Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A leptina tem um papel importante na regulação do sistema reprodutivo além de seu papel principal na regulação do peso corporal e ingestão alimentar. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da administração de leptina durante o período neonatal na função testicular da prole adulta. Vinte e quatro filhotes de 12 mães foram divididos em 2 grupos: Grupo leptina: injetados com 50 L de leptina (80ng/gPC, subcutânea) nos primeiros 10 dias de vida e Grupo Controle: injetados com o mesmo volume de solução salina. Todos os animais foram sacrificados aos 90 dias de vida. Parâmetros analisados: consumo alimentar, massa corporal, crescimento linear, data de início da puberdade, perfil lipídico, níveis séricos de estradiol e testosterona, expressão gênica (PCR em tempo real) e expressão proteica (Western blot) de ObRa, OBRb, aromatase, AR, ER, morfometria testicular, número, morfologia e viabilidade de espermatozoides. Os dados foram expressos como média erro padrão. A significância estatística foi determinada pelo teste t de Student. A Injeção de leptina levou a uma redução (p≤0,008) no consumo alimentar a partir do dia 26 ao 40 e do dia 70 em diante, enquanto que a massa corporal (p≤0,03) e o crescimento linear (p≤0,05) foram reduzidos do dia 26 até o dia 45. O peso da hipófise (p≤0,0006), hipotálamo (p≤0,01), próstata (p≤0,003), testículo (p≤0,008) e epidídimo (p≤0,004) e bexiga (p≤0,009) foram significativamente reduzidos pela injeção de leptina. A Injeção de leptina adiantou o início da puberdade (C=45,0 0,3; L=41,6 0,3; dias, P≤0,0001). Em relação ao perfil lipídico, a administração de leptina gerou um aumento nos níveis séricos de TG (C= 116,5 15,9; L=172,6 19,7; ng/dL, P≤0,05) e uma redução nos níveis de HDL (C=33 1,5; L = 24 3,5; ng/dL, P≤0,02). Os níveis séricos de testosterona também foram reduzidos pela leptina (C=5,2 1,0; L=1,1 0,3; ng/mL, P≤0,003). Todos os genes avaliados por PCR em tempo real mostraram um aumento na sua expressão: Obra (C=0,32 0,04; L=0,69 0,16; P≤0,04), OBRb (C=0,37 0,06; L=0,71 0,16; P≤0,03), AR (C=0,28 0,02; L=0,71 0,16; P≤0,02), Aromatase (C=0,31 0,04; L=0,53 0,09; P≤0,04), ER-α (C=0,79 0,03; L=0,93 0,03; P≤0,01), ER-β (C=0,29 0,03; L=0,73 0,16; P≤ 0,02). Por outro lado, a expressão proteica de OBR (C=4,4 0,29; L=6,6 0,84; P≤0,05), ER-α (C=0,4 0,02; L=0,6 0,05; P≤0,03) e aromatase (C=0,4 0,03; L=0,5 0,02; P≤0,04) aumentaram, enquanto que a expressão proteica de AR (C=0,16 0,01; L=0,09 0,01; P≤0,009) foi reduzida pela administração de leptina. A análise morfométrica mostrou que a leptina levou a um aumento da área total do túbulo seminífero (C=64,6 3,1; L=56,1 2,1;μm, P≤0,01), aumento da área luminal (C=40,6 2,3; L= 48,7 0,9; μm P≤ 0,004) e na altura do epitélio (C=21,5 1,2; L=24,6 1,1; μm, P≤0,03), enquanto que o comprimento do túbulo seminífero foi reduzido no grupo tratado (C=2200 350; L= 1100 110;cm, P≤0,006). A administração de leptina levou a um aumento no número total de espermatozoides (C=20x107 2x107; L=30x107 5x107;Cls/mL, P≤0,009) e no número de anormalidades (C=40,6 1,9; L=45,8 1,2, P≤0,049). Podemos concluir que a leptina tem um papel importante na morfologia e função testicular. A leptina parece ter efeito direto neste tecido uma vez que a expressão gênica e proteica de OBR, AR, ER e aromatase foram alterados pela administração da leptina. / Leptin has an important role in regulating the reproductive system besides its main role in the regulation of body weight and food intake. The aim of this study was to evaluate the effect of leptin administration during the neonatal period in the testis function of the adult offspring. Twenty-four pups from 12 dams were separated into 2 groups: Leptin group: injected with 50μL of leptin (80ng/gBW, subcutaneous); control group: injected with the same volume of saline solution for the first 10 days of life. All animals were killed at 90 days of life. Parameters analyzed: Body weight, linear growth and food consumption; onset of puberty, lipid profile, testosterone and estradiol serum levels, gene (Real time PCR) and protein expression (Western blot) of OBRa, OBRb, aromatase, AR, ER, testicular morphometry, spermatozoa number, morphology and viability. Data were expressed as mean standard error. Statistical significance was determined by students t-test. Leptin injection led to a reduction in food consumption (p≤0.008) from day 26 to 40 and from day 70 onward while body weight (p≤0.03) and linear growth (p≤0.05) were reduced from 26 to 45 days of life. Pituitary (p≤0.0006), hypothalamus (p≤0.01), prostate(p≤0.003), testis (p≤0.008), epididymis(p≤0.004) and bladder (p≤0.009) weights were significantly reduced by leptin injection. Leptin injection also advanced the onset of puberty (C=45.0 0.3; L=41.6 0.3; days, P≤0.0001). In relation to lipid profile, leptin administration led to an increase in TG (C=116.5 15.9; L=172.6 19.7; ng/dL, P≤0.05) and a reduction in HDL (C=33 1.5; L=24 3.5; ng/dL, P≤0.02) serum levels. Testosterone serum levels (C=5.2 1.0; L=1.1 0.28; ng/mL, P≤0.003) were also reduced by leptin. All gene evaluated by real time PCR showed an increase in its expression: OBRa (C=0.32 0.04; L=0.69 0.16; P≤0.04), OBRb (C=0.37 0.06; L=0.70 0.16; P≤0.03), AR (C=0.28 0.02; L=0.71 0.16; P≤0.02), Aromatase (C=0.31 0.04; L=0.53 0.09; P≤0.04), ER-α (C=0.79 0.03; L=0.92 0.03; P≤0.01), ER-β (C=0.29 0.03; L=0.7286 0.16; P≤0.02). On the other hand, the protein expression of OBR (C=4.4 0.29; L=6.6 0.84; P≤0.05), ER-α (C=0.4 0.02; L=0.44 0.02; P≤0.03) and aromatase (C=0.4 0.03; L=0.5 0.01;AU, P≤0.04) were increased while AR (C=0.16 0.01; L=0.09 0.01; P≤0.009) was reduced by leptin administration. The morphometric analysis showed that leptin led to an increase in the total area (C=64.6 3.1; L=56.1 2.1; μm P≤0.01) and luminal areas (C=40.6 2.3; L=48.7 0.9; μm P≤0.004) and in the epithelial height (C=21.5 1.2; L=24.6 1.1; μm P≤0.03), while the length of seminiferous tubule was reduced (C=2200 350; L= 1100 110; cm P≤0.006). Leptin administration led to an increase in the total number of spermatozoa (C=20x107 2x107; L=30x107 5x107; P≤0.009) and in the number of abnormalities (C=40.6 1.9; L=45.8 1.2; P≤0.049). We can conclude that leptin has an important role in the morphology and testis function. The leptin effect seems to be direct in this tissue since the gene and protein expression of OBR, AR, ER and aromatase and spermatozoa number were changed by leptin administration.

