhez ao final da estação de monta de primíparas, diminuiu a taxa de prenhez ao final da estação de monta em multíparas e aumentou somente o peso a desmama dos bezerros de primíparas. A suplementação com virginiamicina não aumentou a taxa de prenhez a IATF e ao final da estação de monta na Fazenda A, enquanto que na fazenda B não aumentou a taxa de prenhez a IATF, mas aumentou a porcentagem de fêmeas ciclando no diagnóstico de gestação e uma tendência no aumento da probabilidade de prenhez ao final da estação de monta. O peso a desmama aumentou em ambas fazendas com suplementação de virginamicina. Conclui-se que o IGF-1 no momento da IA e no momento do DG são possíveis importantes marcadores de fertilidade em bovinos e que estratégias nutricionais podem alterar esses hormônios com ou sem impacto na reprodução. / The metabolic hormones IGF-1, GH and leptin change according to nutritional managmentof the herd. The aim of these trials was to measure the concentration of these metabolic hormones in 12-16 months old Nellore heifers and multiparous cows and associate with the reproduction performance in experiments of Chapter 2. In Chapter 3, 2-years old heifers, primiparous and multiparous Nellore cows received or not ground corn starting in the begginning of TAI protocol until pregnancy check on day 30 to associate with metabolic hormones and reproduction. In Chapter 4, multiparous Nellore cows of two farms were supplemented or not with virginiamycin in mineral salt and the association with metabolic hormores and reproduction was evaluated. In all studies TAI was performed and bulls stayed from 7 days after TAI until the end of breeding season, except on trials of Chapter 3, which second TAI was performed in open cows before being exposed to bulls. In experiment 1 of Chapter 2 and experiment 1 of chapter 3 there was a linear positive effect of IGF-1 concentration on day of insemination on TAI pregnancy rate. In all trials, IGF-1 concentrations on insemination had a linear positive effect on pregnancy rate in the end of breeding season, except in experiment 2 of chapter 2. The IGF-1 concentrations on pregnancy rate had a linear negative association with TAI pregnancy rate in 4 studies. Concentraions of GH and leptin had no consistent association with reproduction rates. Corn supplementation did not alter TAI pregnancy rate, but tended to improve pregnancy rate on second AI and increased final pregnancy rate in primiparous cows, reduced final pregnancy rate in multiparous cows and increased weaning rate of primiparous calves supplemented with corn. Virginiamycin supplementation did not increase TAI and final pregnancy rates in farm A, while farm, B did not increase TAI pregnancy rate, but increased the percentage of cycling cows on pregnancy check and tended to increase final pregnancy rate in the end of the breeding season. In both farms, calves weaning weight increased with virginiamycin supplementation. In conclusion, IGF-1 concentrations on TAI and pregnancy check can be possible markers for fertility in Bos indicus cows and nutritional strategies can change metabolic hormones affecting or no reproduction parameters. / FAPESP: 2014/03209-0

A espermatogênese é um processo orquestrado e coordenado pelo qual os espermatozoides são produzidos. Ao final deste processo, o excesso de citoplasma presente nas espermátides é fagocitado, permanecendo um resíduo denominado de gota citoplasmática. Os espermatozoides em fase de maturação apresentam gota, que migra da região proximal para regiões mais distais da célula espermática. Estudos relacionam o remanescente citoplasmático à proteção antioxidante e à ativação metabólica de espermatozoides imaturos. Os mecanimos fisiológicos da maturação e os status oxidativo e metabólico em células epididimárias de bovinos são pobremente elucidados. Desta forma, foram realizados dois experimentos com o objetivo de caracterizar o status oxidativo e metabólico de espermatozoides bovinos durante a maturação espermática, e os possíveis papéis da gota citoplasmática envolvidas nesse processo. Para tal, amostras espermáticas foram recuperadas dos três segmentos epididimários (Cabeça, corpo e cauda) e submetidas às avaliações de cinética espermática (CASA) e testes morfofuncionais. Foram avaliadas as atividades das enzimas antioxidantes SOD e GPx e mensurados os níveis de ATP em cada amostra epididimária. Espermatozoides recuperados da cauda do epidídimo apresentaram maior porcentagem de células móveis e progressivas e elevados níveis de ATP em comparação aos demais grupos. As células provenientes do