Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2008. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-09-08T16:56:50Z No. of bitstreams: 1 2008_DanieleOgaFutino.pdf: 344538 bytes, checksum: d57e476051f680fd9bf2ae927cc6d356 (MD5) / Approved for entry into archive by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br) on 2009-09-22T16:00:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_DanieleOgaFutino.pdf: 344538 bytes, checksum: d57e476051f680fd9bf2ae927cc6d356 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-09-22T16:00:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_DanieleOgaFutino.pdf: 344538 bytes, checksum: d57e476051f680fd9bf2ae927cc6d356 (MD5) Previous issue date: 2008-05 / A crescente demanda por biotécnicas reprodutivas em cães tem despertado grande interesse no desenvolvimento de protocolos de congelação de sêmen canino que, associados à correta identificação do momento ótimo para a inseminação, resultem em taxas de fertilidade próximas às da inseminação artificial com sêmen fresco ou resfriado. A grande vantagem da congelação do sêmen é a sua viabilidade por tempo indeterminado. O crioprotetor de eleição na congelação do sêmen canino é o glicerol, entretanto a busca por crioprotetores alternativos tem sido crescente. O presente trabalho objetivou comparar a eficiência da metil-formamida (MF) e da dimetil-formamida (DF) em relação ao glicerol (GL) como crioprotetores na congelação do sêmen canino. Para o experimento, foram utilizados pools de amostras de sêmen de cinco cães da Polícia Federal, coletadas por manipulação digital. Cada pool foi fracionado em três amostras, sendo cada uma delas submetida a um dos três crioprotetores, sempre à concentração final de 3% em diluidor Tris-gema. Cada tratamento foi repetido cinco vezes. O sêmen foi avaliado subjetivamente quanto à motilidade total e progressiva, vigor e morfologia logo após a coleta do sêmen, formação do pool, diluição, resfriamento e descongelação. As alíquotas foram resfriadas e equilibradas a 4°C por uma hora e meia e envasadas em palhetas de 0,5m?. Em seguida, procedeu-se a congelação, expondo-se as palhetas ao vapor de nitrogênio líquido por 15 minutos seguido de imersão e armazenamento no nitrogênio líquido. As palhetas foram acondicionadas em botijão criogênico por um período mínimo de sete dias antes da descongelação. A descongelação foi feita em banho-maria a 37°C durante um minuto, permanecendo a esta temperatura durante 30 minutos para a realização do teste hiposmótico (HOST). A longevidade espermática foi feita realizando-se o teste de termorresistência (TTR). A análise estatística foi realizada utilizando-se análises de variância (ANOVA) e teste PLSD de Fischer. As amostras de sêmen fresco apresentaram características físicas e morfológicas dentro da normalidade (93,60±7,60%, 90,40±8,70%, 4,8±0,44 e 90,25±3,17% para motilidade total, motilidade progressiva, vigor e morfologia normal, respectivamente). Após a descongelação, foram observadas diferenças significativas (P<0,05) entre GL e DF em relação à motilidade total e progressiva e vigor. Em relação à MF, não houve diferenças significativas em relação ao GL ou à DF em nenhum parâmetro avaliado. As médias para motilidade total, motilidade progressiva, vigor e morfologia normal na pós-descongelação foram 69,00±5,47%, 61,00±7,41%, 2,9±0,54% e 57,10±5,01% para o GL, 59,00±8,94%, 50,00±10,00%, 2,5±0,70 e 66,90±7,74% para a MF e 44,00±21,03%, 37,00±19,87%, 2,1±0,65 e 61,10±5,59% para a DF, respectivamente. No teste HOST o GL apresentou-se superior à MF e DF (57,80±12,47%, 35,80±18,47% e 34,40±9,40%, porcentagens médias de células com membranas íntegras para GL, MF e DF, respectivamente). Durante o TRT, não houve diferenças entre o GL e a MF e ambos mostraram-se superior à DF. De acordo com os resultados encontrados, pode-se concluir que a MF apresenta resultados semelhantes ao GL, e, portanto pode ser considerada uma alternativa como crioprotetor na criopreservação de sêmen canino. Testes comparando diferentes concentrações da MF são necessários visando seu melhor desempenho como crioprotetor. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Due to an increasing demand for canine reproductive biotechnologies, it has been crescent interests for improving freezing protocols employed for canine semen which, associated to a correct identification of optimal breeding time, results on fertility rates close to those achieved with artificial insemination with fresh or cooled semen. The unlimited viability of cryopreserved semen is the greatest advantage of this technique. Glycerol is the most commonly used cryoprotectant for dog sperm however the search for alternative cryoprotectants has increased. The aim of the present work was to compare the efficiency of methyl-formamide (MF), dimethyl-formamide (DF) and glycerol (GL) as cryoprotectants in canine semen cryopreservation. Five dogs were used in the experiment. Ejaculates were collected, pooled and divided into three aliquots and each one was submitted to one of the three cryoprotectants, with final concentration of 3% in egg yolk-TRIS extender. Treatments were repeated five times. Semen was subjectively evaluated for total and progressive motility, vigor and morphology immediately after each of the following procedures: semen collection, pool formation, dilution, chilling and freezing/thawing. Sperm membrane functional integrity was assessed by hypo-osmotic swelling test (HOST), ans longevity was assessed using the thermoresistance test (TRT). Fresh semen showed normal physical and morphological characteristics. After thawing, differences were observed between semen frozen using GL and DF regarding total and progressive motility and bigot (P<0.05) but not between MF and GL or MF and DF. Means for total motility, progressive motility, vigor and morphologically normal spermatozoa were respectively 69,00±5,47%, 61,00±7,41%, 2,9±0,54% e 57,10±5,01% for GL, 59,00±8,94%, 50,00±10,00%, 2,5±0,7 and 66,90±7,7% for MF and 4,00±21,03%, 37,00±19,87%, 2,1±0,65 and 61,10±5,59% for DF. On HOST, GL was superior to MF and DF (57,80±12,47%, 35,80±18,47% and 34,40±9,40%, respectively). During TRT, both GL and MF were superior to DF, with no differences between GL and MF. In conclusion, the use of MF as cryoprotectant showed results similar to GL, except on HOST, and can br considered as an alternative in canine semen cryopreservation. Further studies testing different concentrations of MF may improve its effects on cryopreservation of canine semen.

