Biotecnologias na preservação de espermatozoides felinos / Biotechnologies in the preservation of feline sperm

O gato doméstico é a única espécie da família Felídea sem risco ou iminência de extinção, diferente da maior parte dos felinos selvagens. Desta forma, o desenvolvimento e aprimoramento de diferentes biotécnicas reprodutivas, são essenciais para a manutenção da qualidade reprodutiva, tendo em vista a preservação de espécies mais vulneráveis. Além disso, as biotécnicas do sêmen são para as tecnologias reprodutivas, como a inseminação artificial (IA) e a fertilização in vitro (FIV). Sendo assim, o objetivo deste compilado bibliográfico foi abordar as principais técnicas de colheita, análise e preservação de sêmen/espermatozoides felino, assim como o uso dessas células em IA e FIV. Para a colheita do sêmen felino, diferentes métodos têm sido aplicados: ejaculação farmacológica, eletroejaculação e vagina artificial. Em caso de óbito do reprodutor, os espermatozoides recuperados do epidídimo também apresentam viabilidade reprodutiva. Ademais, a cinética espermática avaliada pelo sistema CASA, a morfologia e a morfometria são as principais análises que demonstram a qualidade espermática e refletem na fertilidade do ejaculado. O sistema CASA também avalia a trajetória individual de cada espermatozoide, que ao se agrupar em clusters, demonstra a heterogeneidade do ejaculado nas subpopulações. Contudo, os diluentes para a conservação e refrigeração dos espermatozoides felinos e as curvas de congelação ainda não estão totalmente estabelecidos e influenciam diretamente a viabilidade dos espermatozoides criopreservados. Diante disso, os resultados da utilização do sêmen felino após criopreservação são inconsistentes, sendo necessários mais estudos para elucidar melhores curvas de congelação e meios de diluentes para viabilizar a preservação do material genético dos gatos.

The domestic cat is the only species of the Felidea family without risk or imminence of extinction, unlike most wild cats. Therefore, the development and improvement of different reproductive biotechnologies are essential for the maintenance of reproductive quality for the preservation of the most vulnerable species. Furthermore, semen biotechnologies are the basis for reproductive technologies such as artificial insemination (AI) and in vitro fertilization (IVF). Thus, the objective of this bibliographic compilation was to approach the main techniques of collection, analysis, and preservation of feline semen/sperm, as well as the use of these cells in AI and IVF. For feline semen collection, different methods have been applied: pharmacological ejaculation, electroejaculation, and artificial vagina. In case of death of the sire, sperm recovered from the epididymis also show reproductive viability. Moreover, the sperm kinetics evaluated by the CASA system, the morphology, and the morphometry are the main analyzes that demonstrate sperm quality and reflect on ejaculate fertility. The CASA system also evaluates the individual path of each sperm, which, when grouped into clusters, demonstrates the heterogeneity of the ejaculate in the subpopulations. However, diluents for the conservation and refrigeration of feline sperm and freezing curves are not yet fully established and directly influence the viability of cryopreserved sperm. Therefore, the results of using feline semen after cryopreservation are inconsistent, and further studies are needed to elucidate better freezing curves and diluents to enable the preservation of the genetic material of cats.

Uso da galactose na vitrificação de sêmen ovino em palhetas / Use of galactose to vitrify ram semen in straws

