Efectos de la inhalación de vanadio sobre las espermatogonias y calidad seminal en el modelo de ratón in vivo / Effect of vanadium inhalation on spermatogonia and seminal quality in vivo mouse model

El vanadio es un metal de transición que en las últimasdécadas se convirtió en un contaminante ambiental, producto de laquema de los combustibles fósiles. La alteración de los distintosparámetros espermáticos y daño a ADN en células gaméticas se asociacon el aumento de la contaminación ambiental, la interacción con lasespermatogonias probablemente explique estos efectos, debido a queuno de los órganos blancos del vanadio, es el testículo. El objetivo delestudio fue analizar los efectos citostático y citotóxico sobre lasespermatogonias y espermatozoides de ratones tratados de forma agudapor vía aérea con pentóxido de vanadio (V2O5), en distintasconcentraciones (0.0, 0.02, 0.04 y 0.08 M). Consistió en evaluar lasproporciones de los diferentes tipos de espermatogonias A0(Indiferenciadas), en Renovación y, diferenciadas (Tipo B) en elmodelo de ratón in vivo. Y la estimación de los valores de densidad ymorfología espermáticas, para establecer la calidad seminal. Losresultados muestran que la exposición a V2O5 aumenta la proliferaciónde las espermatogonias en Renovación, y las B disminuyen, en la dosisalta; la densidad espermática y la morfología normal disminuyeronsignificativamente (p<0.05), en todos los grupos tratados. Lasmodificaciones significativas en las proporciones de lasespermatogonias, explica el efecto del vanadio y su asociación conmala calidad seminal (efectos toxico-reproductivos). Por lo tanto, seconcluye que la exposición aguda a vanadio por vía aérea de ratones,es capaz de generar efectos citostáticos y citotóxicos sobre lasespermatogonias y los espermatozoides, respectivamente. (AU)

The Vanadium is a transition metal that in the last decades has becomean environmental pollutant, product of the burning of fossil fuels. Thealteration of the different sperm parameters and damage to DNA ingametic cells has been associated with the increase of environmentcontamination, in animals reprotoxic effects have been described, thereare some reports that describe how vanadium produces these effects,the interaction with spermatogonia could be a possibility to relate theseeffects, because one of the white organs of vanadium is the testicle. Theobjective of this study was to analyze the cytostatic and cytotoxiceffects on spermatogonias and spermatozoa of mice treated acutely byair with vanadium pentoxide (V2O5) in different concentrations (0.0,0.02, 0.04 and 0.08M). It consisted in evaluating the changes in theproportions of the different types of spermatogonia A0(Undifferentiated), Renewal and Differentiated (Type B) in a mousemodel in vivo, and in the estimation of the parameters of density andsperm morphology, to establish seminal quality. The results show thatthe exposure to vanadium 5+, increases the proliferation ofspermatogonia renewal, and type B ones decrease in the high dose;sperm density and normal morphology decreased significantly (p<0.05) in all groups treated. The change in spermatogonial proportionscould explain the effect of vanadium and its association with poorseminal quality (reprotoxic effect). Acute exposure to vanadium by airof mice is capable of generating cytostatic and cytotoxic effects onspermatogonial and spermatozoa, respectively (AU)

Spermatogonial stem cells as a therapeutic alternative for fertility preservation of prepubertal boys / Espermatogônias-tronco como uma alternativa para a preservação da fertilidade de meninos pré-púberes

ABSTRACT Spermatogonial stem cells, which exist in the testicles since birth, are progenitors cells of male gametes. These cells are critical for the process of spermatogenesis, and not able to produce mature sperm cells before puberty due to their dependency of hormonal stimuli. This characteristic of the reproductive system limits the preservation of fertility only to males who are able to produce an ejaculate. This fact puts some light on the increase in survival rates of childhood cancer over the past decades because of improvements in the diagnosis and effective treatment in pediatric cancer patients. Therefore, we highlight one of the most important challenges concerning male fertility preservation that is the toxic effect of cancer therapy on reproductive function, especially the spermatogenesis. Currently, the experimental alternative for fertility preservation of prepubertal boys is the testicular tissue cryopreservationfor, for future isolation and spermatogonial stem cells transplantation, in order to restore the spermatogenesis. We present a brief review on isolation, characterization and culture conditions for the in vitro proliferation of spermatogonial stem cells, as well as the future perspectives as an alternative for fertility preservation in prepubertal boys. The possibility of restoring male fertility constitutes a research tool with an huge potential in basic and applied science. The development of these techniques may be a hope for the future of fertility preservation in cases that no other options exist, e.g, pediatric cancer patients.

RESUMO As espermatogônias-tronco, presentes nos testículos desde o nascimento, são as células progenitoras dos gametas masculinos, e, desse modo, críticas para o processo de espermatogênese. Antes da puberdade, essas células não são capazes de produzir espermatozoides maduros, o que só ocorrerá após o estímulo hormonal. Essa característica do sistema reprodutivo limita a possibilidade de preservação da fertilidade apenas para homens capazes de produzir um ejaculado. Tal fato coloca em evidência o aumento nas taxas de sobrevivência de crianças com câncer nas últimas décadas, devido principalmente à melhora no diagnóstico e ao tratamento dos pacientes pediátricos. Dessa forma, destaca-se um dos mais importantes desafios relativos à preservação da fertilidade masculina, que é o efeito tóxico das terapias anticâncer para o sistema reprodutivo, especialmente a espermatogênese. Tendo isso em vista, a alternativa experimental atualmente estudada para a preservação da fertilidade de pacientes pré-púberes é a criopreservação de tecido testicular para futuro isolamento e transplante de espermatogônias-tronco, a fim de restabelecer a espermatogênese. Apresentamos aqui uma breve revisão sobre isolamento, caracterização e condições de cultivo para a proliferação de espermatogônias-tronco, bem como as futuras perspectivas, como alternativa para preservação da fertilidade de meninos pré-púberes. A possibilidade de restabelecer a fertilidade masculina é uma ferramenta de pesquisa com potencial enorme de uso na pesquisa básica e aplicada. O desenvolvimento dessas técnicas pode fornecer uma esperança futura de preservação de fertilidade nos casos em que não há nenhuma outra opção, como para os pacientes pediátricos de câncer.