A capacitação é um pré-requisito fisiológico importante para que a célula espermática fertilize o oócito. O óxido nítrico (NO) é sintetizado in vivo durante a conversão da L-arginina em L-citrulina por reações oxidativas catalisadas pela enzima óxido nítrico sintase (NOS) desempenhando um papel importante na regulação da motilidade e na capacitação dos espermatozoides. Estudos indicam que o NO é capaz de regular a concentração da AMP cíclico e, por conseguinte, através da atividade da adenil ciclase, estimular a capacitação espermática em várias espécies. O objetivo deste estudo foi avaliar a função do NO na capacitação de espermatozoides equinos criopreservados. Três ejaculados foram colhidos de três garanhões (n=9). O sêmen foi diluído em meio Botu-Crio® na concentração final de 200×106 células/mL, envasado em palhetas de 0,5 mL e criopreservado usando um sistema automatizado. Para cada análise, foram descongeladas quatro palhetas da mesma partida e do mesmo garanhão em banho-maria a 37oC/30 s. e em seguida, o sêmen foi submetido à centrifugação em meio FIV. Posteriormente, o sêmen foi incubado neste mesmo meio na presença de L-arginina, com ou sem inibidor da enzima óxido nítrico sintase o (L-NAME), e com ou sem o removedor de NO (azul de metileno) nos tratamentos: 1) C= (FIV); 2) A= L-arginina (10 mM); 3) L = L-NAME (1 mM); 4) M = azul de metileno (100 mM); 5) AL = L-arginina (10 mM) + L-NAME (1 mM); 6) AM = L-arginina (10 mM) + azul de metileno (100 mM). As amostras foram incubadas a 38oC e 5 % de CO2. Após a incubação realizou-se a análise computadorizada da motilidade do espermatozoide e as análises por citometria de fluxo. Para a análise computadorizada da motilidade espermática foram avaliados os tempos de incubação de 0, 60, 120 e 300 min. e para as análises por citometria de fluxo os tempos de 60, 120 e 300 min. Para avaliar a integridade das membranas plasmática e acrossomal usou-se a associação FITC-PSA e IP. Para a detecção da fosforilação do aminoácido tirosina, usou-se o anticorpo antifosfotirosina conjugado a uma fluoresceína (DAF-2). A fim de dosar a quantidade de NO produzido pelo espermatozoide equino criopreservado foi utilizada a sonda DAF e para avaliar a peroxidação lipídica da membrana espermática utilizou a sonda C11-BODIPY. A sonda H33342 foi usada com a finalidade de evitar que partículas do mesmo tamanho e granulosidade da célula espermática fossem incluídas na contagem das análises por citometria de fluxo. Os dados foram analisados por meio da ANOVA e a comparação das médias, dentro de cada tempo, pelo teste de Tukey, com o nível de significância de 5 %, usando o software SAS. A remoção do NO do meio de cultura inibiu a motilidade das células espermáticas em todos os tempos de incubação. A motilidade total e motilidade progressiva foram reduzidas nos grupos M e AM. Os espermatozoides incubados com o removedor do NO apresentaram maior porcentagem de células com membrana plasmática e acrossomal íntegras nos 60 e 120 minutos de incubação (p<0,05). A reação acrossomal foi induzida nos tratamentos que receberam L-arginina (A; AL). Dentro de cada tratamento, a quantidade de NO produzido pelo espermatozoide, a fosforilação do aminoácido tirosina e a peroxidação lipídica não apresentaram diferenças entre os tempos (p>0,05). Foi verificada uma redução destas variáveis nos grupos M e AM (p<0,05). Contudo, a dose de 1 mM de L-NAME, não foi suficiente para inibir a NOS em espermatozoides criopreservados de equinos. A remoção do NO mantém a integridade das membranas plasmática e acrossomal, entretanto inibe totalmente a motilidade espermática, sugerindo um papel benéfico do NO endógeno na manutenção da motilidade dos espermatozoides equinos criopreservados. / Capacitation is an essential physiological prerequisite in order to sperm cell fertilize the oocyte. Nitric oxide (NO) is synthesized in vivo during the conversion of L-arginine in L-citruline by oxidative reactions catalyzed by nitric oxide synthase enzyme (NOS) and plays an important role in regulation of motility and in sperm capacitation. Studies indicated that NO is capable of regulating cAMP concentration and, therefore, by adenylyl cyclase, stimulate sperm capacitation in several species. The aim of this study was to evaluate the function of nitric oxide in cryopreserved equine sperm capacitation.Three ejaculates from three stallions were collected (n=9). Semen samples were diluted with Botu-Crio® extender to a final concentration of 200×106 sperms/mL, and then packaged in 0.5mL straws and cryopreserved using an automated freezing system. For each analysis, four straws from the same batch and the same stallion were thawed in a water bath at 37oC/30 s. washed by centrifugation in FIV medium. Thereafter, samples were incubated in FIV medium in the presence of L-arginine, with or without the inhibitor of nitric oxide sinthase (L-NAME), and with or without the scavenger of NO (Methylene blue) in the following treatments: 1) C = Control (FIV); 2) A = L-arginine 10 mM; 3) L = L-NAME 1mM; 4) M = Methylene blue 100 mM; 5) AL = L-arginine (10 mM) + L-NAME (1 mM); 6) AM = L-argine (10 mM) + Methylene blue (100 mM). The treatments were incubated at 38oC and CO2 at 5 %. After incubation, the computer-assisted sperm motility (CASA) and flow cytometry analyses were performed. For CASA analysis, the incubation times of 0, 60, 120 e 300 min. were evaluated and for flow cytometry analyses times 60, 120 e 300 min. were evaluated. Plasma and acrosomal membranes integrity were evaluated by FITC-PSA and PI association. In order to detect amino acid tyrosine phosphorylation, we used the anti-phosphotyrosine antibody conjugated to a fluorescein (DAF-2). In order to quantify the amount of nitric oxide produced by cryopreserved equine sperm, the fluorescent probe DAF was used, and to evaluate the lipid peroxidation of sperm membrane we used the probe BODIPY-C11. The probe H33342 was used in order to prevent that particles of the same size and granularity of sperm cell were included in the counting of flow cytometry analyses. Data were analyzed by ANOVA and comparison of means within each time by the Tukey test, at a significance level of 5%, using SAS software. Removing NO from the culture medium inhibited the motility of sperm cells at all incubation times. Total and progressive motilities were reduced in both groups, M and AM. Sperms incubated with the scavenger of NO had the highest percentage of cells with intact plasma and acrosomal membranes at 60 and 120 minutes of incubation (p <0.05). Acrosomal reaction was induced in treatments with L-arginine (A, AL). Within each treatment, the amount of NO produced by sperms, the level of amino acid tyrosine phosphorylation and lipid peroxidation had no differences between the times used (p> 0.05). A reduction of these variables in groups M and AM (p <0.05) was observed. However, a dose of 1 mM L-NAME was not sufficient to inhibit NOS in cryopreserved equine sperm. Removal of NO maintains plasma and acrosomal membranes integrity, however completely inhibits sperm motility, suggesting a beneficial role of endogenous NO in the maintenance of motility of cryopreserved equine spermatozoa.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-19072013-165512 |
| Date | 05 April 2013 |
| Creators | Daniela Franco da Silva |
| Contributors | Rubens Paes de Arruda, Eneiva Carla Carvalho Celeghini, Letícia Zoccolaro Oliveira |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Reprodução Animal, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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