A vitrificação de espermatozoides é uma técnica que apresenta grande potencial para criopreservação de material genético, e sua eficácia tem sido superior aos métodos convencionais em algumas espécies. No entanto, existem poucos estudos sobre sua eficiência com sêmen ejaculado de carneiros e o uso da galactose como crioprotetor extracelular durante a vitrificação. Objetivou-se com este estudo avaliar o efeito da galactose (0,01 M), associada ou não ao glicerol (3% e 7%), em meio comercial (Steridyl® - controle), na criopreservação de espermatozoides de carneiros pelo método de palhetas, comparando o método clássico de congelação e a vitrificação. Ejaculados de seis carneiros da raça Dorper em idade reprodutiva foram coletados com vagina artificial, aliquotados, diluídos individualmente (100 × 106 espermatozoides/mL) nos meios testados, envasados em palhetas de 0,25 mL e submetidos à congelação clássica ou vitrificação. Foram analisadas a cinemática, morfologia, morfometria, viabilidade, integridade física e funcional da membrana espermática. A congelação clássica obteve melhores resultados de motilidade total e progressiva do que a vitrificação nos quatro extensores testados, uma vez que as amostras vitrificadas não apresentaram motilidade pós-reaquecimento (p < 0,05). A adição de galactose ou glicerol ao meio comercial não trouxe efeito benéfico tanto para a vitrificação quanto congelação clássica.

Sperm vitrification is a technique with great potential for cryopreservation of genetic material, with superior effectiveness compared to conventional methods in some species. However, few studies have shown its efficiency with ejaculated sperm of rams and the use of galactose as an extracellular cryoprotectant during vitrification. This study aimed to evaluate the effect of galactose (0.01 M), with or without glycerol addition (3% and 7%) in a commercial extender (Steridyl® - control) for ram sperm cryopreservation in straws, comparing the classic freezing method and vitrification. Ejaculates from six breeding soundness Dorper rams were collected with an artificial vagina, aliquoted, individually diluted (100 × 106 sperm/mL) on extenders tested, loaded into 0.25 mL straws, and subjected to a classic freezing method or vitrification. Sperm kinematics, morphology, morphometry, viability, and physical and functional integrity of the sperm membrane were evaluated. The classic freezing method resulted in higher total and progressive motility than vitrification, as no motility was detected in vitrified samples after rewarming (p<0.05). The addition of galactose or glycerol to the commercial medium did not benefit both vitrification and the classic freezing method.

Uso da galactose na vitrificação de sêmen ovino em palhetas / Use of galactose to vitrify ram semen in straws

A vitrificação de espermatozoides é uma técnica que apresenta grande potencial para criopreservação de material genético, e sua eficácia tem sido superior aos métodos convencionais em algumas espécies. No entanto, existem poucos estudos sobre sua eficiência com sêmen ejaculado de carneiros e o uso da galactose como crioprotetor extracelular durante a vitrificação. Objetivou-se com este estudo avaliar o efeito da galactose (0,01 M), associada ou não ao glicerol (3% e 7%), em meio comercial (Steridyl® - controle), na criopreservação de espermatozoides de carneiros pelo método de palhetas, comparando o método clássico de congelação e a vitrificação. Ejaculados de seis carneiros da raça Dorper em idade reprodutiva foram coletados com vagina artificial, aliquotados, diluídos individualmente (100 × 106 espermatozoides/mL) nos meios testados, envasados em palhetas de 0,25 mL e submetidos à congelação clássica ou vitrificação. Foram analisadas a cinemática, morfologia, morfometria, viabilidade, integridade física e funcional da membrana espermática. A congelação clássica obteve melhores resultados de motilidade total e progressiva do que a vitrificação nos quatro extensores testados, uma vez que as amostras vitrificadas não apresentaram motilidade pós-reaquecimento (p < 0,05). A adição de galactose ou glicerol ao meio comercial não trouxe efeito benéfico tanto para a vitrificação quanto congelação clássica.

Sperm vitrification is a technique with great potential for cryopreservation of genetic material, with superior effectiveness compared to conventional methods in some species. However, few studies have shown its efficiency with ejaculated sperm of rams and the use of galactose as an extracellular cryoprotectant during vitrification. This study aimed to evaluate the effect of galactose (0.01 M), with or without glycerol addition (3% and 7%) in a commercial extender (Steridyl® - control) for ram sperm cryopreservation in straws, comparing the classic freezing method and vitrification. Ejaculates from six breeding soundness Dorper rams were collected with an artificial vagina, aliquoted, individually diluted (100 × 106 sperm/mL) on extenders tested, loaded into 0.25 mL straws, and subjected to a classic freezing method or vitrification. Sperm kinematics, morphology, morphometry, viability, and physical and functional integrity of the sperm membrane were evaluated. The classic freezing method resulted in higher total and progressive motility than vitrification, as no motility was detected in vitrified samples after rewarming (p<0.05). The addition of galactose or glycerol to the commercial medium did not benefit both vitrification and the classic freezing method.