A coleta de sêmen da cauda do epidídimo é a última oportunidade de obter espermatozoides de garanhões valiosos, sendo que durante a criopreservação, a etapa de centrifugação é considerada um ponto crítico. A principal hipótese é que a centrifugação com coloides pode melhorar a qualidade dos espermatozoides coletados da cauda do epidídimo de garanhões. Para avaliação da hipótese foram realizados dois experimentos. O experimento um teve por objetivo avaliar o efeito da centrifugação com cushion e com coloide em camada única (SLC) na motilidade de sêmen do epidídimo de garanhões após a etapa de centrifugação. O experimento dois teve o objetivo de determinar o efeito da SLC prévio ao congelamento e após o descongelamento. Experimento 1) Oito garanhões foram submetidos à orquiectomia bilateral e o sêmen foi coletado da cauda dos epidídimos (n=16). Após a coleta, as amostras foram submetidas a três protocolos de centrifugação: Convencional (20 minutos a 600xg), cushioned (20 minutos a 900xg) e SLC (20 minutos a 300xg). Os pellets foram ressuspendidos e as amostras foram submetidas à avaliação laboratorial de motilidade e morfologia espermática. Experimento 2) Dez garanhões foram submetidos a orquiectomia bilateral e o sêmen foi coletado da cauda dos epidídimos (n=20). Para criopreservação, as amostras foram submetidas a: centrifugação convencional (20 minutos a 600xg), SLC prévio a criopreservação (SLC-Pre) (20 minutos a 300xg) e SLC após a criopreservação (SLC+) (20 minutos a 600xg seguidos de uma segunda centrifugação descrita após descongelamento). Os pellets foram ressuspendidos em diluente de congelamento, submetidos ao processo de congelamento em nitrogênio líquido e descongelamento. Os grupos de 6 centrifugação convencional e SLC-Pre foram avaliados imediatamente após descongelamento. O grupo SLC+ foi descongelado e submetido à SLC (20 minutos a 300xg) e ressupendido em diluente de congelamento (SLC+F) ou resfriamento (SLC+C). A motilidade total e a motilidade progressiva das amostras foram avaliadas com análise computadorizada do movimento espermático. A morfologia foi avaliada com auxílio de microscópio com contraste de fase. Funcionalidade de mitocôndria, integridade de membrana e DNA foram avaliados com auxílio de microscópio de fluorescência. Os dados foram analisados por estatística descritiva, simple one-way ANOVA e Teste de Tukey. Experimento 1) a motilidade de espermatozoide submetidos à SLC (p<0,05) e cushion (p>0,05) foi superior do que os submetidos a centrifugação convencional. Experimento 2) SLC-Pre e SLC+F apresentaram maior motilidade total, enquanto SLC+F apresentou maior motilidade progressiva. O percentual de espermatozoides com morfologia normal foi maior em SLC-Pre e SLC+F. A funcionalidade de mitocôndria foi maior em todos grupos com SLC, enquanto a integridade de membrana foi maior em SLC-Pre. A centrifugação com coloides melhorou a qualidade de espermatozoides coletados da cauda do epidídimo de garanhões, tanto no momento prévio ao congelamento como após o descongelamento. / Epididymis cauda sperm recovery and cryopreservation are last opportunity to obtain spermatozoa from a valuable animal, even though during cryopreservation centrifugation step is considered as a critical point. It is hypothesized that colloidal centrifugation could enhance epididymal stallion sperm parameters. To evaluate this hypothesis two experiments were performed. In experiment one, the objective was to evaluate the effect of cushioned and Single Layer Centrifugation (SLC) on epididymal stallion sperm motility postcentrifugation. In experiment two, the objective was to determine the effect of SLC on epididymal stallion sperm quality pre-freezing and post-thawing. Experiment 1) Eight stallions were submitted to bilateral orchiectomy and the resulting epididymal cauda (n = 16) were flushed with semen extender. After harvesting, samples were submitted to three centrifugation protocols: conventional (20 minutes at 600xg), cushioned (20 minutes at 900xg), and SLC (20 minutes at 300xg). Pellets were resuspended, motility and morphology were evaluated. Experiment 2) Ten stallions were submitted to bilateral orchiectomy and epididymal cauda (n=20) were harvested. For cryopreservation, epididymal sperm were submitted to: conventional centrifugation (20 minutes at 600xg), Single Layer Centrifugation prior cryopreservation (SLC-Pre) (20 minutes at 300xg) and Single Layer Centrifugation after cryopreservation (SLC+) (20 minutes at 600xg followed by a second centrifugation described after thawing). Pellets were resuspended in freezing extender, submitted to cryopreservation process in liquid nitrogen and thawed. Conventional and SLC-Pre were evaluated immediately after thawing. SLC+ samples were thawed, submitted to SLC (20 minutes at 300xg) and the pellets were resuspended with freezing (SLC+F) and cooling extender (SLC+C). Total motility (TM) and progressive 8 motility (PM) were evaluated with computer-assisted semen analyses. Sperm morphology was evaluated under a phase-contrast microscope. Mitochondrial functionality, membrane e DNA integrity were evaluated with an epifluorescence microscope. Data was evaluated by descriptive statistics, simple one-way ANOVA and comparison between means by Tukey test. Significance was assigned to all values p<0.05. Experiment 1) Motility of spermatozoa recovered by SLC (p<0.05) and cushioned centrifugation (p>0.05) were higher than those recovered by conventional centrifugation. Experiment 2) SLC-Pre and SLC+F yielded the highest TM, while SLC+F yielded the highest PM. Higher morphological normal sperm was observed in SLC-Pre and SLC+F. Mitochondrial functionality was significantly higher in all treatments with SLC, while membrane integrity was higher in SLC-Pre. Colloidal centrifugation improved epididymal sperm quality before freezing and after thawing.