RESUMO
RESUMEN Introducción: Se estudian los factores que afectan el ADN espermático en la actualidad y en qué medida influyen en la aplicación de las técnicas de reproducción asistida de alta tecnología. La fertilización in vitro es un tema de interés que ha motivado a muchos investigadores. Objetivo: Determinar la relación que existe entre el índice de fragmentación del ADN de la cromatina espermática y los resultados de la técnica de fertilización in vitro en parejas infértiles. Métodos: Se realizó un estudio descriptivo transversal en 107 parejas infértiles remitidas del Programa Nacional de Atención a la pareja infértil, donde se precisó la asociación entre el potencial fertilizante y las variables de resultados: tasa de fertilización, calidad embrionaria y embarazo. Se estudiaron, además, algunos factores que pueden influir en el grado de fragmentación del ADN. Resultados: El potencial fertilizante no se relacionó con la tasa de fertilización, ni con el embarazo clínico, pero sí con la calidad embrionaria (P= 0.036). La edad paterna resultó ser estadísticamente significativa en relación con el potencial fertilizante (P= 0.032). La presencia de varicocele se asoció con el bajo potencial fertilizante (OR= 5,27; IC 95 por ciento [1.34 - 24.09]). Conclusiones: El índice de fragmentación del ADN de la cromatina espermática afecta negativamente la calidad de los embriones a transferir. La edad y el varicocele se relacionan positivamente con el grado de fragmentación del ADN espermático. El consumo de alcohol, el hábito de fumar y la exposición a agentes físicos y químicos no se relacionaron con el índice de fragmentación del ADN espermático en este estudio(AU)
ABSTRACT Introduction: The factors that affect the spermatic DNA are being studied at present and in what extent they affect the implementation of high technology assisted reproduction techniques. In vitro fertilization is a topic of interest that has motivated many researchers. Objective: To determine the relationship between the rate of DNA fragmentation of sperm chromatin and the results of in vitro fertilization technique in infertile couples. Methods: A descriptive cross-sectional study was conducted in 107 infertile couples referred to the National Program of Attention to the Infertile Couple, where it was specified the association between the potential fertilizer and outcome variables: rate of fertilization, embryo quality and pregnancy. In addition, there were studied some factors that may influence the degree of DNA fragmentation. Results: The fertilizing potential was not related to the rate of fertilization, or with the clinical pregnancy, but it did with the embryo quality (p= 0.036). The paternal age proved to be statistically significant in relation to the fertilizing potential (p= 0.032). The presence of varicocele was associated with the low fertilizing potential (OR = 5.27; CI 95 percent [1.34 - 24.09]). Conclusions: The rate of DNA fragmentation of sperm chromatin negatively affects the quality of the embryos to be transferred. The age and varicocele are positively related with the degree of sperm DNA fragmentation. The consumption of alcohol, the smoking habit and the exposure to chemical and physical agents were not associated with the rate of sperm DNA fragmentation in this study(AU)
Assuntos
Humanos , Masculino , Feminino , Adulto , Varicocele/etiologia , Fertilização in vitro/efeitos adversos , Técnicas Reprodutivas/efeitos adversos , Fragmentação do DNA , Epidemiologia Descritiva , Estudos TransversaisRESUMO
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.
RESUMO
Objetivo: Evaluar los efectos de la exposición a plaguicidas organofosforados y carbamatos sobre la integridad de cromatina espermática en trabajadores agrícolas. Métodos: Se evaluaron 64 trabajadores del campo, con edades entre 18 y 55 años, de la comunidad rural de Bailadores, Municipio Rivas Dávila, Estado Mérida, Venezuela, expuestos directamente a plaguicidas. Para el diagnóstico de exposición a plaguicidas, fueron determinados los niveles de las colinesterasas eritrocitaria (AChE) y plasmática (PChE). Para evaluar la fertilidad masculina, a cada trabajador se le realizó seminograma y se les evaluó la integridad de la estructura de cromatina espermática mediante la técnica "Sperm Chromatin Structure Assay" (SCSA). Resultados: El 25% de los trabajadores agrícolas presentó niveles deprimidos de AChE y el 83% con niveles anormales de PChE, con una reducción <75% del nivel normal. El grupo con edades entre 18 y 28 años fue el más afectado. Diferencias significativas fueron obtenidas en los promedios de los niveles de colinesterasas entre los casos normales y alterados, tanto para AChE (3,95±0,42 vs. 2,72±0,16, ρ<0,0001) así como para PChE (2,08±0,25 vs. 1,43±0,32, ρ<0,0001). El 69,7% de los trabajadores con niveles anormales de PChE presentó alteración en el ADN espermático. Se encontró una correlación negativa significativa entre el Índice de Fragmentación de ADN (IDF) espermático y los niveles de PChE (ρ=0,02). Conclusiones: En trabajadores agrícolas expuestos directamente a plaguicidas organofosforados y carbamatos, un alto porcentaje presentó niveles anormalmente deprimidos de PChE, junto con alteración en el ADN espermático. Estos resultados demuestran que los trabajadores se encuentran con alto riesgo de exposición a los efectos tóxicos de plaguicidas, lo cual efectivamente se comprueba con los resultados de análisis de las enzimas colinesterasas y la aplicación de la técnica SCSA para determinar la integridad de la cromatina espermática.
