Nome do Projeto
Criopreservação de sêmem
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/01/2020 - 31/12/2023
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
A aplicação da inseminação artificial (IA) com o sêmen armazenado em nitrogênio líquido de linhagens melhoradas de suínos é de importância primordial para o melhoramento genético dos animais utilizados comercialmente nos país. As vantagens da IA pode ser maximizada se os espermatozoides estiverem criopreservados, já que é a melhor alternativa para a distribuição com longo alcance de materiais genéticos de alta qualidade. O sêmen congelado também pode ser usado para estabelecer bancos de variabilidade genética para a conservação da diversidade genética e até mesmo como reserva para o abastecimento possíveis surtos de doenças, além de facilitar a troca de material genético com diversos países. Apesar de existir, há muito tempo, a disponibilidade de sêmen suíno congelado, este material proporciona em inseminações artificiais comerciais, taxas muito baixas sobrevivências espermáticas após o descongelamento, resultando em baixas taxas de parto e diminuição do tamanho da leitegada. A baixa fertilidade do sêmen suíno descongelado é devido à perda da qualidade das células espermática sofrido durante os processos de criopreservação (resfriamento, congelamento e descongelamento). Os espermatozoides suínos são muito sensíveis ao choque térmico, principalmente quando exposto a temperaturas abaixo 15 ° C. A perda da integridade espermática pode estar relacionada com a composição lipídica da membrana plasmática de espermatozoides, ocorrendo estresse oxidativo e formação de espécies Reativas de Oxigênio (ROS). Devido a, nos últimos anos, estar ocorrendo uma maior compreensão das crioinjurias se descobriu em outras espécies melhores substancias para a criopreservação seminal, resultando em melhores taxas de fertilidade. Para avaliar o processo de criopreservação, os parâmetros de motilidade espermático disponibilizado por sistema computadorizados de analise de movimento; a integridade da membrana, fluidez da membrana, estado do acrossoma, potencial de membrana mitocondrial (MMP), produção de espécies reativas do oxigênio, peroxidação lipídica (LPO) e a fragmentação do DNA avaliados por citometria de fluxo, são bons indicadores da qualidade do espermatozoide e do estado de fertilidade das doses espermáticas

Objetivo Geral

Determinar um diluente que possibilite um boa mantença da célula espermática mamíferos, aves e peixes com o diferentes concentrações dos lipossomas, crioprotetores durante o resfriamento e congelamento do sêmen desta espécies

Justificativa

A utilização de inseminação artificial (IA) em suínos com sêmen criopreservado está
limitada a menos de 1% das inseminações realizadas (Zeng et al., 2014). Desta forma a
utilização da biotécnica de criopreservação de sêmen é de suma importância para o
aprimoramento do melhoramento genético dos animais utilizados comercialmente nos país.
As vantagens da IA pode ser maximizada se os espermatozoides estiverem criopreservados,
já que é a melhor alternativa para a distribuição com longo alcance de materiais genéticos de
alta qualidade (Roca et al., 2006). O sêmen congelado também pode ser usado para
estabelecer bancos de variabilidade genética para a conservação da diversidade genética e até
mesmo como reserva para o abastecimento possíveis surtos de doenças, além de facilitar a
troca de material genético com diversos países (Yoshida, 2000). Durante o processo de
congelamento e descongelamento, a célula espermática é exposta a um estresse osmótico e
térmico que causa danos irreversíveis a estrutura e funcionalidade da membrana espermática,
resultando em baixa viabilidade e baixa capacidade fertilizante (Holt, 2000, Watson, 2000,
Roca et al. 2006 e Hernandez et al., 2007,Fraser et al., 2010; Zeng et al., 2014Yeste, 2015,
2016, Wasilewska e Fraser, 2017).Os espermatozoides suínos são muito sensíveis ao choque
térmico, principalmente quando exposto a temperaturas abaixo 15 ° C (Gilmore et ai. 1996).
A perda da integridade espermática pode estar relacionada com a composição lipídica da
membrana plasmática de espermatozoides, ocorrendo estresse oxidativo e formação de
espécies Reativas de Oxigênio (ROS).

