Global methylation status of sperm DNA in carriers of chromosome structural aberrations / 亚洲男科学杂志(英文版)

Male infertility might be clearly associated with aberrant DNA methylation patterns in human spermatozoa. An association between oxidative stress and the global methylation status of the sperm genome has also been suggested. The aim of the present study was to determine whether the global sperm DNA methylation status was affected in the spermatozoa of carriers of chromosome structural aberrations.

Impaired protamination and sperm DNA damage in a Nellore bull with high percentages of morphological sperm defects in comparison to normospermic bulls / Deficiências de protaminação e danos de DNA no sêmen de um touro Nelore com elevada porcentagem de patologias espermáticas em comparação a touros normospérmicos

The routine semen evaluation assessing sperm concentration, motility and morphology, does not identify subtle defects in sperm chromatin architecture. Bulls appear to have stable chromatin, with low levels of DNA fragmentation. However, the nature of fragmentation and its impact on fertility remain unclear and there are no detailed reports characterizing the DNA organization and damage in this species. The intensive genetic selection, the use of artificial insemination and in vitro embryo production associated to the cryopreservation process can contribute to the chromatin damage and highlights the importance of sperm DNA integrity for the success of these technologies. Frozen-thawed semen samples from three ejaculates from a Nellore bull showed high levels of morphological sperm abnormalities (55.8±5.1%), and were selected for complementary tests. Damage of acrosomal (76.9±8.9%) and plasma membranes (75.7±9.3%) as well as sperm DNA strand breaks (13.8±9.5%) and protamination deficiency (3.7±0.6%) were significantly higher compared to the values measured in the semen of five Nellore bulls with normospermia (24.3±3.3%; 24.5±6.1%; 0.6±0.5%; 0.4±0.6% for acrosome, plasma membrane, DNA breaks and protamine deficiency, respectively) (P<0.05). Motility and percentage of spermatozoa with low mitochondrial potential showed no differences between groups. This study shows how routine semen analyses (in this case morphology) may point to the length and complexity of sperm cell damage emphasizing the importance of sperm function testing.(AU)

O exame de rotina de sêmen, o qual avalia a concentração de espermatozoides, a motilidade e a morfologia, pode não identificar defeitos sutis na arquitetura da cromatina de espermatozoides. Os touros parecem ter cromatina estável com baixos níveis de fragmentação do DNA. No entanto, a natureza da fragmentação e o seu impacto sobre a fertilidade ainda não estão claros e não há relatos que caracterizam a organização do DNA e os danos nessa espécie com mais detalhes. A seleção genética intensiva e o uso da inseminação artificial e da produção in vitro de embriões, além do processo de criopreservação, podem contribuir para o dano da cromatina, e sabe-se a importância da integridade do DNA espermático para o sucesso dessas tecnologias. Amostras de sêmen de três ejaculados de um touro Nelore com altos níveis de alterações morfológicas (55,8±5,1%) foram selecionadas para realização de exames complementares. Os danos de acrossoma (76,9±8,9%) e das membranas plasmáticas (75,7±9,3%), bem como quebras de fita de DNA de espermatozoides (13,8±9,5) e deficiência de protamina (3,7±0,6) foram significativamente maiores em comparação aos valores avaliados no sêmen de cinco touros Nelore com normospermia (24,3±3,3%; 24,5±6,1%; 0,6±0,5%; 0,4±0,6% para acrossoma, membrana plasmática, quebras de DNA e deficiência de protamina, respectivamente) (p<0,05). Motilidade e porcentagem de espermatozoides com baixo potencial mitocondrial não diferiram estatisticamente. Essas avaliações mostram que análises de sêmen de rotina (neste caso, morfologia) podem apontar para a extensão e a complexidade dos danos na célula espermática, o que indica que a deficiência de protamina e os danos no DNA podem ocorrer simultaneamente a defeitos morfológicos. Tal ocorrência enfatiza a importância das análises de sêmen clássicas e dos testes complementares.(AU)

Efecto in vitro del pentóxido de vanadio (V2O5) sobre la calidad espermática / In vitro effect of vanadium pentoxide (V2O5) on sperm quality

El vanadio es un metal pesado considerado como un contaminante ambiental, producto de la manipulación antropogénica, que incide sobre el potencial reproductivo masculino, especialmente sobre la movilidad espermática. Esta investigación tuvo como objetivo determinar el efecto in vitro del pentóxido de vanadio sobre la calidad espermática. Se incubaron suspensiones de espermatozoides humanos por 24 horas bajo concentraciones de 0, 1 y 2 ppm V2O5, se realizó la valoración de la movilidad y vitalidad espermática, la integridad de membrana, la reacción acrosómica y la integridad de la cromatina espermática. El V2O5 alteró de manera significativa la movilidad espermática, específicamente los patrones de movilidad espermática moderado (p < 0.01), lento (p = 0.01) e inmóvil (p < 0.01). Los grupos tratados con V2O5 presentaron un porcentaje de espermatozoides vivos significativamente mayor al grupo control (p < 0.01). La integridad de membrana y reacción acrosómica no resultaron afectadas por la exposición de espermatozoides humanos a V2O5 (p > 0.05). De igual modo, no se observaron alteraciones del material nuclear (p > 0.05). El vanadio es capaz de alterar la movilidad y vitalidad espermática sin inducir cambios sobre la integridad de membrana y la cromatina espermática.

Vanadium is a heavy metal considered an environmental pollutant product of anthropogenic manipulation; it influences the masculine reproductive potential, especially the sperm motility. This research had the objective of determining the effect of vanadium pentoxide on sperm quality in vitro. Spermatozoa were incubated for 24 hours under 0, 1 and 2 ppm V2O5 concentrations, and sperm motility and vitality, membrane integrity, acrosome reaction and sperm chromatin integrity were assessed. V2O5 altered sperm motility in a significant way, specifically moderated (p < 0.01), slow (p = 0.01), and non motile (p < 0.01) sperm motility patterns. The groups treated with V2O5 had a major percentage of live spermatozoa than the control group (p < 0.01). Membrane integrity and acrosome reaction were not affected by human sperm exposition to V2O5 (p > 0.05). Similarly, we did not observe nuclear material alterations. Vanadium is able to alter sperm motility and viability without inducing changes on membrane and chromatin integrity.