Frente à importância da preservação dos recursos genéticos algais depositados em coleções de referência para o apoio de programas de melhoramento, faz-se necessário o desenvolvimento de metodologias para a conservação de microalgas em estado metabolicamente inativo por longos períodos. Neste contexto, objetivou-se com o presente trabalho estabelecer protocolos otimizados de criopreservação para espécies de microalgas com arquiteturas celulares distintas (colonial cenobial, cocóide unicelular e colonial palmeloide), determinando-se os parâmetros ótimos para o congelamento, incluindo a fase de crescimento algal, além do tipo e da concentração de agentes crioprotetores. Foram testados três agentes químicos crioprotetores: dois agentes com alta permeabilidade celular, Glicerol e Dimetilsulfóxido (DMSO), e um agente não-permeável, Polietilenoglicol 400 (PEG 400). A otimização das variáveis foi realizada empregando-se delineamento composto central rotacional (DCCR) 22. Para a maioria das cepas unicelulares cocóides analisadas o congelamento durante a fase de desaceleração do crescimento algal (6º dia de cultivo) na presença do crioprotetor DMSO 7% (v/v) resultou nas taxas mais elevadas de viabilidade celular após a criopreservação (até 94%). Por outro lado, as taxas mais altas de recuperação da viabilidade celular de algas cenobiais (62,6%) foram obtidas mediante congelamento durante a fase de crescimento algal exponencial (3º dia de cultivo) na presença dos agentes glicerol e PEG 400 combinados na concentração de 5% (v/v) cada. Comportamento distinto também foi observado para as cepas palmelóides analisadas, com as taxas de recuperação mais elevadas (78,8%) tendo sido obtidas mediante congelamento durante a fase de desaceleração do crescimento algal (6º dia de cultivo) na presença da combinação de agentes crioprotetores, glicerol (5% v/v) + PEG 400 (5% v/v). Os resultados obtidos sugerem que a morfologia apresentada pelo talo algal pode ser um bom indicador para a escolha do agente crioprotetor a ser utilizado para a criopreservação. / In view of the importance of preserving algal genetic resources deposited in reference collections for the support of enhancement programs, it is necessary to develop methodologies for the conservation of microalgae in a metabolically inactive state for long periods. In this context, the objective of this work was to establish optimized cryopreservation protocols for microalgae species with distinct cellular architectures (cenobial colonial, unicellular coccoid and palmeloid colonial), determining the optimal parameters for freezing, including the algal growth phase, and also the type and concentration of cryoprotective agents. Three cryoprotectants were tested: two agents with high cell permeability, Glycerol and Dimethylsulfoxide (DMSO), and a non-permeable agent, Polyethylene Glycol 400 (PEG 400). The optimization of the variables was carried out using a central composite rotational design (CCRD) 22. For most of the single-celled coccoid strains analyzed, the freezing during the deceleration phase of algal growth (6th day of culture) in the presence of 7% DMSO cryoprotectant v/v) resulted in the highest rates of cell viability after cryopreservation (up to 94%). On the other hand, the highest rates of cellular viability of the cenobial algae (62.6%) were obtained by freezing during the exponential algal growth phase (3rd day of cultivation) in the presence of combined glycerol and PEG 400 agents in the concentration of 5% (v / v) for each one. Different behavior was also observed for the analyzed palmeloid strains, with the highest recovery rates (78.8%) being obtained by freezing during the deceleration phase of algal growth (6th day of culture) in the presence of the combination of cryoprotectants, glycerol (5% v/v) + PEG 400 (5% v/v). The results obtained suggest that the morphology presented by the algal stem can be a good indicator for the choice of cryoprotectant to be used for cryopreservation.

