ABSTRACT
Resumen: El análisis de motilidad espermática es muy importante para la evaluación de fertilidad humana. A menudo este análisis se lleva a cabo de forma manual, pero puede ser susceptible a errores inherentes a la naturaleza del procedimiento. Además de conllevar largos periodos de tiempo, los resultados son subjetivos y carentes de repetitividad. Con el fin de mejorar esto, presentamos un algoritmo semi-automático que rastree de manera precisa el desplazamiento de los espermatozoides. La metodología implementada se basó en la aplicación de modelos gaussianos adaptativos para detectar los espermatozoides en movimiento y segmentarlos a lo largo de los fotogramas de un video, posteriormente fueron aplicadas operaciones morfológicas y análisis de componentes conectados para reducir ruido en la imagen y calcular los centroides respectivamente. Luego, el algoritmo de Munkres y el filtro de Kalman fueron utilizados con el propósito de asignar centroides a las trayectorias. Finalmente, las trayectorias son visualizadas en pantalla. Los resultados evidencian un 90.91% de precision con respecto al análisis manual por parte de un experto. La herramienta tiene como único objetivo detectar el movimiento y trazar el desplazamiento de los espermatozoides en vídeo para muestras espermáticas humanas. Por otra parte, permite a los expertos en andrología llevar a cabo un análisis más exacto de las características individuales de los espermaozoides, teniendo así un soporte tecnológico a bajo costo, preciso y con repetitividad en los resultados que les permita emitir un diagnóstico más acertado. Por lo tanto, este método puede ayudar a especialistas a reducir periodos de tiempo y realizar un análisis más objetivo de motilidad espermática. De esta manera, el diagnóstico de fertilidad será más confiable.
Abstract: Sperm motility analysis is very important for human fertility assessment. It is often carried on manually, but this could be susceptible to mistakes due to the nature of procedure. In addition to being time-consuming, results are merely subjective and non-repeatable. In order to overcome this, we present a semi-automated algorithm that tracks accurately the sperm movements. Adaptive Gaussian models are implemented for detecting moving spermatozoa and segment them throughout video frames. Morphological operators and connected-components labeling are applied to reduce noise and calculate centroids, respectively. Then, the Munkres algorithm along with the Kalman filter are used for the purpose of assigning centroids to tracks. Finally, tracks are displayed on screen. Outcomes show a 90.91 % of accuracy regarding to manual analysis. This algorithm aims only to detect spermatozoa movement and trace its displacement in video for human sperm samples. Moreover, it allows andrology experts to perform a more exact analysis of the individual characteristics of spermatozoa, having so a low cost, accurate and repetitive technological support that will allow them to emit more precise diagnosis. Thus, this method will help specialists to reduce time periods and make more objective analysis of sperm motility. In this way, fertility diagnosis will be more reliable.
ABSTRACT
Several sperm parameters have been employed as useful tools to evaluate fish fertility. Within teleosts, approximately 3% of fish species are known to be viviparous. The Order Cyprinodontiformes includes several species with internal fertilization, and within this group most of the studies about sperm quality have been mainly focused on the Poeciliidae family. The livebearing fish Jenynsia multidentata (Anablepidae) inhabits an extensive area of the Neotropical region and it has been used as a useful fish laboratory model to evaluate the effects of xenobiotics through different biomarkers. The present work characterized the sperm of this species through a simple protocol of semen collection. Sperm population showed linearity greater than 89% and 70% of fish have a straight line and curvilinear velocity valued between 50 and 100µm/s. Although 85% of individuals showed a proportion of live sperm higher than 60%, the male population had a high degree of heterogeneity in its sperm count. Morphometry analyses showed a total sperm and head lengths of 46.66±2.06µm and 3.46±0.41mm, respectively. A rather long midpiece region (9.12±0.65µm) was registered, which may indicate high energy-producing capabilities of the spermatozoa. This study established basic parameter values which could be useful for evaluating reproductive potential of J. multidentata populations.
Diversos parámetros espermáticos han sido utilizados para evaluar la fertilidad de peces. Dentro de los peces teleósteos, aproximadamente el 3% de las especies son vivíparas. El orden Cyprinodontiformes incluye varias especies con fecundación interna. Dentro de este orden la mayor parte de los estudios sobre la calidad del esperma se han centrado principalmente en la familia Poeciliidae. El pez vivíparo Jenynsia multidentata (Anablepidae) habita una extensa área de la región Neotropical y ha sido utilizado como un exitoso modelo de laboratorio. El objetivo del presente trabajo fue caracterizar los espermatozoides de esta especie a través de un simple protocolo de recolección de esperma. La población de espermatozoides mostró una linealidad superior al 89% y el 70% de los peces tienen una velocidad lineal y curvilineal entre 50 y 100µm/s. Aunque el 85% de los individuos mostró una proporción de espermatozoides vivos de más del 60%, se observó una alta heterogeneidad en el recuento espermático. Los análisis morfométricos mostraron una longitud total de espermatozoides de 46.66±2.06µm y una longitud de la cabeza de 3.46±0.41µm. Los espermatozoides presentan una pieza media larga (9.12±0.65µm) lo que puede indicar una alta capacidad de producción de energía. El presente estudio establece valores básicos de parámetros que pueden ser útiles para evaluar el potencial reproductivo de las poblaciones de J. multidentata.
