ABSTRACT
La valoración subjetiva de la calidad seminal ha dado paso al uso de las técnicas objetivas de valoración por medio de la tecnología CASA (computer-assisted semen analysis). Se pueden aplicar una serie de pruebas cinéticas, morfométricas, morfológicas o de integridad del ADN para caracterizar y entender la biología reproductiva del espermatozoide. En los últimos años, se ha dado un cambio significativo de paradigma conceptual respecto de qué es un eyaculado. Cabe decir que, hasta tiempos recientes, se consideró que una población representativa (miles de millones) de espermatozoides estaba formada por células "equivalentes" con un objetivo común: ser el que finalmente pudiese fecundar el ovocito. La comprobación de que el conjunto de espermatozoides se agrupa en subpoblaciones bien definidas de acuerdo con sus características cinéticas y/o morfométricas, ha abierto el camino hacia una visión más cooperativa. Además, se ha visto que la distribución subpoblacional es diferente entre individuos, lo que parece indicar diferentes estrategias que se pueden entender dentro de otro paradigma: el de la competencia espermática entre diferentes eyaculados. A pesar de que aún no se conoce el papel de las diferentes subpoblaciones, se deben continuar los trabajos en esa dirección. En esta revisión, se caracterizó la evaluación de la fertilidad con la tecnología CASA y se examinaron los principales métodos multivariados en la evaluación de subpoblaciones de espermatozoides analizados mediante un sistema CASA.
In recent years, there has been a substantive change in the conceptual paradigm regarding what an ejaculate is. Until recently, it was considered that a representative population (billions) of sperm was made up of "equivalent" cells with a common goal: to be the one that could finally fertilize the oocyte. New data suggesting that a set of spermatozoa is grouped in distinct subpopulations, according to their kinematic and morphometric characteristics, has opened the way towards a more cooperative vision. In addition, recently, it has been established that the subpopulation distribution is different among males, which seems to indicate that there are different strategies that can be understood within another paradigm: sperm competition between different ejaculates. These heterogeneous subpopulations of spermatozoa in the ejaculate, that show kinematics and morphometric patterns, has been widely known for a while, but the biological meaning of these different sperm subpopulations is still not clear. For this reason, the subjective evaluation of seminal quality is being displaced by objective assessment techniques using CASA technology (computer-assisted semen analysis). Also, the application of principal components (PC) and clustering methods to reveal subpopulations of spermatozoa are complementary tools used to characterize raw semen and processed cell suspensions. Despite the advances in such powerful tools, researchers are not well versed on such techniques and its advantages. For instance, PC analysis is a multivariate statistical method that reduces the number of variables used in subsequent calculations for describing the data. By integrating the original data into new complex mathematical variables, homogenous subpopulations of spermatozoa can define clearly. Furthermore, kinematic, morphometric, morphological or DNA integrity tests can be also applied to characterize and understand the reproductive biology of the spermatozoon. Although the role of the different subpopulations of spermatozoa remains unknown, the work should continue by implementing novel technologies and coordinated tools. In this review, we characterize the fertility evaluation with CASA technology and examine the main multivariate methods in the assessment of sperm subpopulations analyzed by CASA systems.
ABSTRACT
Introducción: La administración de un fármaco agonista de un alfa- 2-adrenérgicos asociado con la técnica del cateterismo uretral, es un método de desarrollo reciente en la recolección seminal en felinos, ofreciendo las ventajas sobre la recolecta por electroeyaculación y la recolecta epididimaria. La técnica se ha probado en Panthera onca y felinos de pequeño porte. Objetivos: Realizar la recolección seminal en felinos neotropicales utilizando la técnica de cateterización uretral. Determinar los parámetros testiculares y seminales de muestras recolectadas por la técnica de cateterización uretral. Metodología: En este estudio se utilizó un individuo por especie de Panthera onca, Puma yagouaroundi yLeopardus wedii localizados en el parque Zoobotánico Getúlio Vargas, Salvador, Bahia, Brasil. El semen fue recolectado por medio del cateterismo uretral y se utilizaron los farmácos: clorhidrato de medetomidina (0.1 mg /kg) y ketamina (5.0 mg /kg). Durante el desarrollo del procedimiento, se realizó la recolecta de los datos biométricos corporales y testiculares, así como la ultrasonografía de los testículos. Mediante microscopia óptica, en las muestras seminales se determinó: el vigor espermático, motilidad total, motilidad progresiva, la integridad estructural y funcional de la membrana plasmática y la morfología espermática. Las muestras se sometieron al proceso de congelación - descongelación utilizando tres diferentes crioprotectores. Las muestras descongeladas fueron evaluadas por microscopía convencional, análisis seminal computarizado y citometría de flujo. Resultados: En este estudio fue realizado con éxito la técnica de recolección seminal en las tres especies, siendo el primer estudio que informa de los parámetros seminales deP. yagouaroundiy el primero que reporta la recolección seminal uretral en L. wiedii. Los datos presentados describen de forma pionera la morfocinética espermática de las especies incluidas. No hubo diferencias (P > 0.05) en la calidad seminal evaluando por grupo de crioprotector, ni diferencias en la integridad de las membranas pré e post-congelamento. Fue posible solamente la comparación con otras técnicas de recolección seminal o con resultados de calidad seminal obtenidos de muestras de gato doméstico. Conclusión: La cateterización uretral asociada al fármaco alfa- 2-adrenérgicos es una técnica eficiente para la recolección seminal en felinos neotropicales. El establecimiento de una potencial asociación de las características físicas del animal y la calidad seminal, es información de suma importancia en la aplicabilidad para la elección de reproductores en los programas de reproducción asistida.
Introduction: The urethral catheterization associated with the application of alfa- 2 adrenergic agonist drug is a recent development and application technique for the collection of feline semen, with advantages over electro-ejaculation harvesting and epididymal harvesting. Objetives: Seminal collection in neotropical felines using the urethral catheterization technique. Determine the testicular and seminal parameters of samples collected by the urethral cataterization technique. Methods: The technique has been tested on Panthera onca and others small cats. In this study, individuals of Panthera onca, Puma yagouaroundi and Leopardus wiedii were used in captivity at Getulio Vargas Zoobotanical Park, Salvador, Bahia, Brazil. Medetomidine hydrochloride (0.1 mg/kg) and ketamine (5.0 mg/kg) were used as sedatives, the semen was collected by urethral catheterization. In the process were checked the testicular biometry was performed with percutaner and ultrasonography technique. The fresh samples were evaluated for conventional microscopy in the parameters of volume, sperm vigor, total motility, progressive motility, structural and functional integrity of the plasmatic membrane and sperm morphology. The samples were subjected to a freeze - thaw process using three different extenders. The thawed samples were tested using conventional microscopy, automated system analysis and flow cytometry. Results: In this study, the urethral harvest technique was successfully used in the three species. In the literature used don't have report about seminal parameters in P. yagouaroundi and urethral seminal collection in L. wiedii. The data presented describe the spermatic morphocinetics of the included species in a pioneer study. There were no differences (P > 0.05) in the seminal quality evaluating the extender, nor differences in the integrity of pre and post-freeze membranes of the samples. Conclusion: The urethral catheterization associated with the application of alfa- 2 adrenergic agonist drug it's an efficient technique for semen collection in neotropical cats. The establishment of a potential association of physical characteristics with seminal quality is extremely important information on the applicability of reproductive traits in assisted reproduction programs.