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O presente trabalho tem como objetivo determinar o melhor mÃtodo de congelaÃÃo e envase de sÃmen humano, quando comparado o mÃtodo rÃpido com o lento e o envase em palhetas de 0,25ml com criotubos de 2ml, utilizando como variÃveis a morfologia e motilidade dos espermatozÃides antes e apÃs a criopreservaÃÃo. Trata-se de um estudo experimental, de validaÃÃo de tÃcnica laboratorial. Foi desenvolvido no Centro de ReproduÃÃo Assistida do CearÃ. Foram analisadas dezoito amostras de sÃmen de dezoito voluntÃrios. As amostras foram submetidas à anÃlise da morfologia e motilidade espermÃtica prÃvia à criopreservaÃÃo. Foi determinada ainda uma curva de motilidade espermÃtica nas primeiras trÃs horas. O meio TEST-YOLK foi utilizado como crioprotetor. Depois de adicionado o crioprotetor, o sÃmen foi dividido em partes iguais e envasado em criotubos e palhetas. Metade dos criotubos e das palhetas foi submetida a criopreservaÃÃo pelo mÃtodo rÃpido (RT e RP, respectivamente) e a outra metade pelo mÃtodo lento (LT e LP, respectivamente). Em seguida, as amostras foram descongeladas e determinadas as morfologias, bem como as motilidades logo apÃs a descongelaÃÃo e a cada hora durante trÃs horas. AnÃlise estatÃstica foi realizada pelo programa de SPSS for Windows versÃo 11.0.0. Houve uma queda, estatisticamente significante, da motilidade apÃs a criopreservaÃÃo, motilidade inicial de 58,1% e motilidades nos diferentes tratamentos de 30,3% (LT), 21,1% (LP), 27% (RT) e 19,2% (RP). TambÃm houve uma diminuiÃÃo significante da morfologia normal apÃs a criopreservaÃÃo, em relaÃÃo à morfologia inicial (14,2%), mas nÃo foi observada diferenÃa entre os mÃtodos (12,8%, 12,6%, 12,6% e 12,4%; RP, RT, LP e LT, respectivamente). O mÃtodo LT foi o que obteve uma curva de motilidade espermÃtica mais prÃxima da observada no sÃmen in natura. Conclui-se que o mÃtodo LT foi o que menos afetou a motilidade espermÃtica e que, apesar de ter sido observada uma piora significativa da morfologia espermÃtica apÃs a criopreservaÃÃo, nÃo houve diferenÃa entre os mÃtodos. Palavras-chaves: CriopreservaÃÃo; PreservaÃÃo do SÃmen; EspermatozÃide; ReproduÃÃo / This research has as objective determines the best freezing method and storage of human semen, when compared the fast method with the slow method and the storage in 0,25ml straws with cryotubes of 2ml, using as variables the morphology and motility of the spermatozoa before and after the cryopreservation. It is an experimental study, laboratorial technique validation. It was developed in the Assisted Reproduction Center of CearÃ. Eighteen semen samples from eighteen men were analyzed. The samples were submitted to the analysis of the morphology and motility previous the cryopreservation. It was still determined a spermatozoa motility curve in the first three hours. TEST-YOLK was used as cryoprotective media. After having added the TEST-YOLK media, the semen was divided in same parts and storage in cryotubes and straws. Half of the cryotubes and of the straws was cryopreserved by the fast method (RT and RP, respectively) and the other half by the slow method (LT and LP, respectively). The samples were thawed and analyzed the morphologies, as well as the motilities soon after the thawed and every hour for three hours. Statistical analysis was done by the SPSS program - Windows version 11.0.0. Motility of spermatozoa decrease after the cryopreservation, initial motility was 58,1% and motilities in the different treatments were 30,3% (LT), 21,1% (LP), 27% (RT) and 19,2% (RP). There was a significant decrease of the normal morphology after the cryopreservation, in relation to the initial morphology, but difference was not observed among the methods (RP=12,8%, RT=12,6%, LP=12,6% e LT=12,4%). The motility of LT method was closer than that obtained in the fresh semen. The method LT showed the best recovery of motile cells after freezing and thawing. There was not difference among the methods when appraised the morphology. Key-Word: Cryopreservation; Semen preservation; Spermatozoa; Reproduction.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho se compÃe de trÃs estudos distintos, avaliando diferentes enfoques da composiÃÃo das proteÃnas expressas nos fluidos reprodutivos de ruminantes. O primeiro estudo descreve as variaÃÃes no perfil protÃico do plasma seminal de ovinos Santa InÃs. O segundo avalia as proteÃnas presentes no fluido da cauda do epidÃdimo de touros HolandÃs maduros. A terceira parte mostra detalhes da distribuiÃÃo topogrÃfica e intensidade de ligaÃÃo das BSPs e da osteopontina à membrana de espermatozÃides bovinos. No estudo 1, amostras de sÃmen de dezesseis cordeiros da raÃa Santa InÃs foram colhidas. As amostras foram centrifugadas para obtenÃÃo do plasma seminal. Um volume contendo 150 Âg de proteÃnas foi utilizado para a preparaÃÃo de gÃis bidimensionais, que foram digitalizados e analisados. A quantificaÃÃo das proteÃnas nos gÃis foi dada como PPM da densidade Ãptica total integrada de todas as proteÃnas, de acordo com o programa. Foram encontrados 186  10 spots protÃicos nos gÃis oriundos de amostras coletadas Ãs 48 sem., semelhante ao encontrado Ãs 34 (183) e 30 (179) semanas de idade. Os mapas representando 34 e 48 semanas apresentaram uma seqÃÃncia de spots de 63 kDa (pI 4,2 a 5,0) que nÃo estava presente nas idades mais jovens. à medida que os animais amadureceram, novas proteÃnas foram detectadas no plasma seminal. Nos mapas de 20 semanas de idade, seqÃÃncias de elevada massa molecular (158 a 160 kDa) foram detectadas, diferentemente dos mapas obtidos em idades mais jovens. MudanÃas quantitativas na secreÃÃo dos spots em funÃÃo da idade foram mais evidentes durante a fase prÃ-pÃbere. Detectaram-se tambÃm relaÃÃes entre a intensidade de alguns spots nos mapas protÃicos de amostras obtidas Ãs 48 sem. de idade e parÃmetros espermÃticos. Portanto, a secreÃÃo de proteÃnas no plasma seminal em cordeiros Santa InÃs ocorre de forma sincronizada com uma sÃrie de alteraÃÃes complexas no desenvolvimento sexual como um todo. Estas mudanÃas foram mais marcantes na fase de prÃ-puberdade, justamente quando os espermatozÃides comeÃaram a adquirir motilidade progressiva. O objetivo do estudo 2 foi avaliar a distribuiÃÃo topogrÃfica e a intensidade de ligaÃÃo das proteÃnas BSP A1/A2, BSP-30kDa e OPN à membrana de espermatozÃides ejaculados e apÃs exposiÃÃo destas cÃlulas in vitro Ãs secreÃÃes do oviduto. O padrÃo de ligaÃÃo das proteÃnas BSP-A1/A2, BSP-30kDa e osteopontina foi