Foi estudado a influência das estações não reprodutiva e reprodutiva, dos crioprotetores glicerol e etilenoglicol e do processo de congelação e descongelação sobre a motilidade, o vigor, a morfologia e o complexo DNA-proteína de espermatozóides em garanhões, comparando o sêmen fresco, o exposto a congelação e descongelação sem crioprotetores, o exposto aos crioprotetores sem congelação e o exposto aos crioprotetores com congelação e descongelação. Foram utilizados seis garanhões da raça Mangalarga Paulista, colhendo 12 ejaculados de cada animal na estação não reprodutiva (1) e 12 ejaculados na estação reprodutiva (2), analisando a motilidade, o vigor, a concentração, a morfologia e a patologia do complexo DNA-Proteína. A patologia do complexo DNA-Proteína foi avaliada em sêmen fixado com etanol-ácido-acético glacial 3:1 (v/v), tratado com HCL 4N a 25oC e corado com azul de toluidina a 0,025% em tampão Mcllvaine, empregando microscopia óptica com aumento de 1000x. Os resultados mostraram que a motilidade, o vigor, a morfologia e a anomalia do complexo DNA-Proteína dos espermatozóides diferem entre os grupos congelado e não congelado (P<0,05). Para o grupo fresco, a taxa de patologia do complexo DNA-Proteína apresentou diferença significativa (P<0,05) entre as estações 1 e 2. O processo de congelação e descongelação exerce influência negativa sobre o complexo DNA-Proteína de espermatozóides em garanhões. / To study the effects of freezing and thawing on DNA-protein complexes in spermatozoa, 12 ejaculate were collected from each of 6 stallions (Mangalarga Paulista breed) in each of two consecutive breeding seasons. Motility, vigor, concentration, morphology and incidence of the DNA-protein complex pathologies of spermatozoa were evaluated and compared among fresh semen, semen expose to freezing and thawing without cryoprotectants and semen exposed to the cryoprotectors glycerol and ethylene glycol left at room temperature or frozen. Incidence of the DNA-protein complex pathologies was evaluated in semen smear fixed in na ethanol-acetic-acid mixture (3:1, v/v) for 1 minute, washed in 70% ethanol for 3 minutes and air dried. To induce nuclear metachromasy, smears were treated with 4N HCL at 25ot for 20 minutes followed by rinsing in distilled water. Preparation were stained with a 0.025% toluidine blue solution in Mailvaine buffer for 15 minutes. Frequency of spermatozoa exhibiting nuclear metachromasy was determined in 1000 cells/animal by light microscopy at 1000X magnification. Motility, vigor, morphology and DNA-protein complex pathologies of spermatozoa were different for semen frozen compared to not frozen (P<0.05). For fresh semen, there were effects of seasons on the incidence of DNA-protein complex pathologies (P<0.05) For semen frozen without cryoprotectants there were significant effects seasons (P<0.05) The process of cryopreservation and thawing influences negatively the DNA-protein complexes in stallion spermatozoa.

Foi estudado a influência das estações não reprodutiva e reprodutiva, dos crioprotetores glicerol e etilenoglicol e do processo de congelação e descongelação sobre a motilidade, o vigor, a morfologia e o complexo DNA-proteína de espermatozóides em garanhões, comparando o sêmen fresco, o exposto a congelação e descongelação sem crioprotetores, o exposto aos crioprotetores sem congelação e o exposto aos crioprotetores com congelação e descongelação. Foram utilizados seis garanhões da raça Mangalarga Paulista, colhendo 12 ejaculados de cada animal na estação não reprodutiva (1) e 12 ejaculados na estação reprodutiva (2), analisando a motilidade, o vigor, a concentração, a morfologia e a patologia do complexo DNA-Proteína. A patologia do complexo DNA-Proteína foi avaliada em sêmen fixado com etanol-ácido-acético glacial 3:1 (v/v), tratado com HCL 4N a 25oC e corado com azul de toluidina a 0,025% em tampão Mcllvaine, empregando microscopia óptica com aumento de 1000x. Os resultados mostraram que a motilidade, o vigor, a morfologia e a anomalia do complexo DNA-Proteína dos espermatozóides diferem entre os grupos congelado e não congelado (P<0,05). Para o grupo fresco, a taxa de patologia do complexo DNA-Proteína apresentou diferença significativa (P<0,05) entre as estações 1 e 2. O processo de congelação e descongelação exerce influência negativa sobre o complexo DNA-Proteína de espermatozóides em garanhões. / To study the effects of freezing and thawing on DNA-protein complexes in spermatozoa, 12 ejaculate were collected from each of 6 stallions (Mangalarga Paulista breed) in each of two consecutive breeding seasons. Motility, vigor, concentration, morphology and incidence of the DNA-protein complex pathologies of spermatozoa were evaluated and compared among fresh semen, semen expose to freezing and thawing without cryoprotectants and semen exposed to the cryoprotectors glycerol and ethylene glycol left at room temperature or frozen. Incidence of the DNA-protein complex pathologies was evaluated in semen smear fixed in na ethanol-acetic-acid mixture (3:1, v/v) for 1 minute, washed in 70% ethanol for 3 minutes and air dried. To induce nuclear metachromasy, smears were treated with 4N HCL at 25ot for 20 minutes followed by rinsing in distilled water. Preparation were stained with a 0.025% toluidine blue solution in Mailvaine buffer for 15 minutes. Frequency of spermatozoa exhibiting nuclear metachromasy was determined in 1000 cells/animal by light microscopy at 1000X magnification. Motility, vigor, morphology and DNA-protein complex pathologies of spermatozoa were different for semen frozen compared to not frozen (P<0.05). For fresh semen, there were effects of seasons on the incidence of DNA-protein complex pathologies (P<0.05) For semen frozen without cryoprotectants there were significant effects seasons (P<0.05) The process of cryopreservation and thawing influences negatively the DNA-protein complexes in stallion spermatozoa.