Efeito de meios diluentes e sistemas de transporte no sêmen congelado analisado pelo método computacional CASA em touros Nelore / Effect of extenders and transportation systems in frozen semen analyzed by computational method HOME in Nelore bulls

Objetivou-se avaliar meios diluentes e sistemas de transporte na qualidade do sêmen congelado pelo CASA em touros Nelore. Foram realizadas cinco coletas de sêmen de 6 touros, diluídas com os meios TRIS e BotuBOV®, refrigeradas em dois tipos de sistemas de transporte BotuBOX® e BotuFLEX®; congeladas e analisadas pelo CASA. A MT foi maior (p<0,05) na associação do meio BotuBOV® + BotuFLEX®(47,3%) quando comparado ao TRIS + BotuBOX® (9%). A MP foi maior (p<0,05) BotuBOV® + BotuFLEX® (37%) quando comparada a TRIS + BotuBOX® (5,9%). O mesmo para VSL, BCF e RAP, os quais foram maiores (p<0,05) em BotuBOV® + BotuFLEX® (65,1μm/s; 30Hz; 44,5%, respectivamente) quando comparados ao sêmen na associação TRIS + BotuBOX® (47,6μm/s; 21,5Hz; 6,9%, respectivamente). Conclui-se que o BotuBOV® em associação ao sistema de transporte refrigerado de sêmen BotuFLEX®, foi considerada pelo CASA, a melhor associação quando se refere a cinética espermática para a criopreservação de sêmen bovino.(AU)

The objective was to evaluate diluents and transport systems on semen quality frozen by CASA in Nellore bulls. Five semen collections of six bulls, diluted with the TRIS and BotuBOV®, were transported out on two types of BotuBOX® and BotuFLEX® systems; frozen and analyzed by CASA. TM was higher (p <0.05) in the association of BotuBOV® + BotuFLEX® (47.3%) when compared to TRIS + BotuBOX® (9%). The PM was higher (p <0.05) BotuBOV® + BotuFLEX® (37%) when compared to TRIS + BotuBOX® (5.9%). The same for VSL, BCF and RAP, which were higher (p<0.05) in BotuBOV® + BotuFLEX® (65.1μm/s, 30Hz, 44.5%, respectively) when compared to semen in the TRIS + BotuBOX® (47.6μm/s, 21.5Hz, 6.9%, respectively). It is concluded that BotuBOV® in association with the refrigerated system of semen BotuFLEX® was considered by CASA to be the best association when referring to sperm kinetics for cryopreservation of bovine semen.(AU)

Efeito de meios diluentes e sistemas de transporte no sêmen congelado analisado pelo método computacional CASA em touros Nelore / Effect of extenders and transportation systems in frozen semen analyzed by computational method HOME in Nelore bulls

Objetivou-se avaliar meios diluentes e sistemas de transporte na qualidade do sêmen congelado pelo CASA em touros Nelore. Foram realizadas cinco coletas de sêmen de 6 touros, diluídas com os meios TRIS e BotuBOV®, refrigeradas em dois tipos de sistemas de transporte BotuBOX® e BotuFLEX®; congeladas e analisadas pelo CASA. A MT foi maior (p<0,05) na associação do meio BotuBOV® + BotuFLEX®(47,3%) quando comparado ao TRIS + BotuBOX® (9%). A MP foi maior (p<0,05) BotuBOV® + BotuFLEX® (37%) quando comparada a TRIS + BotuBOX® (5,9%). O mesmo para VSL, BCF e RAP, os quais foram maiores (p<0,05) em BotuBOV® + BotuFLEX® (65,1μm/s; 30Hz; 44,5%, respectivamente) quando comparados ao sêmen na associação TRIS + BotuBOX® (47,6μm/s; 21,5Hz; 6,9%, respectivamente). Conclui-se que o BotuBOV® em associação ao sistema de transporte refrigerado de sêmen BotuFLEX®, foi considerada pelo CASA, a melhor associação quando se refere a cinética espermática para a criopreservação de sêmen bovino.