Subject(s)
Animals , Male , Cyprinodontiformes , Sperm Count , Sperm Motility , Spermatozoa , FertilityABSTRACT
Vasectomy is a common contraceptive procedure in men. The present study is aimed to explore the impact of vasectomy on epididymal morphology and sperm parameters in adult male Balb/c mice. Twenty adult (age: 8 weeks) male Balb/c mice, weighting 20-30 g were used in the experiments. They were divided into 2 groups (vasectomy and sham). The operations were performed under sodium pentobarbital (40 mg/kg body weight, IP) anesthesia via a lower mid-abdominal incision. The left epididymis caput was fixed for histological studies and the right one was used for sperm count and motility. Progressive fast and slow sperm motility were significantly decreased in the vasectomized compared to the sham operation group (P<0.05) and the number of immotile sperm in the vasectomized group was increased in comparison to control group. Sperm granuloma was seen in 60 percent of epididymis after vasectomy. Also, Histological study showed an increase in tubular lumen diameter, interstitial space and infiltration of immune cells in interstitial tissue in vasectomized group. Vasectomy increases histopathological changes in epididymis and decreases the motility of sperm developing a reduction in fertility rates.
La vasectomía es un procedimiento anticonceptivo común en los hombres. El presente estudio tuvo como objetivo explorar el impacto de la vasectomía sobre la morfología del epidídimo y los parámetros espermáticos en ratones macho adultos Balb/c. Fueron utilizados en el estudio 20 ratones adultos (8 semanas de edad), con un peso ponderado de 20-30 g. Se dividieron en 2 grupos (vasectomía y Sham). Las cirugías se realizaron bajo anestesia con pentobarbital sódico (40 mg/kg de peso corporal, IP), con acceso a través de una incisión medio- abdominal inferior. La cabeza del epidídimo izquierdo fue fijada para estudios histológicos y la cabeza del epidídimo derecho se utilizó para el conteo de espermatozoides y evaluar su motilidad. La motilidad progresiva rápida y lenta de los espermatozoides se redujo significativamente en el grupo de ratones vasectomizados en comparación con el grupo Sham (p<0,05), y el número de espermatozoides inmóviles en el grupo sometido a la vasectomía aumentó. Granuloma espermático se observó en el 60 por ciento de los epidídimos después de la vasectomía. También, el estudio histológico mostró un aumento del diámetro del lumen tubular, espacio intersticial e infiltración de células inmunitarias en el tejido intersticial en el grupo sometido a la vasectomía . La vasectomía aumenta los cambios histopatológicos en el epidídimo y disminuye la motilidad de los espermatozoides, generando una reducción en las tasas de fertilidad.
Subject(s)
Male , Animals , Mice , Epididymis/anatomy & histology , Epididymis/physiology , Sperm Motility , Vasectomy , Mice, Inbred BALB C , Sperm CountABSTRACT
Objetivo. Determinar la concentración de glucosa no activadora de la movilidad espermática como componente de futuros diluyentes para la crioconservación de semen de Prochilodus magdalenae. Materiales y métodos. Se analizó semen inactivo de tres machos obtenido por inducción hormonal. Una submuestra de 0.25 µL de semen de cada macho fue depositada sobre una cámara de Makler y evaluada usando diferentes concentraciones de glucosa (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10%) mediante la adición de 75 µL de cada solución sobre el semen (n=3). De cada solución se determinó la osmolaridad, siendo de 0, 62, 124, 186, 250, 310, 360, 410, 472, 536 y 620 mOsm/kg, respectivamente, así como la del plasma seminal (~250300 mOsm/kg). Mediante el software Sperm Class Analyzer (SCA) se determinó la velocidad curvilínea (VCL) y recta (VSL) (µm/seg), movilidad rápida (%), media (%) y lenta (%) y el porcentaje de espermatozoides inmóviles. El tiempo de activación de la movilidad (segundos) se obtuvo por cronometraje y visualización bajo microscopio de campo claro. Resultados. Concentraciones de 0 a 5% de glucosa produjeron activación de la movilidad espermática, no obstante, a partir de glucosa al 6% no fue detectada activación visual; sin embargo, SCA detectó movilidad total (7.2%), VCL (5.1 µm/seg) y VSL (1.7 µm/seg). A partir de glucosa al 7% el SCA detectó 100% de inmovilidad, no adquirida posteriormente con agua destilada. Conclusiones. La concentración de glucosa tiene efecto determinante en la viabilidad y activación de semen fresco. Una concentración de 6% de glucosa puede ser utilizada como solución no activadora de la movilidad espermática en futuros diluyentes para la crioconservación de semen de esta especie.