corpo apresentaram maior susceptibilidade à peroxidação lipídica e membranas plasmática e acrossomal lesionadas. Foi nesse segmento que também observamos a migração da gota e o início da aquisição da motilidade, e correlação negativa entre gota distal e susceptibilidade à peroxidação. Em amostras da cabeça, houve correlação positiva entre produção de EROs e níveis de ATP, e alto PMM; e correlação negativa entre atividade da SOD e susceptibilidade à peroxidação lipídica em amostras da cabeça. Não foram observadas diferenças significativas em relação ao potencial de membrana mitocondrial (PMM) e a atividade da SOD e da GPx entre os diferentes segmentos. Por meio dos principais resultados, pudemos sugerir que as células presentes na cauda do epidídimo apresentam o aparato energético ativo, devido à alta porcentagem de células móveis e níveis de ATP. As amostras provenientes do corpo evidenciam que é neste segmento em que a motilidade se inicia e que ocorre os principais remodelamentos de membrana. As correlações observadas nos permitem inferir que as mitocôndrias de espermatozoides bovinos imaturos já estivessem ativas desde o início da maturação, produzindo energia e EROs. Além disso, a correlação nos mostra o papel protetor da SOD contra à peroxidação lipídica. Paralelamente, sugerimos que a gota participe firmemente da ativação da motilidade e desempenhe papel antioxidante contra as EROs. Assim, concluímos que as modificações celulares inerentes ao processo de maturação e a presença da gota citoplasmática sejam cruciais no status oxidativo e metabólico de espermatozoides bovinos imaturos, afim desenvolver a capacidade fecundante do espermatozoide. / Spermatogenesis is an orchestrated and coordinated process by which sperm are produced. In the end of this process, the excess cytoplasm present in the spermatids is phagocytosed, remaining a called cytoplasmic droplet. Spermatozoa in the stage of maturation present cytoplasmic droplet, which migrates from the proximal region to more distal regions in sperm cell. Studies relate the cytoplasmic remnant to the antioxidant protection and to metabolic activation of immature sperma. The physiological mechanisms of maturation and the oxidative and metabolic status of bovine epididymal cells are poorly elucidated. Thus, two experiments aimed to characterize the oxidative and metabolic status of bovine sperm during epididymal maturation, and the possible cytoplasmic droplet roles involved in this process. For this, sperm samples were recovered from the three epididymal segments (Caput, corpus and cauda) and submitted to spermatic kinetics analysis (CASA) and morphofunctional tests. The activities of the antioxidant enzymes SOD and GPx were evaluated and the levels of ATP in each epididymal sample. Sperm cells recovered from the cauda of the epididymis showed a higher percentage of motile and progressive cells and high levels of ATP compared to the other groups. Cells from the corpus showed elevated susceptibility to lipid peroxidation and lesioned plasma and acrosomal membranes. It was in this segment that we also observed the migration of cytoplasmic droplet and the beginning of the acquisition of motility, and negative correlation between distal droplet and susceptibility to peroxidation. In samples from the caput, there was a positive correlation between ROS production and ATP levels, and high PMM; and negative correlation between SOD activity and susceptibility to lipid peroxidation in caput samples. No significant differences were observed in relation to mitochondrial membrane potential (PMM) and SOD and GPx activity among the different segments.By means of the main results, we could suggest that cells present in the cauda of the epididymis present the active energy apparatus, due to the high percentage of mobile cells. Samples from the corpus show that is in this segment that the motility begins and the main membrane remodeling occurs. The observed correlations allow us to infer that mitochondria of immature bovine sperm are already active since the beginning of maturation, producing energy and ROS. In addition, the correlation shows us the protective role of SOD against lipid peroxidation. In parallel, we suggest that cytoplasmic droplet participates firmly in the activation of motility and plays an antioxidant role against ROS. Thus, we conclude that the cellular modifications inherent in the sperm maturation process and the presence of cytoplasmic droplet are crucial in the oxidative and metabolic status of immature bovine spermatozoa, in order to develop fecundant capacity.