The objective was to evaluate diluents and transport systems on semen quality frozen by CASA in Nellore bulls. Five semen collections of six bulls, diluted with the TRIS and BotuBOV®, were transported out on two types of BotuBOX® and BotuFLEX® systems; frozen and analyzed by CASA. TM was higher (p <0.05) in the association of BotuBOV® + BotuFLEX® (47.3%) when compared to TRIS + BotuBOX® (9%). The PM was higher (p <0.05) BotuBOV® + BotuFLEX® (37%) when compared to TRIS + BotuBOX® (5.9%). The same for VSL, BCF and RAP, which were higher (p<0.05) in BotuBOV® + BotuFLEX® (65.1μm/s, 30Hz, 44.5%, respectively) when compared to semen in the TRIS + BotuBOX® (47.6μm/s, 21.5Hz, 6.9%, respectively). It is concluded that BotuBOV® in association with the refrigerated system of semen BotuFLEX® was considered by CASA to be the best association when referring to sperm kinetics for cryopreservation of bovine semen.

Aspectos Da Reprodução Em Touros Bovinos Com Uso De Congelação De Sêmen E Termografia Infravermelha / Aspects Of Reproduction In Bulls Concerning The Use Of Semen Freezing And Infrared Thermography / Aspectos De La Reproducción En Toros Bovinos Con Uso De Congelación De Semen Y Termografía Infrarroja

Esta revisão de literatura tem como objetivo colaborar com informações quanto à relação entre a temperatura do escroto em touros e a qualidade do sêmen fresco e congelado. A eficiência reprodutiva é um dos principais fatores determinantes para melhoramento dos padrões reprodutivos da pecuária de corte. Sendo assim, pesquisas e investigações relacionadas a novas metodologias de análise da capacidade reprodutivas de touros, têm sido alvo de investimento e procura pelo setor tecnológico agropecuário, sobretudo quando se consideram os altos investimentos e as qualidades superiores que são desenvolvidas pelo mercado.

This literature review aims to provide data regarding the relation between the temperature of the scrotum in bulls and the quality of fresh and frozen semen. The reproductive efficiency is one of the main determining factors for the improvement of the beef cattle reproductive patterns. Therefore, research and investigations related to new methodologies for analyzing the reproductive capacity of bulls has been the subject of investment and demand by the technological agricultural sector, especially when considering the high investments and the superior qualities that are developed by the market.

Esta revisión de literatura tiene como objetivo colaborar con informaciones sobre la relación entre la temperatura del escroto en los toros y la calidad del semen fresco y congelado. La eficiencia reproductiva es uno de los principales factores determinantes para mejorar los patrones reproductivos de la ganadería de corte. Por lo tanto, investigaciones relacionadas con nuevas metodologías de análisis de la capacidad reproductiva de toros, han sido objeto de inversión y demanda por el sector tecnológico agropecuario, sobre todo cuando se consideran las altas inversiones y las cualidades superiores que son desarrolladas por el mercado.