Subject(s)
Animals , Attention , Fishes , Glucose , Semen , Sperm MotilityABSTRACT
La infertilidad asociada a trastornos en la espermatogénesis y en la calidad seminal, es un problema de salud pública cuyo manejo terapéutico actual produce efectos colaterales, carece de eficacia significativa y el paciente habitualmente termina en procedimientos de reproducción asistida. Actualmente una alternativa plausible para enfrentar estos problemas es el uso de plantas medicinales; tal es el caso de Lepidium meyenii (Maca). En el presente trabajo se estudió el efecto de una variedad local de Maca sobre la espermatogénesis y la calidad espermática en diez sujetos diagnosticados de infertilidad y que presentaban alteraciones en uno o más parámetros seminales. El tratamiento con Lepidium meyenii (Maca) duró 3 meses, en una dosis de 3000 mg/día; se evaluaron todos los parámetros seminales, de acuerdo a las guías de la OMS y se determinaron las concentraciones de Testosterona, Hormona Folículo Estimulante (FSH), Estradiol, Sulfato de Dehidroepiandrosterona (DHEA-S), Hormona Estimulante de la Tiroides (TSH) y de Antígeno Prostático Específico (PSA) séricas antes y después del tratamiento. La motilidad espermática Grado III fue significativamente mejorada: en la 1ª hora antes del tratamiento presentó valores de 10 ± 0.06, en relación a 15 ± 0.07 después del tratamiento (P < 0.001), en la 3ª hora los valores de 8 ± 0.06 antes del tratamiento se incrementaron a 11 ± 0.06 (P < 0.001). Los valores de la motilidad progresiva (motilidad espermática grado III y II) a la 1ª hora antes del tratamiento, fueron de 67.2 ± 0.09, con aumento después del tratamiento a 74.3 ± 0.07 (P < 0.01). La vitalidad espermática en la 1ª hora no presentó cambios significativos con el tratamiento, en cambio a la 3ª hora sus valores antes del tratamiento fueron de 75 ± 0.08, y después del tratamiento fueron de 79 ± 0.07 (P < 0.01). La morfología presentó valores de espermatozoides normales antes del tratamiento de 40 ± 0.10 y después del tratamiento 45 ± 0.11 (P < 0.01). El porcentaje de células germinales o inmaduras antes del tratamiento fue de 5.6 ± 0.045 y después del tratamiento 3.7 ± 0.037 (P < 0.01). Las concentraciones hormonales antes y después del tratamiento no variaron significativamente. El Antígeno Prostático Especifico tampoco se modificó después del tratamiento. El efecto más evidente fue el incremento de la proporción de espermatozoides motiles en sujetos cuya deficiencia se expresa en este parámetro; este incremento correlacionó directamente con el hecho de que tales sujetos pudieron embarazar a sus parejas durante el tratamiento. (AU)
Subject(s)
Humans , Male , Female , Spermatogenesis , Lepidium , Bolivia , Infertility , Medicine, TraditionalABSTRACT
Four adult sexually matured and clinically healthy West African Dwarf (WAD) rams aged between 24 and 30 months were used for the study. The rams were first used as control and later as experimental animals upon being orally dosed with Euphorbia hirta extract at 400mg/kg body weight for 14 days. Semen samples were collected from the rams a day after the administration of the plant extra and seven days after. The objective of the study was to investigate the effect of Euphorbia hirta on the semen picture of WAD rams. There were significantly differences (P <0.05) in the semen picture as reflected in a reduction of sperm motility from 80% to 47.5% and live-dead ratio from 90.75% to 32.5% in the control and post-experimental stages of the study respectively. This indicates that the fertilization capacity and livability of spermatozoa were negatively affected. There were no significant differences in the values of body parameters measured across the stages of the study. The plant is therefore not recommended for medicinal purpose in male animals.
Cuatro carneros enanos adultos de África Occidental sexualmente maduros y clínicamente sanos, con edades comprendidas entre los 24 y 30 meses, fueron utilizados para este estudio. Los carneros fueron utilizados como control y, más tarde, como animales de experimentación al ser medicados por vía oral con extracto de Euphorbia hirta en 400mg/kg peso corporal durante 14 días. Se recogieron muestras de semen de los carneros un día después de la administración de la planta y siete días después. El objetivo del estudio fue investigar el efecto de Euphorbia hirta en las imágenes de esperma de carneros enanos África Occidental. Hubo diferencias significativas (P <0,05) en la imagen del semen como reflejo de una reducción de la motilidad espermática del 80% al 47,5% y un ratio de vivos-muertos de 90,75% a 32,5% en la etapa control y después de las fases experimentales del estudio, respectivamente. Esto indica que la capacidad de fertilización y calidad de vida de los espermatozoides fueron afectados negativamente. No hubo diferencias significativas en los valores de los parámetros corporales medidos a través de las etapas del estudio. La planta por tanto no es recomendable para fines medicinales en los animales machos.