avaliado em espermatozÃides obtidos de sÃmen fresco e exposto seqÃencialmente aos fluidos do istmo (IODF) e da ampola (AODF) do oviduto. Foram utilizadas amostras de sÃmen de cinco touros HolandÃs, submetidos Ãs seguintes condiÃÃes: 1. EspermatozÃides ejaculados; 2. EspermatozÃides ejaculados incubados com IODF; 3. EspermatozÃides ejaculados + IODF incubados com AODF. De cada um desses tratamentos foram colhidas alÃquotas de cÃlulas espermÃticas para o procedimento de imunocitoquÃmica e anÃlise por microscopia confocal. Uma reaÃÃo positiva para BSP-A1/A2 foi detectada na peÃa intermediÃria, regiÃes equatorial e pÃs-equatorial e acrossomo dos espermatozÃides, em todos os tratamentos. A anÃlise dos diferentes planos de vÃrias cÃlulas mostrou fluorescÃncia significativamente mais intensa na peÃa intermediÃria, em comparaÃÃo com o restante das cÃlulas, independente das condiÃÃes de incubaÃÃo. O modelo de ligaÃÃo da BSP-30kDa aos espermatozÃides foi semelhante Ãquele observado para a BSP-A1/A2. AlÃm disso, nos espermatozÃides com acrossomo reagido, a fluorescÃncia apresentou reduÃÃo de 4,9 e 3,6 vezes apÃs exposiÃÃo aos fluidos do istmo e da ampola, respectivamente. A ligaÃÃo da osteopontina foi identificada na regiÃo pÃs-equatorial e na extremidade do acrossomo em espermatozÃides ejaculados, apresentando fluorescÃncia mais intensa no acrossomo em comparaÃÃo com o segmento pÃs-equatorial. A maior percentagem de cÃlulas capacitadas e capazes de reaÃÃo acrossÃmica em resposta ao LPC ocorreu apÃs exposiÃÃo das cÃlulas aos fluidos do istmo (39,8% e 79%) e ampola (20,5% e 69,3%, respectivamente) em comparaÃÃo aos espermatozÃides expostos apenas ao MTMS (12,3% e 49,3%) e à heparina (23,7% e 38,9%). Conclui-se que a exposiÃÃo dos espermatozÃides aos fluidos do oviduto modifica as interaÃÃes entre as BSPs, a osteopontina e a membrana espermÃtica, sendo potencialmente um mecanismo modulatÃrio da funÃÃo espermÃtica. No estudo 3, o objetivo foi utilizar uma abordagem proteÃmica para identificar detalhadamente as proteÃnas presentes no fluido epididimal de touros sexualmente maduros. Foram obtidas amostras de fluido da cauda do epidÃdimo (CEF) de 11 touros HolandÃs maduros, canulados nos ductos deferentes. As amostras foram utilizadas para a preparaÃÃo de mapas protÃicos, atravÃs de eletroforese 2D, os quais foram analisados pelo software PDQuest, sendo os spots identificados por espectrometria de massa. Esta primeira anÃlise do CEF mostrou que cerca de 21% da intensidade de todos os spots dos gÃis era composta por albumina, prejudicando a identificaÃÃo de proteÃnas menos abundantes. Para contornar esse obstÃculo, a albumina foi parcialmente removida das amostras utilizando-se cromatografia de afinidade e foram preparados novos mapas bidimensionais, novamente sujeitos à anÃlise computadorizada. Os spots detectados nesses novos gÃis, nÃo identificados nos mapas anteriores foram tambÃm sujeitos a espectrometria de massa. Foram detectados 114  3 spots, nas amostras antes da depleÃÃo de albumina, dos quais foram identificados 55, representando 23 proteÃnas. Com base na densidade Ãptica integrada dos spots, as proteÃnas mais abundantes no CEF foram albumina (21,1%), proteÃnas ligadoras de colesterol (6 isoformas de baixa massa molecular; 10,5%), prostaglandina D sintetase (PGDS; 7,6%), e gelsolina (6%), totalizando quase a metade (45,2%) do total de proteÃnas. Outros 36 spots tambÃm foram identificados, correspondendo a 13 diferentes proteÃnas. ApÃs a depleÃÃo da albumina, o nÃmero de spots detectados nos mapas passou para 137  4 spots. ComparaÃÃo dos gÃis antes e apÃs o procedimento de depleÃÃo, mostrou que a intensidade da albumina foi reduzida para 1/10 da intensidade nos gÃis nÃo submetidos à depleÃÃo. AlÃm do aumento no nÃmero de spots, 48 deles tiveram sua intensidade aumentada em 3X, pelo menos, nos gÃis depletados em comparaÃÃo aos originais. A identidade dessas proteÃnas sugere que elas apresentam uma enorme gama de funÃÃes, incluindo a modulaÃÃo do metabolismo espermÃtico, participaÃÃo na modificaÃÃo superficial da membrana e proteÃÃo dos espermatozÃides durante seu armazenamento na cauda epididimal / This research includes three different studies, evaluating distinct aspects about the composition of proteins expressed in the ruminant reproductive tract fluids. The first study describes variations in the seminal plasma protein profile of Santa InÃs rams. The second identifies proteins present in the cauda epididymal fluid of Holstein bulls, and the third study details the binding pattern of BSPs and osteopontin to bovine sperm membrane. In Study 1, semen samples of sixteen rams were collected and centrifuged to obtain seminal plasma. A volume containing 150 &#956;g of proteins was used to prepare the 2D gels, which were scanned and electronically analyzed. The quantification of the protein spots was given as PPM of the total integrated optical density. We detected 186  10 spots in the gels prepared with the 48 weeks samples, similar to the amount found in the gels obtained from samples of 34 (183) and 30 (179) weeks of age. Maps representing 34 and 48 weeks showed a train of spots with 63 kDa (pI 4.2 to 5.0) that was not present in early ages. New proteins were detected in the gels as the rams matured. In the maps of 20 weeks, high molecular weight trains (158 to 160 kDa) were detected compared to other gels obtained before that age. Quantitative changes in the spots with age were more evident before puberty. We also described a relationship between the intensity of some spots in the 48-week maps and semen scores. We conclude that protein secretion in the seminal plasma of hairy rams is synchronized with a series of complex changes during the sexual development of the males. The objective of Study 2 was to describe the binding pattern of OPN and BSP proteins to the membrane of ejaculated bovine sperm and after in vitro exposure of these cells to bovine oviductal fluid. Semen samples of five Holstein bulls were obtained and subjected to the following treatments: 1. Ejaculated sperm; 2. Ejaculated sperm incubated with isthmus oviductal fluid; 3. Ejaculated sperm incubated sequentially with isthmus and ampullary oviductal