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:46:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 281028 bytes, checksum: 78874dbf43dd25b05a14372123254675 (MD5) Previous issue date: 2006-06-09 / The objective of this work was to evaluate the effect of permeable and unpermeable protocols in the same dilution media and to compare two unfrozen canine semen protocols. Three adults males from Labrador Retrievier breed, were submitted to weekly collection of semen for five weeks, in a total of 15 samples in each experimental design. The in vitro testes applied to the semen samples were evaluation of: the progressive motility, the spermatic vigor, the integrity of plasma and acrosome membrane and the sperm longevity. The base mean diluent utilized for the crioprotectors associations was tris-citrate: (G1) (modified tris-citrate = 3% dimetil-formamide + 3% glycerol); (G2) (modified tris-citrate = 3% dimetilformamide + threalose) and (G3) (tris-citrate = 4% glycerol). For the unfrozen semen, was used a fast unfrozen protocol (75 ºC/ 7 ) and the slow unfrozen protocol (37 ºC/ 1 ). A difference was detected (P<0.01) among the tested associations, and the G1 and G3 associations were superior to the G2 one. But, evaluating each protector association separately, there was no difference (P>0.01) when utilizing the fast and slow unfrozen protocols. These results showed that the glycerol cryopreserved sperm cell showed better results as compared to the others associations used in preserving the canine sperm cells. / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da associação de crioprotetores permeáveis e impermeáveis em um mesmo meio diluidor e comparar dois protocolos de descongelamento de sêmen canino. Foram utilizados três machos adultos da raça Labrador do Retrievier, os quais foram submetidos a uma coleta de sêmen semanal durante o período de cinco semanas, totalizando quinze amostras em cada delineamento experimental. Os testes in vitro aplicados às amostras de sêmen foram a avaliação da motilidade progressiva, o vigor espermático, a avaliação de integridade da membrana plasmática e do acrossoma e avaliação da longevidade espermática. O meio diluente base utilizado para as associações de crioprotetores foi o Tris-citrato: (G1) (Tris-citrato modificado/ = 3% Dimetil-formamida + 3% Glicerol); (G2) (Tris-citrato modificado/ = 3% Dimetil-formamida + 3% Trealose) e (G3) (Tris-citrato/ = 4% Glicerol). Quanto ao método de descongelamento do sêmen, foi avaliado um protocolo de descongelamento rápido (75ºC/ 7 e 37ºC/ 1 minuto) e um protocolo de descongelamento lento (37ºC/ 1 minuto). Foi verificada diferença (P<0,01) entre as associações crioprotetoras testadas, de forma que foi apresentada superioridade aos grupos G1 e G3, quando comparado aos resultados inferiores demonstrados pelo G2. Porém, avaliando separadamente cada associação crioprotetora, não houve diferença (P>0,01) ao utilizar distintos protocolos de descongelamento, sendo um rápido e outro lento. Esses resultados indicam que a célula espermática criopreservada pela associação glicerol apresentou os melhores resultados, caracterizando maior eficácia na preservação dos espermatozóides da espécie canina comparado às demais associações testadas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:55:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 256712 bytes, checksum: 96078d7a918b47a581d54f5c6c68b221 (MD5) Previous issue date: 2006-08-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The aim of this study was to evaluate the effect of different cooling rates, equilibration times and permeating cryoprotectants on motility characteristics and plasma membrane integrity of cryopreserved goat spermatozoa. Three experiments were designed. In the first one was evaluated the effect of different cooling methods on goat semen cryopreservation. A total of 20 ejaculates from Saanen (n = 2) and Alpine (n = 2) goats were frozen using a standard dry skim milk yolk diluent with 5% glycerol. Aliquots of the extended semen were then cooled using two different cooling methods (PR1; Becker or PR2; Fürst, 2002), before being frozen in liquid nitrogen. The semen was evaluated by total motility, vigor and the response to hypoosmotic solution test (HOST), live/dead stain and thermo-resistance test (TRT), before and after thaw. In this experiment the cooling method PR2 protected cell viability better them PR1 during the criopreservation process, reducing cold shock damage and improving the cryosurvival of goat spermatozoa. In the second experiment was evaluated the effect of different equilibration times on motility characteristics and plasma membrane integrity of cryopreserved goat spermatozoa. A total of 20 ejaculates from Saanen (n = 2) and Alpine (n = 2) goats were frozen using a standard dry skim milk yolk diluent with 5% glycerol. Aliquots of the extended semen were then cooled using the cooling methodology described by Fürst (2002) and remained at the temperature of 5-4 °C by a period of 15 minutes (TE1) or 75 minutes (TE2). The semen was evaluated by total motility, vigor and the response to hypoosmotic solution test (HOST), live/dead stain and thermoresistance test (TRT), before and after thaw. In this experiment the equilibration time of 75 minutes protected the cell viability better than the period of 15 minutes during the criopreservation process, improving the cryosurvival of goat spermatozoa. In the third experiment was evaluated the effect of the glycerol (G) and ethylene glycol (EG), on motility characteristics of cryopreserved goat spermatozoa by the in vitro semen analyses. A total of 20 ejaculates from Saanen (n = 2) and Alpine (n = 2) goats were frozen using a standard dry skim milk-yolk diluent with 5% glycerol. Aliquots of the extended semen were then cooled using the cooling methodology described by Fürst (2002). The semen was