Objective: To evaluate the effects of exposure to organophosphate and carbamate pesticides on the integrity of sperm chromatin in farm workers. Methods: In this study, we evaluated 64 farm workers, aged between 18 and 55 years, from the rural community of Bailadores, Municipality of Rivas Dávila, Mérida State, Venezuela, directly exposed to pesticides. For the diagnosis of pesticide exposure, levels of erythrocyte (AChE) and plasma (PchE) cholinesterases. were determined. To evaluate male fertility, each worker underwent semen analysis and the integrity of sperm chromatin structure was assessed using the "Sperm Chromatin Structure Assay (SCSA) technique. Results: The results of this study showed that 25% of agricultural workers had depressed levels of AChE and a majority, 83%, was found with abnormal levels of PChE. The group with corresponding ages between 18 and 28 years was the most affected. Significant differences were obtained in the average cholinesterase levels between normal and altered cases for both AChE (3.95 ± 0.42 vs. 2.72 ± 0.16, p < 0.0001) and PChE (2.08 ± 0.25 vs. 1.43 ± 0.32, ρ < 0.0001). Among workers with abnormal PChE levels, 69.7% presented alterations of sperm chromatin structure. There was a significant negative correlation between sperm DNA Fragmentation Index (DFI) and the levels of PChE (ρ = 0.02). Conclusions: In agricultural workers directly exposed to organophosphate and carbamate pesticides, a high percentage showed abnormally depressed PChE, along with altered sperm chromatin structure. These results show that farm workers are at high risk of exposure to the toxic effects of pesticides, which were effectively demonstrated with the results of analysis of cholinesterase enzymes and the implementation of the SCSA technique for determining the status of the sperm chromatin structure.
RESUMO
The aim of this study was to determine the percentage of sperm with damaged chromatic measure with toluidine blue stain and it´s relationship with motility and viability in criopreserverd semen from Brahman bulls. Three ejaculates from six Brahman bulls were used. Immediately after thawing, sperms were stained with toluidine blue to establish chromatin integrity (sperms with normal chromatin were light blue or green while sperms with damaged chromatin were dark blue or violet). Sperms were also stained with eosin-nigrosin to determine viability (live sperms were unstained while dead sperms were pink). Motility was measured under light microscope. Effects of bull, ejaculate, and the interaction between variables were assessed. The percentage of live sperms was 50.02 ( ± 14.13%). The mean motility was 33.88 (± 12.43%), while the percentage of sperms with damaged chromatin was 4.17 ( ± 2.96%). Viability was positively correlated with motility (r=0.77217, p=0.0002), and negatively correlated with damaged chromatin sperms (r= -0.43104, p=0.0087). Motility percentage was negatively correlated with the percentage of sperms with damaged chromatin (r=-0.48337, p=0.0421). In conclusion, cryopreserved semen of Brahman bulls presented a low level of chromatin damage, and this trait was negatively correlated with sperm motility and viability.
El objetivo del presente trabajo fue determinar el porcentaje de espermatozoides con cromatina dañada medida con la tinción de azul de toluidina, y su relación con la motilidad y la vitalidad del semen criopreservado de toros Brahma. Para ello, se utilizó semen de tres eyaculados de seis toros Brahman, el cual una vez descongelado se procedió a teñir con azul de toluidina para determinar la integridad de la cromatina (espermatozoides con cromatina normal teñidos de azul o verde claro; espermatozoides con cromatina anormal teñidos de azul oscuro o violeta), también se tiñeron con eosinanigrosina para determinar la viabilidad (espermatozoides vivos permanecen blancos; espermatozoides muertos se tiñen de rosado) y se estimó la motilidad espermática mediante microscopía óptica. Se evidenciaron las diferencias en todos los parámetros evaluados debidas al efecto toro y al eyaculado, así como a la interacción entre estas dos variables. El porcentaje de espermatozoides vivos fue de 50.02 ± 14.13% y la motilidad espermática promedió un 33.88 ± 12.43%, mientras que el porcentaje de espermatozoides con cromatina dañada fue de 4.17 ± 2.96%. El porcentaje de espermatozoides vivos se correlacionó positivamente con la motilidad (r=0.77217, p=0.0002), y negativamente con el porcentaje de espermatozoides con cromatina dañada (r= -0.43104, p=0.0087), mientras que el porcentaje de motilidad se correlacionó negativamente con el porcentaje de espermatozoides con cromatina anormal (r= -0.48337, p=0.0421). En conclusión, el semen criopreservado de toros Brahman presenta un bajo nivel de espermatozoides con daño en la cromatina, lo cual se correlaciona negativamente con la motilidad y la vitalidad espermática.