fluid. From each of these treatments, sperm samples were subjected to immunocytochemistry and confocal microscopy. Positive reaction for BSP-A1/A2 was detected in the midpiece, equatorial and post-equatorial regions and acrosome, in all treatments. The signal was higher in the midpiece compared to the rest of the cells, irrespective of the treatment. The binding pattern of BSP-30kDa was similar to that observed for BSP-A1/A2. Additionally, sperm with a reacted acrosome showed a reduction in the signal of 4.9 and 3.6 times, after exposure to isthmic and ampullary fluids, respectively. OPN binding was detected in the post-equatorial region and acrosome of ejaculated sperm, with higher intensity in the acrosome. A greater amount of capacitated sperm and capable of acrosome reaction in response to LPC was seen after exposure to isthmic (39.8% and 79%) and ampullary (20.5% and 69.3%, respectively) compared to sperm exposed to MTMS alone (12.3% and 49.3%) or heparin (23.7% and 38.9%). We conclude that sperm exposure to oviductal fluids influences interactions between seminal plasma proteins and sperm membrane, possibly modulating sperm function. In Study 3, we used a proteomic approach to identify the proteins present in cauda epididymal fluid (CEF) of Holstein bulls. CEF samples were obtained from 11 bulls and used to prepare 2D gels. The spots were cut and identified using mass spectrometry. This first analysis showed that albumin composed almost 21% of the total intensity of the spots, interfering with the identification of low abundance proteins. To improve resolution, we depleted albumin from the samples using affinity spin columns and new maps were prepared. Spots detected after depletion not seen before were also identified. We observed 114  3 spots before albumin detection. We identified 55 of them, comprising 23 different proteins. Based on the optical density, the most abundant proteins in the CEF samples were albumin (21.1%), cholesterol binding proteins (6 low molecular weight isoforms; 10.5%), prostaglandin D synthase (7.6%) and gelsolin (6%), accounting for 45.2% of the proteins. Another 36 spots were also identified, corresponding to 13 different proteins. After albumin depletion, the intensity of the albumin spot in the gels was reduced to 10%, and the number of spots in the maps increased to 137  4. Also, 48 spots were at least 3 times more abundant after depletion. The identity of those proteins suggest a wide range of functions, including sperm metabolism regulation, changes in membrane and sperm protection against oxidative damage during epididymal storage

A criação de aves em cativeiro pode ser uma ferramenta importante de auxílio à conservação de espécies ameaçadas de extinção. No entanto, a reprodução natural em cativeiro nem sempre é viável, e os animais que se encontram pareados muitas vezes não oferecem descendentes geneticamente interessantes para a manutenção da espécie em longo prazo. Na tentativa de contornar tais problemas, biotécnicas como a colheita de sêmen, inseminação artificial e criopreservação de gametas podem ser ferramentas interessantes no manejo genético de populações ex situ e in situ. Nesse sentido, a padronização de uma técnica de colheita de sêmen, bem como o conhecimento sobre parâmetros seminais das diferentes espécies são de extremo valor para programas de reprodução assistida. Por se tratar de espécies silvestres, a colheita por eletroestimulação encaixa-se bem às necessidades devido ao fato de não exigir treinamento prévio dos animais e ser de rápida execução. Neste trabalho verificamos a importância deste método na colheita de sêmen de animais não condicionados, visto que a pré-estimulação resultou em amostras seminais apenas em Anseriformes, e, já a eletroestimulação, possibilitou a obtenção de sêmen em todas as ordens em que foi testada, em pelo menos uma espécie de cada ordem. Observou-se uma tendência a sazonalidade da produção espermática para a maioria das espécies em que foi possível obter amostras de sêmen, sendo que apenas urubu rei, cisne do pescoço preto e pato coscoroba tiveram amostras em três ou quatro estações do ano. Por fim, oferecemos alguns dados a respeito das características seminais encontradas nessas espécies. Acreditamos que os resultados dessa pesquisa servirão como base não apenas para o estabelecimento de programas de inseminação artificial, como também para a formação de bancos de germoplasma para espécies raras ou ameaçadas no Brasil. / Breeding birds in captivity can be an important tool to aid conservation of endangered species. However, the natural reproduction in captive is not always viable, and animals that are matched often do not offer genetically interesting offspring to maintain the species in the long term. In the attempt to overcome these problems, biotechniques such as semen collection, artificial insemination and gamete cryopreservation can be interesting tools for the genetic maintenance of ex situ and in situ populations. In this regard, the standardization of a semen collection technique and the knowledge of seminal parameters for different species are extremely valuable for assisted reproduction programs. Since those are wild species, semen collection by electro stimulation fits well into the needs due to the fact that it does not require prior training of animals and the execution is fast. In this work we verified the importance of this method in the collection of semen from unconditioned animals, since pre-stimulation resulted in seminal samples only in Anseriformes, and the electrical stimulation enables obtaining semen of all orders that were tested in at least one species of each order. Seasonality of sperm production was observed for most of the species from which it was possible to obtain semen samples. Only vulture king, black neck swan and coscoroba duck had samples at three or four seasons of the year. Finally, we offer some data about the seminal characteristics found in these species. We believe that the results of this research will serve as a basis not only for the establishment of artificial insemination programs, but also for the formation of germplasm banks for rare or endangered species in Brazil..