evaluated by total motility, vigor and the response to hypoosmotic solution test (HOST), live/dead stain and thermo-resistance test (TRT), before and after thaw. In this experiment EG promoted a better protection of the spermatic cell viability during the cryopreservation than the G. In conclusion the use of the cooling method PR2 associated with the one hour equilibration period and the ethylene glycol improved the motility characteristics and integrity of plasma membrane, increasing the number of viable goat spermatozoa after cryopreservation. / O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de diferentes protocolos de resfriamento, tempos de equilíbrio e crioprotetores permeáveis sobre as características de motilidade e integridade de membrana de espermatozóides caprinos criopreservados. Para tal, foram delineados três experimentos. No experimento 1, avaliou-se o efeito de diferentes protocolos de resfriamento sobre a criopreservação de sêmen caprino. Um total de 20 ejaculados de bodes das raças Saanen (n = 2) e Alpina (n = 2) foram congelados utilizandose um meio à base de leite desnatado-gema, acrescido de 5% de glicerol. Alíquotas do sêmen, então, diluído, foram resfriadas até 5 °C, utilizando dois protocolos de resfriamento diferentes (PR1; média de -0,12 °C/min e PR2; média de -0,4 °C/min), antes de serem congeladas em nitrogênio liquido. O sêmen foi avaliado quanto à sua motilidade espermática progressiva, vigor, taxa de recuperação da motilidade, resposta ao teste hiposmótico (HOST) e coloração. Nesse experimento, a curva de resfriamento PR2 promoveu uma melhor proteção aos efeitos causados pelo choque térmico durante a criopreservação do sêmen caprino, que a curva PR1. No experimento 2, avaliou-se o efeito de dois períodos de equilíbrio sobre as características de motilidade e integridade de membrana de espermatozóides caprinos criopreservados. Um total de 20 ejaculados de animais da raça Saanen (n = 2) e Alpina (n = 2) foram congelados utilizando-se um meio à base de leite desnatado-gema, acrescido de 5% de glicerol. Alíquotas do sêmen diluído foram, então, resfriadas segundo Fürst (2002), e mantidas a temperatura de 5 °C, por um período de 15 minutos (TE1) ou 75 minutos (TE2) antes de serem congeladas em nitrogênio liquido. O sêmen foi avaliado quanto à sua motilidade espermática progressiva, vigor, resposta ao teste hiposmótico (HOST), ao teste supravital e ao teste de termorresistência (TTR), antes e após o congelamento. Nesse experimento, o tempo de equilíbrio de 75 minutos promoveu uma melhor criopreservação do sêmen caprino que o tempo de equilíbrio curto, de 15 minutos. No experimento 3, avaliou-se o efeito do glicerol e etileno glicol sobre a criopreservação de sêmen caprino, por meio de análises in vitro do sêmen. Um total de 20 ejaculados de animais da raça Saanen (n = 2) e Alpina (n = 2) foram congelados utilizando-se um meio à base de leite desnatado-gema, acrescido de 5% de glicerol. Alíquotas do sêmen diluído foram, então, resfriadas, utilizando-se a metodologia descrita por Fürst (2002). O sêmen foi avaliado quanto à sua motilidade espermática progressiva, vigor, resposta ao teste hiposmótico (HOST), ao teste supravital e ao teste de termorresistência (TTR), antes e após o congelamento. Nesse experimento, o uso do EG como crioprotetor permeável promoveu uma melhor proteção à viabilidade da célula espermática, durante o processo de criopreservação, que o glicerol. Em conclusão, o uso do protocolo de resfriamento 2, associado a um período de equilíbrio de 1 hora e ao uso do etileno glycol, promoveu uma melhor proteção das características de motilidade e integridade de membrana, aumentando a viabilidade dos espermatozóides caprinos congelados.

As células-tronco mesenquimais (CTM) são células progenitoras indiferenciadas que apresentam altas taxas de proliferação em cultivo, capacidade de diferenciação em inúmeros tecidos e podem ser encontradas no organismo adulto e, também, em tecidos fetais, como cordão umbilical, placenta e liquido amniótico (LA). Estudos demonstraram que o LA humano obtido por amniocentese no segundo trimestre de gestação, comumente utilizado em exames de diagnóstico fetal, apresenta-se como uma fonte em potencial destas células progenitoras. Contudo, estas células necessitam de mais estudos quanto às técnicas de isolamento, expansão e, sobretudo, acerca dos protocolos de congelamento utilizados em sua criopreservação. Com isso, nos propusemos a padronizar técnicas de cultivo para as CTLA, como melhor meio de cultura e densidade de inóculo; avaliar as características biológicas como estado de indiferenciação, ciclo celular, marcadores de membrana, plasticidade e, ainda, testar dois protocolos de congelamento celular (padrão e gradual) com diferentes criopreservantes (DMSO, glicerol, trealose e sacarose) que mantivessem uma alta viabilidade e as demais características das células-tronco após períodos de 3 e 6 meses de armazenamento em nitrogênio líquido. Ao fim dos experimentos constatamos ser o líquido amniótico uma rica fonte de CTM passíveis de serem isoladas e cultivadas com meio de cultura a-MEM suplementado com 20% de SFB. Padronizamos, também, uma contagem celular inicial das amostras para otimizar o plaqueamento primário, uma densidade de inóculo ideal para as passagens posteriores (5.000 céls/cm2) e o tempo de dobramento (30 ± 4 horas) das mesmas. As CTLA expressaram genes de indiferenciação: Oct-4, Sox-2 e Nanog; apresentaram positividade para marcadores de superfície CD29, CD44, CD90 e CD105; alta taxa de proliferação in vitro e diferenciaram-se em tecido ósseo, adiposo, cartilaginoso e neuronal. Não encontramos diferenças significativas entre os dois métodos de congelamento avaliados no que diz respeito à viabilidade pós-congelamento. Todos os criopreservantes analisados mantiveram o estado de indiferenciação e plasticidade das células-tronco congeladas por 3 e 