Metodologia

Animais: Neste trabalho serão 60 ejaculados, nas diferentes espécies de interesse comercial . Serão colhidos somente ejaculados que apresentaram, no mínimo,
80% de motilidade espermática e de espermatozoides com morfologia normal. Os ejaculados
serão coletados pelo método da mão enluvada, utilizando frascos aquecidos a 38° C e
cobertos com filtro, a fim de separar a fração gelatinosa do sêmen (Hancock; Hovel, 1959).
Para serem processados, os ejaculados deverão apresentar, após a diluição com BTS,
motilidade espermática igual ou superior a 60% e integridade de membrana por fluorescência
igual ou superior a 70%.
Avaliações espermáticas: serão feitas análises avaliando a funcionalidade
espermática (motilidade), estrutura dos gametas masculinos (membrana, acrossoma,
mitocôndria, fluidez de membrana e DNA) e a bioquímica dos espermatozóides (ROS,
TOSC e Peroxidação lipídica).
A motilidade será avaliada no sêmen in natura, durante o período de resfriamento 120
horas e após o descongelamento, utilizando o equipamento Sperm Vision Auto Morphology.
O descongelamento será feito após a incubação das palhetas em banho-maria a 37°C por 10
min. Para a análise, uma alíquota de 300-mL da amostra de sêmen homogeneizada será
colocada em um tubo de 2 ml. O tubo será mantido em um banho- maria a 37 ° C por 5 min
antes da análise. Uma alíquota de 5µl será colocada em uma lâmina de microscópio préaquecida até 37 ° C e as proporções do total de espermatozoides com motilidade serão
registadas (Schulze et al., 2013).
As análises de DNA, integridade de membrana, integridade de acrossoma, fluidez de
membrana, mitocôndria e espécies reativas de oxigêncio serão realizadas em citometria de
fluxo - Attune® Acoustic Focusing (Life Technologies). Dez mil células espermáticas serão
coletadas por amostra. Para seleção de células será utilizada uma coração utilizando Hoechst.
Os eventos não espermáticos (detritos) serão eliminados com base nos gráficos de dispersão
(Petrunkina et al., 2005; Piehler et al., 2005). A análise de citometria de fluxo será realizada
utilizando Attune® Cytometer Versão 2.1.0 (Life Technologies).
A integridade do DNA do espermatozoide será determinanda utilizando as
propriedades da sonda metacromática Laranja de acridine (2 mg/mL) no ensaio de estrutura
de cromatina espermática (SCSA1) (Evenson et al., 1980).
A integridade de membrana plasmática será analisada pelo processo de
permeabilização pela conjugação do PI (iodeto de propídio - 50μg/ml) e da CFDA
(carboxifluoresceína diacetate - 1μg/ml). Os espermatozoides serão classificados como
viáveis/não lesados (DCF+/IP-) e não viáveis/lesados (DCF+/IP+ / DCF-/IP+). Os dados
serão expressos como a percentagem de espermatozoides em cada categoria (Gillan et al.,
2005; Fernández-Gago et al., 2013).
Fluidez de membrana plasmática para esta avaliação utilizará o corante fluorescente
hidrofóbico, a merocianina 540 (M540) que liga-se preferencialmente as membranas com
lipídios frouxamente ligados, devido ao aumento da permeabilidade da membrana plasmática.
As células serão classificadas em alta fluorescência (alta fluidez) e baixa fluorescência (baixa
fluidez). Os dados serão expressos como a percentagem de espermatozoides em cada
categoria (Fernández-Gago et al., 2013).
A integridade do acrossoma será estimada utilizando o lectina PNA combinado com
FITC (Petrunkina et al., 2005). Os espermatozoides serão classificados como: células com
acrossoma não reagido (PNA-/IP-) e células com acrossoma reagido (PNA+/IP-; PNA-/IP+ e
PNA+/IP+). Os dados serão expressos como a porcentagem de espermatozoides em cada
categoria.
Função mitocondrial de espermatozoides será avaliada usando Rodamina 123. Este
corante é facilmente sequestrado nas mitocôndrias e emite fluorescência verde intenso na
mitocôndria ativa (elevado potencial de membrana mitocondrial) (Gillan et al., 2005).
Produção de Espécies Reativas de Oxigênio Intracelular (ERO) esta avaliação ocorrerá
através do 2’7’ Diacetato de Diclorofluoresceína (H2DCFDA), sendo este utilizado para a
detecção de intracelular ERO. H2DCFDA é oxidado para diclorofluoresceína (DCF), que
emite fluorescência a 530 nm, em resposta excitação de 488 – nm (Domínguez-Rebolledo et
al., 2011).

Indicadores, Metas e Resultados

O presente projeto tem como principal finalidade contribuir no processo de criopreservação de células espermáticas de suínos, a fim de possibilitar a utilizar desta Biotécnica nas granjas comercias de suínos. Com a difusão de conhecimento sobre melhores protocolos também se busca a maior inserção do grupo de Pesquisa Reprodução Animal Comparada - RAC da UFPel na comunidade internacional de criobiologia.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ANTONIO SERGIO VARELA JUNIOR
CARINE DAHL CORCINI6
CLÉDERSON IDÊNIO SCHMITT
EDENARA ANASTÁCIO DA SILVA
FERNANDA RODRIGUES MENDONÇA
GUSTAVO DESIRÉ ANTUNES GASTAL
JULIANA RIBEIRO PEGORARO
MARINA ZANIN
NORTON LUIS SOUZA GATTI
PEDRO SICA CRUZEIRO
STELA MARI MENEGHELLO GHELLER
TAMIRES SILVA DOS SANTOS

Fontes Financiadoras

Sigla / NomeValorAdministrador
Finep / Financiadora de Estudos e ProjetosR$ 10.000,00Coordenador

Recursos Arrecadados

FonteValorAdministrador
CAPESR$ 10.000,00UGR

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