A ausência de trabalhos verificando a melhor concentração de espermatozoides para se congelar o sêmen de cachaços em palhetas de 0,5 mL, gerou a necessidade deste estudo. Foi proposto, por meio deste expererimento, encontrar uma quantidade ideal, ou seja, uma concentração em que se consiga congelar o maior número de espermatozoides por palheta, sem aumentar os danos já causados pelo processo de criopreservação dos espermatozoides de cachaços. Diante disso, foram realizadas 5 coletas de 5 cachaços (n=25), utilizando apenas a fração rica do ejaculado. Estes foram divididos em cinco concentrações espermáticas diferentes, a saber: 100, 200, 300, 600 e 800x106 espermatozoides/mL e congelados em palhetas de 0,5mL. Após o processo de criopreservação, realizado por um sistema automatizado, as plalhetas foram acondicionadas em botijão criogênico. Para as análises, 2 palhetas de cada concentração foram descongeladas em banho maria (37ºC por 30 segundos) e submetido às avaliações das características de motilidade por meio do CASA, citometria de fluxo para a análise da integridade das membranas acrossomal e plasmática, potencial mitocondrial, peroxidação lipídica e fluidez da membrana espermática (capacitação), além da morfologia espermática por microscopia de contraste de interferência diferencial de fase. As variáveis avaliadas foram submetidas à análise de variância e ao teste de média PDDIF, ao nível de 5%. O aumento da concentração espermática, na palheta de 0,5mL, afetou significativamente (p<0,05) a motilidade total e progressiva, velocidade progressiva, velocidade de trajeto, linearidade, retilinearidade, frequência de batimento flagelar e hiperativação. O aumento do número de espermartozoides na palheta não alterou (p>0,05) a porcentagem de células que apresentavam simultaneamente a integridade das membranas plasmática e acrossomal e com potencial mitocondrial (MIAIAP), o aumento não influenciou (p>0,05) as variáveis peroxidação lipídica, capacitação e morfologia espermática. Baseado nos resultados, pode-se sugerir a congelação de até 300x106 espermatozoides/mL, na palheta de 0,5 mL, sem maiores danos à motilidade e integridade das membranas espermáticas. / The lack of studies veryfing the best concentration of sperm to freeze the boar semen in 0.5 ml straws, bring forth necessity for this study. The experiment proposed to find an optimal amount, in other words a concentration that is possible to freeze the higher number of spermatozoa per straw without increasing the damage already caused by the process of cryopreservation of boar spermatozoa. Therefore, there were 5 semen collections of 5 boars (n = 25) using only the rich fraction of the ejaculate. They were divided into five different sperm concentrations, namely 100, 200, 300, 600 and 800x106 sperm/mL and frozen in 0.5 mL straw. After the cryopreservation process, carried out by an automated system, straws were placed in cryogenic cylinders. For the analysis, two straws of each concentration were thawed in water bath (37°C for 30 seconds) and subjected to evaluations of motility characteristics through CASA, flow cytometry to analyze the integrity of the acrosome and plasma membrane, mitochondrial potential, peroxidation and lipid fluidity of sperm membrane (capacitation), and the sperm morphology by phase differential interference contrast microscopy. The variables were subjected to analysis of variance and the average test PDDIF, at 5%. The increased sperm concentration, in the 0.5mL straw, affected significantly (p <0.05) total and progressive motility, progressive velocity, path velocity, linearity, straightness, flagellar beat frequency and hyperactivation. The increase in the spermatozoa number, in 0,05 mL straw, did not change (p> 0.05) the percentage of cells that simultaneously showed the integrity of plasma and acrosomal membranes and with high mitochondrial potential (MIAIHM), the increase did not affect (p> 0.05) the lipid peroxidation variables, training and sperm morphology. Based on the results, it can be suggested to freeze with 300x106 spermatozoa/mL, in 0.5 mL straw, without major damage to the integrity and motility of the sperm membrane.

As condições do trato reprodutivo da fêmea, assim como a qualidade do sêmen são fatores que interferem na fertilidade. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a resposta inflamatória uterina e a taxa de prenhez em éguas, considerando hemodinâmica uterina e citologia endometrial após a inseminação artificial (IA) com sêmen congelado de alta e baixa qualidade. Para o presente estudo foram realizados dois experimentos. No Experimento 1 foram utilizadas 15 éguas distribuídas de forma aleatória em quatro grupos: CT - controle: mimetização do procedimento de IA (n=7), DIL: infusão intrauterina de diluidor a base de leite desnatado (n=7), ALTA: IA com sêmen de alta qualidade (n=7), e BAIXA: IA com sêmen de baixa qualidade (n=7). A avaliação uterina foi realizada por ultrassonografia transretal com Doppler nos modos Espectral e Color-flow em sete momentos: prévio à indução da ovulação (TIO), imediatamente antes da IA (TIA), 2 (T2), 6 (T6), 12 (T12), 24 (T24) e 48 horas (T48) após a IA. Foram considerados os valores de índice de resistência (RI) da artéria uterina e de escore de vascularização (EV) uterino. A citologia uterina foi realizada 6 h após a IA. No Experimento 2 foram utilizadas 12 éguas, e seus ciclos foram distribuídos nos tratamentos: CT - controle: mimetização do procedimento de IA (n=8), DIL: infusão intrauterina de diluidor (n=8), ALTA: IA com sêmen de alta qualidade (n=8), e BAIXA: IA com sêmen de baixa qualidade (n=8). O delineamento experimental foi em Quadrado Latino 4X4. A avaliação uterina foi realizada por ultrassonografia transretal com Doppler modos Espectral e Color-flow em três momentos: prévio à indução da ovulação (TIO), imediatamente antes da IA (TIA) e 6 horas (T6) após a IA. A citologia uterina foi realizada 6 h após a IA. Neste experimento foi considerada a taxa de prenhez comparando-se os ciclos utilizados para os grupos ALTA e BAIXA. O diagnóstico de gestação foi realizado 14 dias após a ovulação. Foi utilizado o procedimento misto (PROC MIXED) do SAS (Versão 9.3) para a análise estatística e foi considerada diferença significativa quando p &le;0,05. No Experimento 1, não foi encontrada diferença estatística entre os grupos para os valores de hemodinâmica uterina RI e EV. Houve aumento significativo de células inflamatórias no endométrio de éguas inseminadas com sêmen de baixa qualidade, porém não diferiu do grupo de éguas inseminadas com sêmen de alta qualidade. No Experimento 2, não houve diferença estatística entre os grupos para os valores de RI, mas se observou maior EV uterino nos grupos inseminados com sêmen de alta e de baixa qualidade quando comparados com o grupo controle. Na citologia uterina não foi encontrada diferença estatística. A taxa de prenhez para os grupos ALTA (81,82%) e BAIXA (54,55%) não foi estatisticamente diferente. Conclui-se que a deposição de sêmen no útero, leva a um processo inflamatório do endométrio, e esta pode alterar a hemodinâmica uterina detectável por ultrassonografia Doppler em éguas. Não existe diferença significativa na resposta inflamatória entre as qualidades de sêmen. A inseminação com sêmen congelado de menor qualidade não altera a taxa de prenhez, mas são necessários mais estudos para verificar esta diferença. / The female reproductive tract soundness, as well as semen quality are factors that interfere in fertility. The aims of this study were to evaluate inflammatory uterine response and pregnancy rate in mares, considering uterine hemodynamics and endometrial cytology after artificial insemination (IA) with frozen semen of high and low quality. Two experiments were executed for the present study. For Experiment 1, fifteen mares were randomly distributed between four groups: CT - control: mimic of the procedure of IA (n=7), DIL: intrauterine infusion of skim milk semen extender (n=7), ALTA: IA with high quality semen (n=7), and BAIXA: IA with low quality semen (n=7). Uterine evaluation was done using transrectal Doppler ultrasonography by Spectral and Color-flow modes on seven moments: immediately before ovulation induction (TIO), immediately before AI (TIA), 2 (T2), 6 (T6), 12 (T12), 24 (T24) and 48 (T48) hours after IA. There were considered the numerical values of resistance index (RI) of uterine arteries and vascularity scores (EV) of uterine horns. Endometrial cytology was done at 6 h after IA. On Experiment 2, were used 12 mares which their cycles were distributed between the treatments: CT - control: only mimic of IA procedure (n=8), DIL: intrauterine infusion of semen extender (n=8), ALTA: IA with high quality semen (n=8), and BAIXA: IA with low quality semen (n=8). The experimental design was a Latin Square. Uterine evaluation was done using transrectal Doppler ultrasonography by Spectral and Color-flow modes on three moments: before ovulation induction (TIO), immediately before AI (TIA) and 6 hours (T6) after IA. Endometrial cytology was done at 6 h after IA. In this experiment it was considered the pregnancy rate comparing the cycles for groups ALTA e BAIXA. The pregnancy diagnosis was done 14 days after ovulation. It was used the Mixed Procedure (PROC MIXED) from SAS (Version 9.3) for statistical analysis and significant difference was considered when p&le;0.05. On Experiment 1, no statistical difference was found between the groups for uterine hemodynamic values RI and EV. There was a significant increase of inflammatory cells on the mares inseminated with low quality semen, however it wasnt different from the group if mares inseminated with high quality semen. On Experiment 2, there was no statistical difference between the groups for RI values, but the uterine EV was higher for the groups inseminated with high and low quality when compared with the control group. There was no statistical difference on endometrial cytology. There was no statistical difference on pregnancy rate for the groups ALTA (81,82%) and BAIXA (54,55%). As a conclusion, the deposition of semen in the uterus causes an inflammatory process on the endometrium, and it could alter uterine dynamics detected by Doppler ultrasonography in mares. It does not exist significant difference on the inflammatory response between semen qualities. Low quality frozen-semen insemination does not alter pregnancy rate, but more studies are necessary in order to verify this difference.