6 meses, contudo o DMSO 10% proporcionou maiores taxas de viabilidade do que os demais. As CTLA ficam desta maneira melhor caracterizadas, com protocolos de cultivo e estocagem bem estabelecidos, facilitando a produção de células-tronco funcionais em larga escala aptas a serem utilizadas em experimentos futuros / Mesenchymal stem cells (MSCs) are undifferentiated progenitor cells that have high proliferation rates in culture, ability to differentiate into various tissues and can be found in adult and fetal tissues such as umbilical cord, placenta and amniotic fluid (AF). Studies showed that human AF obtained by amniocentesis in second trimester of pregnancy, commonly used in fetal diagnostic, is a potential source of progenitor cells. However, these cells require further studies above techniques of isolation, expansion and, especially, about freezing protocols used in their cryopreservation. For then, we analyzed isolation and expansion methods to AFSC as the best culture medium and inoculum density; biological characteristics such as undifferentiated state, cell cycle, membrane markers, plasticity, and also we tested two freezing protocols (standard and graduated) with different cryoprotectors (DMSO, glycerol, trehalose and sucrose) that could be able to maintain high viability and other characteristics of stem cells after 3 and 6 months of storage in liquid nitrogen. At the end of experiments we found that amniotic fluid is a rich source of mesenchymal stem cells that can be isolated and cultured with a-MEM medium supplemented with 20% FBS. Standardized an initial cell samples counting to optimize primary plating, an ideal inoculum density for the later passages (5000 cells/cm2) and doubling time (30 ± 4 hours). AFSC expressed undifferentiated genes: Oct-4, Sox-2 and Nanog, were positive for surface markers CD29, CD44, CD90 and CD105; presented high in vitro proliferation rate and capability to differentiate into bone, adipose, cartilage and neuronal tissues. There was not statistical significance in cell viability between standard and graduated freezing protocols. All evaluated cryoprotectors maintained the basic features of amniotic fluid stem cells, as Oct-4 gene expression, surface markers and plasticity. DMSO 10% showed higher rates of viability than the others. We can conclude that AF is a rich source of MSC with great capacity for expansion and differentiation and that both methods of freezing could be used for AF cells storage. All tested cryoprotectors maintains stemness of AFSC, therefore the highest viability rate is supplied by 10% DMSO. In this way, AFSC are better characterized, with cultivation and storage protocols standardized, resulting in large scale production of functional stem cells suitable for use in future experiments

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:24:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCA15MA160.pdf: 837445 bytes, checksum: f1dbe7c23f22405d7f87344ec22703cc (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / The mesenchymal stem cells are a great promise for the treatment of many both congenital as acquired diseases. However, when they are subject to continuous cultivation in the laboratory, the risks of contamination and genetic mutations increase, being necessary to keep them at cryogenic temperatures. For this, the use of cryoprotectant substances is indispensable. The DMSO is the preferred cryoprotector, but some studies claim that it can induce the differentiation of stem cells into neuronal cells, as well as having high toxicity at room temperature. Therefore, the aim of this study was to test alternative cryoprotectants to DMSO for cryopreservation of mesenchymal stem cells and compare their efficiency. For this, these cells were isolated from bovine adipose tissue by enzymatic digestion with collagenase 0.075% and placed in DMEM + 10% FBS culture medium at 37ºC with 5% of CO2. Then, the cells were frozen at a concentration of 106 cells/mL in DMEM + 10% FBS with three different treatments: (1) 10% ethylene glycol (EG), (2) 10% propylene glycol (PG) and (3) 10% dimethyl sulfoxide (DMSO). A part of mesenchymal stem cells were maintained in culture for use as controls in the tests performed. After stay for, at least, 48 hours in a liquid nitrogen cylinder, they were thawed in a water bath at 37ºC, determined the immediate cell survival by the exclusion of dead cells by the staining with Trypan blue 0.4% method and performed the cell growth curve and the population doubling time test (PDT). Was also done the cell viability test using the WST-1 reagent and determined the differentiation capacity of these cells in cells of bone and adipose tissues. The results were analyzed using the SAS statistical package, by GLM procedure, adopting a 5% significance level. There was no statistical difference between treatments with EG (72.9%) and PG (71.7%) about the immediate cell survival, however DMSO (86.4%) had a significantly higher result than the others. The three cryoprotectants showed no statistical difference among them in the formation of the cell growth curve, however, all were lower than the not cryopreserved control. As the PDT test, there was no significant difference among the three treatments (EG: 28 h; PG: 26.7 h; DMSO: 27.2 h), but all of them had a doubling time of their populations statistically higher than the control (21.3 h). The cell viability, through the WST-1 reagent, of the cells cryopreserved with EG, PG and DMSO were respectively 66.65%, 71.42% and 83.62%. PG did not differ statistically from the other cryoprotectants, but the DMSO showed a significant difference from the EG. And both cells subjected to three treatments as those used as controls were able to differentiate into cells of bone and adipose tissues. It follows therefore that cryopreservation influences in the cell survival, cell multiplication rate and cell viability, but