Assessment of different in vitro sperm challenges and in vivo fertility of bovine semen batches / Avaliação de diferentes desafios espermáticos in vitro e da fertilidade in vivo de partidas de sêmen bovino

The aim of this work was to submit sperm cells to different laboratory challenges and to compare in vitro results with in vivo semen fertility. Four different batches from the same Brangus bull were used in a timed-AI program of 332 Brangus cows. Each batch (B) was submitted to the following procedure: semen sample was thawed at 36°C for 30 seconds (control). Sperm motility parameters, plasma membrane integrity, sperm morphology, and concentration were assessed. Then, an aliquot of thawed sample was incubated in a water bath at 45°C for 40 min (thermal challenge group; TCG) and another aliquot was centrifuged at 500 xg (Percoll gradient 45%/90%) for 15 min (centrifugation challenge group; CCG). Centrifuged semen was also submitted to another thermal challenge, being incubated (water bath) at 45°C for 40 min (centrifugation + thermal challenge group; CTCG). At the end of each challenge (CCG, TCG, and CTCG), the same laboratory tests used for control group were repeated. The following conception rates (CR) were observed for each batch: B1 = 48.9% (44/90); B2 = 44.2% (23/52); B3 = 55.5% (40/72); B4 = 43.2% (51/118); (p < 0.10). In the lab, B3 presented higher (p ≤ 0.05) progressive motility (PM) than B4 after thawing (control group) and after all sperm challenges (TCG, CCG, and CTCG). However, despite B3 and B4 having demonstrated a similar percentage of plasma membrane integrity (PMI) to the control group (B3 = 66.7 ± 1.3 and B4 = 65.2 ± 3.3), B3 demonstrated higher (P ≤ 0.05) percentage of PMI (37.2 ± 2.5) than B4 (26.7 ± 3.3) after passing through the most stressing in vitro challenge (CTCG). The semen batch presenting the highest resistance to in vitro challenges was the one that presented a trend for higher in vivo fertility, suggesting that submitting semen samples to laboratory challenges may be an interesting alternative for selecting batches with greater field fertility.(AU)

O objetivo deste estudo foi estressar células espermáticas em diferentes desafios laboratoriais e comparar os resultados in vitro com a fertilidade in vivo do sêmen. Quatro partidas de um mesmo touro Brangus foram utilizadas em um programa de IATF de 332 vacas Brangus. Cada partida foi submetida ao seguinte procedimento: a amostra de sêmen foi descongelada a 36°C por 30 segundos (grupo controle). Foram avaliados parâmetros de motilidade espermática (CASA), integridade da membrana plasmática (PMI), morfologia e concentração espermática. Em seguida, uma alíquota da amostra descongelada foi incubada em banho-maria a 45°C durante 40 minutos (grupo de desafio térmico, TCG) e outra alíquota foi centrifugada a 500 xg (gradiente de Percoll 45%/90%) durante 15 min (grupo desafio de centrifugação, CCG). Uma aliquota do sêmen centrifugado foi ainda submetida ao desafio térmico, sendo incubado a 45°C durante 40 min (grupo de desafio térmico + centrifugação, CTCG). No final de cada desafio (CCG, TCG e CTCG), os mesmos testes laboratoriais utilizados para o grupo de controle foram realizados. A seguinte taxa de concepção (CR) foi observada para cada partida (B): B1 = 48,9% (44/90), B2 = 44,2% (23/52), B3 = 55,5% (40/72) e B4 = 43,2% (51/118); (P < 0,10). No laboratório, B3 apresentou maior (P ≤ 0,05) motilidade progressiva (PM) do que B4 logo após o descongelamento (grupo controle) e após todos os desafios laboratoriais (TCG, CCG e CTCG). Porém, apesar de B3 e B4 demonstrarem similar porcentagem de PMI no grupo controle (B3 = 66,7 ± 1,3 e B4 = 65,2 ± 3,3), B3 apresentou maior (P ≤ 0,05) PMI (37,2 ± 2,5%) do que B4 (26,7 ± 3,3%) após passar pelo maior desafio laboratorial (CTCG). A partida seminal que in vitro apresentou maior resistência aos desafios laboratoriais foi a mesma que apresentou tendência para maior fertilidade in vivo. Assim, sugere-se que submeter amostras seminais a desafios laboratoriais pode ser uma alternativa interessante para selecionar partidas com maior fertilidade a campo.(AU)

Molecular demonstration of intermittent shedding of Leptospira in cattle and sheep and its implications on control / Demonstração molecular da intermitência eliminando Leptospira em vacas e ovelhas e suas implicações no controle

ABSTRACT: For a long time, it has been stated that urine leptospiral shedding is intermittent, which was observed primarily by culturing. However, culturing presents serious limitations, mainly low sensitivity, and failure on detection of leptospires cannot be neglected. PCR presents several advantages, mainly higher sensitivity. The present study aimed to analyze the occurrence of intermittency on leptospiral shedding by PCR in naturally and experimentally infected animals. In this study two experiments were conducted, the first with 60 cows naturally infected from an endemic herd. The second one was conducted in three sheep experimentally infected, each one with a different strain of Leptospira (strains Copenhageni L1-130, Canicola LO-4 and Pomona Fromm). Considering cattle, 43.3% presented negative in all tests, the remaining (56.7%) were positive at least once. From these, only one (1.6%) was positive in all samples, and seven (11.8%) were positive only in the last sampling, making it impossible to evaluate the intermittency. Noteworthy, 26 cows (43.3%) presented the typical intermittent pattern of leptospiral shedding in urine. In sheep, all experimentally infected animals presented the typical intermittent shedding patterns, independently of the inoculated leptospiral strain. We considered that a careful serial analysis of urine samples for a more definitive and reliable individual diagnosis would be required for a successful antimicrobial therapy and control of leptospirosis on a herd.

RESUMO: Durante muito tempo, foi afirmado que a eliminação de leptospiras na urina era intermitente, o que havia sido demonstrado principalmente por meio do cultivo microbiano. No entanto, a cultura apresenta graves limitações, principalmente com relação à baixa sensibilidade. Em contraste, a PCR apresenta várias vantagens em relação ao cultivo bacteriológico para leptospiras, sendo esta ferramenta cada vez mais utilizada para o diagnóstico de animais eliminadores da bactéria em diversos sítios. Assim, o presente estudo teve como objetivo analisar a ocorrência de intermitência na eliminação de leptospiras por meio de PCR em animais natural e experimentalmente infectados. Para este estudo foram realizados dois experimentos, sendo o primeiro com 60 vacas naturalmente infectadas de um rebanho sabidamente endêmico e o segundo em três ovelhas experimentalmente infectadas, cada uma com uma estirpe diferente de Leptospira (estirpes Copenhageni L1-130, Canicola LO-4 e Pomona Fromm). Considerando-se os bovinos, 43,3% apresentaram negatividade em todos os testes, sendo os demais 56,7% positivos ao menos uma vez. Destes, apenas um (1,6%) foi positivo em todas as amostras, e sete (11,8%) foram positivos somente na última coleta, o que impossibilitou a avaliação da intermitência. Não obstante, 26 vacas naturalmente infectadas (43,3%) apresentaram o padrão de eliminação tipicamente intermitente de leptospiras na urina. Das três ovelhas experimentalmente infectadas, todas apresentaram eliminação intermitente da bactéria na urina, independentemente da estirpe inoculada. Consideramos que seria necessária uma cuidadosa análise seriada de amostras de urina para um diagnóstico individual mais definitivo e confiável para uma terapia antimicrobiana bem-sucedida e o controle da leptospirose em um rebanho.