O objectivo deste estudo foi determinar a percentagem de espermatozóides com cromatina danificada, determinada pela coloração com azul de toluidina e sua relação com a viabilidade e a mobilidade do esperma cripreservado de touros Brahman. Para isso, foram utilizados três ejaculados de sêmen de seis touros Brahman, que uma vez descongelado foram coradas com azul de toluidina para determinar a integridade da cromatina (espermatozóides com cromatina normal coloream de azul ou verde; cromatina de espermatozóides con cromatina danificada, coloream de azul escuro ou violeta). Também foram corados com eosina nigrosina para determinar a viabilidade (espermatozóides vivos permanecem brancos e os mortos de cor rosa) e a motilidade espermática foi estimada por microscopia de luz. Foram encontradas diferenças significativas em todos os parâmetros, devido ao efeito de touro e o ejaculado, bem como a interacção entre essas duas variáveis. A percentagem de espermatozóides vivos foi de 50.02 ± 14.13% e motilidade espermática média de 33.88 ± 12.43%, enquanto a percentagem de espermatozóides com cromatina danificada foi de 4.17 ± 2.96%. A percentagem de espermatozóides vivos foi positivamente correlacionada com a motilidade (r=0.77217, p=0.0002) e negativamente com a porcentagem de espermatozóides com cromatina danificada (r = -0.43104, p= 0.0087), enquanto que a percentagem de motilidade correlacionou negativamente com a percentagem de espermatozóides com cromatina danificada (r = -0.48337, p=0.0421). Em conclusão, o sêmen de touros Brahman criopreservados tem um baixo nível de dano da cromatina, que está correlacionada negativamente com a motilidade e a vitalidade do esperma.
RESUMO
El análisis del semen no tiene valor predictivo absoluto de fertilidad, pero informa sobre el potencial de fertilidad del varón, el cual está relacionado con la calidad de sus espermatozoides y de otras variables del semen. Se ha comprobado que los valores del semen pueden mostrar gran variabilidad en un mismo individuo. Esto explica por que un hombre cuyas variables no son absolutamente normales, puede lograr un embarazo en su pareja. Dentro de los parámetros tradicionalmente utilizados en la evaluación clínica de la fertilidad masculina se encuentran: la concentración, la movilidad y la morfología espermática; además de medir estas variables, nuevos procedimientos han sido incorporados para evaluar la capacidad funcional de los espermatozoides, uno de los que ha alcanzado particular importancia en la última década es la medida de la integridad del ADN nuclear. La fragmentación del ADN consiste en interrupciones en las cadenas simples o dobles del ADN que ocurre frecuentemente en la muestra de pacientes no fértiles. Se ha llevado a cabo un estudio clínico, en muestras de semen provenientes de pacientes que acudieron al laboratorio de Andrología de la Universidad de los Andes, colectadas entre marzo del 2007 y marzo del 2009, a fin de establecer comparaciones entre los parámetros convencionales y la medición de la integridad de la cromatina espermática, mediante citometría de flujo. Los resultados obtenidos mostraron correlaciones evidentes entre los parámetros convencionales y la integridad del ADN espermático y aportan datos de gran utilidad en el estudio clínico integral de la infertilidad masculina.
Semen analysis does not have an absolute predictive value on fertility, however it is a reflection of male fertility potential, which is related to its spermatozoa quality and other semen variables. Great variability in human semen parameters has been demonstrated within a single individual, an observation that could explain why a male with low semen quality can successfully fertilize an egg. Although conventional semen analysis, such as sperm concentration, motility and morphology, provide important information about the clinical status of male fertility, new procedures to predict the sperm functional capability have been developed in the last decade, such as analysis of nuclear DNA integrity, which have improved considerably the clinical diagnosis of male infertility, and increased the knowledge about spermatozoa function. DNA fragmentation consist in interruptions, both in single and double DNA strains, that frequently occur in sperm samples from infertile patients. We have conducted a clinical study in semen samples from patients who have attended the Andrology laboratory of the University of Los Andes, between March 2007 and March 2009. The aim of this study was to compare sperm DNA integrity, analyzed by flow cytometry, with traditional semen parameters. Our results show remarkable correlations between conventional human semen variables and sperm chromatin integrity, contributing to asses an integral evaluation of sperm quality allowing the analysis of its fertilizing potential in clinical studies.