still can be used to store the mesenchymal stem cells, because the damage caused don t make them unviable. And both EG and PG may be used as an alternative to DMSO for the cryopreservation of these cells, since they presented technically viable results / As células tronco mesenquimais representam uma grande promessa para o tratamento de inúmeras doenças tanto congênitas quanto adquiridas. Porém, quando submetidas ao cultivo contínuo em laboratório, os riscos de contaminações e de mutações genéticas aumentam, sendo necessário então mantê-las em temperaturas criogênicas. Para isso, é imprescindível o uso de substâncias crioprotetoras. O DMSO é o crioprotetor de eleição, porém alguns trabalhos afirmam que este pode induzir a diferenciação das células tronco em células neuronais, além de apresentar alta toxicidade em temperatura ambiente. Portanto, o objetivo deste estudo foi testar crioprotetores alternativos ao DMSO para a criopreservação das células tronco mesenquimais e comparar a eficiência dos mesmos. Para tanto, estas células foram isoladas, a partir de tecido adiposo bovino, através da digestão enzimática com colagenase a 0,075% e colocadas em meio de cultivo DMEM + 10% SFB a 37ºC com 5% de CO2. Em seguida, as células foram congeladas na concentração de 106 células/mL em DMEM + 10% SFB com três tratamentos diferentes: (1) 10% Etilenoglicol (EG), (2) 10% Propilenoglicol (PG) e (3) 10% Dimetilsulfóxido (DMSO). Uma parte das células tronco mesenquimais foi mantida em cultivo para ser utilizada como controle nos testes realizados. Após permaneceram por, pelo menos, 48 horas em botijão de nitrogênio líquido, foram descongeladas em banho-maria a 37ºC, determinada a sobrevivência celular imediata através do método de exclusão de células mortas por coloração com azul de Tripan a 0,4% e realizados a curva de crescimento celular e o teste de Population Doubling Time (PDT). Também foi feito o teste de viabilidade celular através do reagente WST-1 e determinada a capacidade de diferenciação destas células em células dos tecidos ósseo e adiposo. Os resultados foram analisados pelo pacote estatístico SAS, por meio do procedimento GLM, adotando-se um nível de significância de 5%. Não houve diferença estatística entre os tratamentos com EG (72.9%) e PG (71,7%) quanto a sobrevivência celular imediata, entretanto o DMSO (86,4%) apresentou um resultado significativamente superior em relação aos demais. Os três crioprotetores não demonstraram diferença estatística entre si na formação da curva de crescimento celular, porém, todos foram inferiores ao controle não criopreservado. Quanto ao PDT, também não houve diferença significante entre os três tratamentos (EG: 28 h; PG: 26,7 h; DMSO: 27,2 h), mas todos apresentaram um tempo de duplicação de suas populações estatisticamente maior do que o controle (21,3 h). A viabilidade celular, através do reagente WST-1, das células criopreservadas com EG, PG e DMSO foram, respectivamente, 66,65%, 71,42% e 83,62%. O PG não diferiu estatisticamente dos demais crioprotetores, mas o DMSO apresentou diferença significativa em relação ao EG. E tanto as células submetidas aos três tratamentos como as utilizadas como controle conseguiram se diferenciar em células dos tecidos ósseo e adiposo. Conclui-se, portanto, que a criopreservação influencia na sobrevivência, na taxa de multiplicação e na viabilidade celular, mas mesmo assim pode ser utilizada para armazenar as células tronco mesenquimais, já que os danos causados não inviabilizam as mesmas. E tanto o EG como o PG podem ser utilizados como uma alternativa ao DMSO na criopreservação destas células, pois durante os experimentos realizados apresentaram resultados tecnicamente viáveis

As células-tronco mesenquimais (CTM) são células progenitoras indiferenciadas que apresentam altas taxas de proliferação em cultivo, capacidade de diferenciação em inúmeros tecidos e podem ser encontradas no organismo adulto e, também, em tecidos fetais, como cordão umbilical, placenta e liquido amniótico (LA). Estudos demonstraram que o LA humano obtido por amniocentese no segundo trimestre de gestação, comumente utilizado em exames de diagnóstico fetal, apresenta-se como uma fonte em potencial destas células progenitoras. Contudo, estas células necessitam de mais estudos quanto às técnicas de isolamento, expansão e, sobretudo, acerca dos protocolos de congelamento utilizados em sua criopreservação. Com isso, nos propusemos a padronizar técnicas de cultivo para as CTLA, como melhor meio de cultura e densidade de inóculo; avaliar as características biológicas como estado de indiferenciação, ciclo celular, marcadores de membrana, plasticidade e, ainda, testar dois protocolos de congelamento celular (padrão e gradual) com diferentes criopreservantes (DMSO, glicerol, trealose e sacarose) que mantivessem uma alta viabilidade e as demais características das células-tronco após períodos de 3 e 6 meses de armazenamento em nitrogênio líquido. Ao fim dos experimentos constatamos ser o líquido amniótico uma rica fonte de CTM passíveis de serem isoladas e cultivadas com meio de cultura a-MEM suplementado com 20% de SFB. Padronizamos, também, uma contagem celular inicial das amostras para otimizar o plaqueamento primário, uma densidade de inóculo ideal para as passagens posteriores (5.000 céls/cm2) e o tempo de dobramento (30 ± 4 horas) das mesmas. As CTLA expressaram genes de indiferenciação: Oct-4, Sox-2 e Nanog; apresentaram positividade para marcadores de superfície CD29, CD44, CD90 e CD105; alta taxa de proliferação in vitro e diferenciaram-se em tecido ósseo, adiposo, cartilaginoso e neuronal. Não encontramos diferenças significativas entre os dois métodos de congelamento avaliados no que diz respeito à viabilidade pós-congelamento. Todos os criopreservantes analisados mantiveram o estado de indiferenciação e plasticidade das células-tronco congeladas por 3 e 6 meses, contudo o DMSO 