Aspectos Da Reprodução Em Touros Bovinos Com Uso De Congelação De Sêmen E Termografia Infravermelha / Aspects Of Reproduction In Bulls Concerning The Use Of Semen Freezing And Infrared Thermography / Aspectos De La Reproducción En Toros Bovinos Con Uso De Congelación De Semen Y Termografía Infrarroja

Esta revisão de literatura tem como objetivo colaborar com informações quanto à relação entre a temperatura do escroto em touros e a qualidade do sêmen fresco e congelado. A eficiência reprodutiva é um dos principais fatores determinantes para melhoramento dos padrões reprodutivos da pecuária de corte. Sendo assim, pesquisas e investigações relacionadas a novas metodologias de análise da capacidade reprodutivas de touros, têm sido alvo de investimento e procura pelo setor tecnológico agropecuário, sobretudo quando se consideram os altos investimentos e as qualidades superiores que são desenvolvidas pelo mercado.(AU)

This literature review aims to provide data regarding the relation between the temperature of the scrotum in bulls and the quality of fresh and frozen semen. The reproductive efficiency is one of the main determining factors for the improvement of the beef cattle reproductive patterns. Therefore, research and investigations related to new methodologies for analyzing the reproductive capacity of bulls has been the subject of investment and demand by the technological agricultural sector, especially when considering the high investments and the superior qualities that are developed by the market.(AU)

Esta revisión de literatura tiene como objetivo colaborar con informaciones sobre la relación entre la temperatura del escroto en los toros y la calidad del semen fresco y congelado. La eficiencia reproductiva es uno de los principales factores determinantes para mejorar los patrones reproductivos de la ganadería de corte. Por lo tanto, investigaciones relacionadas con nuevas metodologías de análisis de la capacidad reproductiva de toros, han sido objeto de inversión y demanda por el sector tecnológico agropecuario, sobre todo cuando se consideran las altas inversiones y las cualidades superiores que son desarrolladas por el mercado.(AU)

as / Sperm subpopulations

A biotecnologia da reprodução é importante para melhorar a eficiência reprodutiva desenvolvendométodos que identifiquem os melhores reprodutores. Embora a motilidade espermática seja a variável maisavaliada, é necessária a avaliação das características da cinética espermática, as quais se alteram conformeespécie, indivíduos, ejaculados e desafios a que são submetidos. Atualmente sabe-se que o ejaculado não écomposto de um grupo homogêneo de espermatozoides, e sim por subpopulações espermáticas heterogêneas, asquais apresentam respostas variadas quanto aos padrões de motilidade, e a identificação dessas subpopulaçõespode auxiliar na escolha do reprodutor mais eficiente.(AU)

Reproductive biotechnology is important for improving reproductive efficiency by developing methodsthat identify the best breeding. Although sperm motility is the most evaluated variable, it is necessary to evaluatethe characteristics of sperm kinetics, which change according to species, individuals, ejaculates and thechallenges that are submitted. It is known that ejaculate is not composed of a homogeneous group ofspermatozoids, but by heterogeneous sperm subpopulations, such as varied kiosks for motility patterns, and asubpopulation identifier may aid in the selection of most efficient breeders.(AU)

as / Sperm subpopulations

A biotecnologia da reprodução é importante para melhorar a eficiência reprodutiva desenvolvendométodos que identifiquem os melhores reprodutores. Embora a motilidade espermática seja a variável maisavaliada, é necessária a avaliação das características da cinética espermática, as quais se alteram conformeespécie, indivíduos, ejaculados e desafios a que são submetidos. Atualmente sabe-se que o ejaculado não écomposto de um grupo homogêneo de espermatozoides, e sim por subpopulações espermáticas heterogêneas, asquais apresentam respostas variadas quanto aos padrões de motilidade, e a identificação dessas subpopulaçõespode auxiliar na escolha do reprodutor mais eficiente.

Reproductive biotechnology is important for improving reproductive efficiency by developing methodsthat identify the best breeding. Although sperm motility is the most evaluated variable, it is necessary to evaluatethe characteristics of sperm kinetics, which change according to species, individuals, ejaculates and thechallenges that are submitted. It is known that ejaculate is not composed of a homogeneous group ofspermatozoids, but by heterogeneous sperm subpopulations, such as varied kiosks for motility patterns, and asubpopulation identifier may aid in the selection of most efficient breeders.