Orientadores: Irani Quagio Grassiotto, Daniela Calcagnotto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:34:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_JulioCesardeOliveira_D.pdf: 22975611 bytes, checksum: d02baacf927c5c48bc5cc9f97db90deb (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A superfamília Erythrinoidea é uma das oito famílias que compõem a ordem Characiformes e foi proposta como um grupo monofilético para abrigar as famílias neotropicais Ctenoluciidae, Erythrinidae e Lebiasinidae, e a família africana Hepsetidae. Após a proposição da superfamília, estudos filogenéticos recentes com base em caracteres morfológicos, como osteologia e morfologia de partes moles, e caracteres moleculares tem refutado a ideia de monofiletismo do grupo. Além disso, diferentes autores divergem quanto às relações suprafamiliares de Erythrinoidea. Além dos caracteres tradicionais, o emprego dos caracteres oriundos da análise da ultraestrutura da ontogenia dos espermatozoides e sua forma final tem sido uma importante fonte na complementação dos estudos filogenéticos. O estudo apresentado teve como objetivo realizar uma análise filogenética para testar a monofiletismo de Erythrinoidea e verificar os padrões de relacionamento suprafamiliares em Characiformes, e testar o posicionamento filogenético da família Crenuchidae, supostamente relacionada à superfamília. As análises filogenéticas foram realizadas com base em dados moleculares e dados morfológicos independentemente, e de maneira conjunta (evidência total) através do método de Parcimônia. A ultraestrutura da espermiogênese e dos espermatozoides dos gêneros incluídos em Erythrinoidea, mais a família Crenuchidae e outras possivelmente relacionadas, foram descritos e codificados em uma matriz de dados. Nas três análises realizadas a superfamília Erythrinoidea não é recuperada como monofilética. A família Crenuchidae posiciona-se na base da subordem Characoidei e não está estreitamente relacionada à Erythrinoidea. As análises com dados moleculares e de evidência total apresentaram uma topologia muito semelhante ao nível mais inclusivo e os valores de suporte dos principais clados apresentaram-se maiores na evidência total, mostrando a influência positiva da inserção dos caracteres da morfologia das células espermáticas nas análises filogenéticas / Abstract: The superfamily Erythrinoidea is one of eight superfamilies within the order Characiformes and was proposed to include a monophyletic group composed of the Neotropical fish families Ctenoluciidae, Erythrinidae and Lebiasinidae, and African family Hepsetidae. Current phylogenetic studies based on morphological data, such as osteology and morphology of soft structures, and molecular data have refuted the hypothesis of monophyly of this group. In addition, the suprafamilial relationships in Erythrinoidea have diverged among the authors. In combination with more traditional characters, the analyses of the ultrastructure of sperm ontogeny and its final shape have become an interesting source of characters to complement phylogenetic studies. The goal of this study was to perform a phylogenetic analysis to test the monophyly of the Erythrinoidea and to assess the phylogenetic position of the family Crenuchidae, a group supposed to be closely related to the superfamily. The phylogenetic analyses were performed using molecular and morphological data separately, and in a combined approach (total evidence) through the Parsimony method. The ultrastructure of the spermiogenesis and the sperm shape of Erythrinoidea genera, plus the family Crenuchidae and other species possibly related to the superfamily were described and coded in a matrix data. In all three analyses Erythrinoidea was not recovered as monophyletic. The family Crenuchidae was placed in a basal position within the suborder Characoidei in molecular and total evidence analysis, and was not closely related to the Erythrinoidea. The analyses using only molecular data and total evidence showed a very similar topology for the more inclusive relationship levels. The support values were higher for the total evidence tree when compared to the one resulting of only molecular data possibly pointing to a positive influence of the combination of the spermatic cell data in phylogenetic analyses / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientadores: Mary Anne Heidi Dolder, Frederico Falcão Salles / Texto em português e inglês / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T13:00:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brito_PedroValedeAzevedo_D.pdf: 100648281 bytes, checksum: 084741b621bdeef83fe1e691e02ad06f (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Entre as ordens de insetos alados com representantes vivos, os membros da ordem Ephemeroptera estão entre os mais antigos que existem. Suas ninfas são aquáticas e os adultos, alados, sobrevivem por pouco tempo, morrendo logo após o acasalamento. Ainda existem algumas dúvidas sobre a relação dos Ephemeroptera com os demais Pterygota, bem como algumas famílias dentro da ordem são atualmente consideradas parafiléticas. A morfologia do sistema reprodutivo masculino e dos espermatozoides dos insetos pode fornecer informações úteis para estudos filogenéticos. No entanto, tais estudos envolvendo espécies de Ephemeroptera são escassos. O objetivo deste trabalho foi estudar a morfologia do sistema reprodutivo masculino e dos espermatozoides de espécies de Ephemeroptera existentes no Brasil, analisando a variabilidade morfológica encontrada nessas espécies. No Brasil são encontradas espécies pertencentes a dez famílias de Ephemeroptera e analisamos a morfologia do sistema reprodutor masculino de seis espécies pertencentes a cinco famílias e os espermatozoides de 17 espécies pertencentes a nove famílias. Nas seis espécies a morfologia do sistema reprodutivo foi muito constante sem glândulas acessórias ou órgãos especializados no armazenamento de espermatozoides. No entanto, observamos diferentes padrões de organização da musculatura intrínseca dos ductos espermáticos, provavelmente refletindo diferenças na fisiologia reprodutiva de cada espécie. A morfologia dos espermatozoides se mostrou mais variável. As espécies da família Leptophlebiidae possuem espermatozoides aflagelados e imóveis. Nas demais famílias, os espermatozoides são flagelados e móveis. A organização do axonema se mostrou constante nas diferentes espécies com o padrão 9+9+0 típico para esses insetos. Apenas os microtúbulos acessórios mostraram variação na estrutura, podendo assumir o padrão de subunidades 13+7 ou 13+0. Os flagelos são caracterizados por apenas uma mitocôndria que se alonga por quase todo flagelo. A morfologia dos corpos acessórios dos flagelos varia entre as espécies. Parece haver correlação entre a organização das cristas mitocondriais e os corpos acessórios. A morfologia da vesícula acrossomal é variável podendo estar relacionada com diferenças na espessura do corion dos ovos. No início dos flagelos observamos o adjunto do centríolo, que acreditava-se estar ausente nos espermatozoides dos Ephemeroptera. Em uma espécie estudada o núcleo dos espermatozoides está associado paralelamente ao flagelo. Nossos resultados sugerem que os espermatozoides dos Ephemeroptera possuem variabilidade morfológica suficiente para fornecer dados para futuros estudos filogenéticos. No entanto, é preciso que mais espécies sejam estudadas aumentando a abrangência dentro do grupo. Alem disso, alguns pontos como a origem dos corpos acessórios dos espermatozoides dos Ephemeroptera precisam ser melhor estudados / Abstract: Ephemeroptera species are the oldest living winged insects. Their nymphs are aquatic and the adults are short living, dying just after mating. At the present, there are still some doubts about the phylogenetic relationships between Ephemeroptera and the other Pterygota. The morphology of the male reproductive systems and of the spermatozoa is useful to furnish data for phylogenetic studies. However, there are few studies on this subject for Ephemeroptera. This study analyzes the morphology of the male reproductive system and of the spermatozoa of Brazilian Ephemeroptera species.. Species from ten Ephemeroptera families are found in Brazil. In the present study we analyzed the male reproductive system of six species from five families. We also analyzed the sperm morphology of 17 species from nine families. The male reproductive systems analyzed were very similar in the different species, with no accessory glands or specialized organs for sperm storage. However, the intrinsic musculatures of the sperm ducts have different organization patterns, probably related to differences in the reproductive physiology of each species. Greater morphological variation was observed among the spermatozoa. Species from Leptophlebiidae family have aflagellate and immotile spermatozoa. Species from the other families have mobile and flagellate spermatozoa. The organization of the axoneme was the same in all species, with the 9+9+0 microtubule pattern, typical for this insect group. Only the accessory microtubules vary between the 13+7 and the 13+0 subunit patterns. The flagella are characterized by the presence of only one mitochondrion along the flagellum. The accessory bodies morphology may vary between the species and it seems to be correlated to the organization of the mitochondrial cristae and the accessory bodies morphology. The acrosomal vesicles have morphological variations that must be related to differences in the egg chorion thickness. A centriolar adjunct is observed at the flagellum anterior region of the spermatozoa. This structure was thought to be absent in the Ephemeroptera spermatozoa. One species studied has its nucleus laterally associated to the flagellum. Our results suggest that the spermatozoa of Ephemeroptera have enough morphological variation to furnish useful data for future phylogenetic studies. However, more species, representing different groups of the order must be studied, increasing the scope of these studies. Also some questions, such as the origin of the accessory bodies of Ephemeroptera must be further studied / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

L’obtention de spermatozoïdes fécondants est un processus long et multi étapes, débutant par la production des gamètes mâles dans le testicule. Les spermatozoïdes sont ensuite successivement maturés au cours du transit épididymaire puis lors de leur passage dans les voies génitales femelles au cours du processus de capacitation. Ces étapes de maturation post-testiculaires concernent notamment la composition lipidique du gamète pour lui permettre d’acquérir une fluidité membranaire essentielle à la fécondation. Les résultats présentés dans cette thèse mettent en évidence l’importance de l’homéostasie lipidique épididymaire pour la maturation lipidique des spermatozoïdes et l’acquisition du pouvoir fécondant. Au niveau moléculaire cette homéostasie lipidique est régulée par les isoformes α et β des LXRs, les récepteurs nucléaires des oxystérols (NR1H3 et NR1H2, respectivement). Un régime alimentaire enrichi en cholestérol chez des souris jeunes invalidées pour les LXRs entraîne une infertilité avec une atteinte spécifique de l’épididyme. La maturation épididymaire des spermatozoïdes est alors altérée, entraînant des défauts de compositions lipidiques et protéiques de la membrane plasmique spermatique. Ces défauts ont des répercussions délétères sur la capacitation, issues de perturbations des flux calciques et de la tyrosine phosphorylation. En plus de leurs répercussions endocriniennes, les dyslipidémies semblent également affecter la maturation post-testiculaire. Ces résultats sont à considérer dans le cadre des protocoles de PMA puisque le bilan lipidique plasmatique ne fait pas partie des examens classiques des couples en PMA. Or en France, 55% des hommes entre 30 et 54 ans sont atteints d’une dyslipidémie. Ces désordres métaboliques lipidiques pourraient altérer la maturation post-testiculaire des gamètes, provoquant un certain nombre d’infertilités et/ou d’échecs en PMA. / The acquisition of fertile spermatozoa is a long and multi-stage process, beginning with the production of male gametes in the testis. Spermatozoa then undergo two successive maturation steps, first during the epididymal transit and then in the female genital tract during the capacitation process. The post-testicular maturation particularly impacts sperm lipid composition, leading to a higher membrane fluidity considered to be essential for fertilization. The results presented in this work show the importance of epididymal lipid homeostasis for sperm lipid maturation and acquisition of fertilizing ability. At the molecular level, lipid homeostasis is regulated by the LXRs (α and β isoforms), the oxysterol nuclear receptors (NR1H3 and NR1H2, respectively). A cholesterol-enriched diet in young LXR-null mice leads to infertility with a specific epididymal alteration. Sperm epididymal maturation is altered, leading to defects in lipid and protein composition of the spermatic plasma membrane. These defects have detrimental effects on the capacitation process, characterized by disturbances of calcium flows and tyrosine phosphorylation. In addition to their endocrine effects, dyslipidemia also appear to affect post-testicular maturation. These results have to be considered in the context of ART protocols, since the plasma lipid status is not part of the routine examinations for couples in ART protocols. Concomitantly, in France, 55% of men aged 30-54 are dyslipidemic, suggesting that these lipid metabolic disorders could alter sperm post-testicular maturation, causing a number of infertility and / or ART failures.