10% proporcionou maiores taxas de viabilidade do que os demais. As CTLA ficam desta maneira melhor caracterizadas, com protocolos de cultivo e estocagem bem estabelecidos, facilitando a produção de células-tronco funcionais em larga escala aptas a serem utilizadas em experimentos futuros / Mesenchymal stem cells (MSCs) are undifferentiated progenitor cells that have high proliferation rates in culture, ability to differentiate into various tissues and can be found in adult and fetal tissues such as umbilical cord, placenta and amniotic fluid (AF). Studies showed that human AF obtained by amniocentesis in second trimester of pregnancy, commonly used in fetal diagnostic, is a potential source of progenitor cells. However, these cells require further studies above techniques of isolation, expansion and, especially, about freezing protocols used in their cryopreservation. For then, we analyzed isolation and expansion methods to AFSC as the best culture medium and inoculum density; biological characteristics such as undifferentiated state, cell cycle, membrane markers, plasticity, and also we tested two freezing protocols (standard and graduated) with different cryoprotectors (DMSO, glycerol, trehalose and sucrose) that could be able to maintain high viability and other characteristics of stem cells after 3 and 6 months of storage in liquid nitrogen. At the end of experiments we found that amniotic fluid is a rich source of mesenchymal stem cells that can be isolated and cultured with a-MEM medium supplemented with 20% FBS. Standardized an initial cell samples counting to optimize primary plating, an ideal inoculum density for the later passages (5000 cells/cm2) and doubling time (30 ± 4 hours). AFSC expressed undifferentiated genes: Oct-4, Sox-2 and Nanog, were positive for surface markers CD29, CD44, CD90 and CD105; presented high in vitro proliferation rate and capability to differentiate into bone, adipose, cartilage and neuronal tissues. There was not statistical significance in cell viability between standard and graduated freezing protocols. All evaluated cryoprotectors maintained the basic features of amniotic fluid stem cells, as Oct-4 gene expression, surface markers and plasticity. DMSO 10% showed higher rates of viability than the others. We can conclude that AF is a rich source of MSC with great capacity for expansion and differentiation and that both methods of freezing could be used for AF cells storage. All tested cryoprotectors maintains stemness of AFSC, therefore the highest viability rate is supplied by 10% DMSO. In this way, AFSC are better characterized, with cultivation and storage protocols standardized, resulting in large scale production of functional stem cells suitable for use in future experiments

Orientador: Frederico Ozanam Papa / Resumo: Durante o processo de criopreservação os espermatozoides de garanhões sofrem danos osmóticos que são irreversíveis. Mesmo utilizando-se as melhores técnicas de criopreservação, este processo ainda é prejudicial às células espermáticas sendo em média a taxa de sobrevivência espermática em torno de 50%. Além disso, ainda há uma porcentagem de espermatozoides sobreviventes portadores de danos subletais, fazendo com que seja limitada a capacidade de sobrevivência das células espermáticas após a descongelação e como consequência existe uma queda na fertilidade. Está bem estabelecido que os espermatozoides de diferentes garanhões domésticos variam significativamente em criosensibilidade, este fato pode estar relacionado com o efeito do crioprotetor, assim como pode ter relação com o tamanho molecular do crioprotetor penetrante e curva de refrigeração utilizada. Enquanto o glicerol continua a ser o crioprotetor mais comum para espermatozoides, existem fatores limitantes pelo seu uso, incluindo danos na membrana através de um efeito osmótico, sendo assim, as amidas têm sido estudas com o objetivo de minimizar os efeitos causados pelo glicerol durante o processo de criopreservação, por apresentarem melhor crioproteção da membrana das células espermáticas. Sendo assim, a proposta desse trabalho foi avaliar diferentes crioprotetores em diferentes curvas de refrigeração sobre a qualidade do sêmen equino. Para tanto, o estudo foi realizado para avaliar o efeito dos crioprotetores glicerol... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: During the cryopreservation process, sperm from stallions suffer osmotic damage that is irreversible. Even using the best cryopreservation techniques, this process is still harmful to sperm cells, with an average sperm survival rate of around 50%. In addition, there is still a percentage of surviving sperm with sublethal damage, causing the sperm cells' ability to survive after thawing to be limited and as a consequence there is a fall in fertility. It is well established that sperm from different domestic stallions vary significantly in cryosensitivity, this fact may be related to the effect of the cryoprotectant, as well as it may be related to the molecular size of the penetrating cryoprotectant and the cooling curve used. While glycerol remains the most common cryoprotectant for sperm, there are limiting factors for its use, including damage to the membrane through an osmotic effect, so amides have been studied with the aim of minimizing the effects caused by glycerol during cryopreservation process, as they present better cryoprotection of the sperm cell membrane. Thus, the purpose of this work was to evaluate different cryoprotectants in different refrigeration curves on the quality of equine semen. To this end, the study was carried out to evaluate the effect of cryoprotectants glycerol, methylformamide, dimethylformamide and dimethylacetamide in concentration at 5% in four refrigeration curves: 1°C/min-1, 0.25°C/min-1, 4°C/min-1 with stabilization at 5°C for 15min and... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor