Desenvolvimento de um novo diluente para criopreservação de sêmen suíno: I) avaliação dos efeitos nos espermatozoides, II) avaliação da resposta inflamatória no trato reprodutivo, III) efeitos na fertilidade suína

• Processo: 22/09573-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Medicina Veterinária - Reprodução Animal
• Acordo de Cooperação: Universidad de la Frontera
• Pesquisador responsável: André Furugen Cesar de Andrade
• Beneficiário: André Furugen Cesar de Andrade
• Pesquisador Responsável no exterior: Raul Sanchez Gutierrez
• Instituição Parceira no exterior: Universidad de La Frontera (UFRO), Chile
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Fabiana Fernandes Bressan ; Fabiola Alejandra Zambrano Quezada ; Felipe Andrés Pezo Fonseca ; Heidge Fukumasu ; Mabel Schulz ; Pamela Uribe Catalán
• Assunto(s): Fisiologia da reprodução Biotecnologia da reprodução Inseminação artificial em tempo fixo Metabolômica Congelamento de sêmen animal Criopreservação animal Espermatozoides animal Resposta inflamatória Fertilidade animal Suínos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: congelação do sêmen | Diluente | Inseminação artificial em tempo fixo | Metabolomica | Qualidade do sêmen | saúde uterina | Fisiologia e Biotecnologia da Reprodução

Resumo

O método de preservação ideal para o uso do sêmen de cachaços em inseminação artificial (IA) seria o criopreservado; no entanto, não é aplicado na suinocultura, pois resultados semelhantes em comparação ao sêmen refrigerado a 17°C não são alcançados quanto a taxa de prenhez e o número de leitões nascidos por parto. No entanto, a criopreservação é o método mais eficiente para preservação a longo prazo de espermatozoides de mamíferos, entretanto, procedimentos de congelamento/descongelamento prejudicam fortemente a função espermática em espermatozoides de cachaços. Nosso grupo de pesquisa otimizou a criopreservação de sêmen suíno, melhorando os fatores críticos na alteração da função espermática, estabilizando a membrana com o sacarídeo trealose e diminuindo a produção de espécies reativas ao oxigênio e nitrogênio (ROS/RNS) com melatonina que antagoniza as duas vias. Além de melhorar as condições do processo de congelamento, é necessário um conhecimento mais profundo de quão intensa é a resposta da imunidade inata gerada pelos espermatozoides no trato genital feminino. Após a IA, o número de espermatozoides no trato genital da porca diminui para 5-10% em poucas horas, chegando a até 50% de eliminação devido ao refluxo do diluidor de sêmen. Outra causa importante dessa rápida diminuição dos espermatozoides é a interação com os neutrófilos polimorfonucleares (PMN) que migram diretamente para o endométrio após a IA e em 2 horas seu número atinge o mesmo número de espermatozoides. Essa resposta fisiológica de limpeza do trato genital em preparação para a recepção dos embriões pode ser exacerbada pela IA com sêmen criopreservado em diversas situações como; espermatozoides com dano estrutural, com sinais semelhantes a apoptose, espermatozoide morto ou aos produtos associados ao diluidor de congelação. Os PMN em contato com os espermatozoides induzem fortemente a liberação de armadilhas extracelulares de neutrófilos (NETs), geradas pela extrusão de fibras de DNA no meio extracelular, resultando em aggNETs, que aprisionaram eficientemente numerosos espermatozoides, neutralizando assim sua progressão independente. Além disso, os NETs liberados são glicólise e ROS dependentes, o que pode então ser reduzido com o uso de antioxidantes. Assim, nossa hipótese é que o uso do meio otimizado para criopreservar espermatozoides atenuará a superativação da resposta da imunidade inata, o que se traduzirá na manutenção de um maior número de espermatozoides com função preservada pós-processo de IA, o que aumentará o número de leitões nascidos usando sêmen congelado/descongelado. Portanto, o objetivo é caracterizar a ativação do processo NET induzida por espermatozoides criopreservados e seu impacto na função espermática; e o uso de inibidores ou antioxidantes de NETs como estratégia para melhorar os resultados reprodutivos durante a IA. Esta pesquisa, por meio de um modelo in vitro, ex vivo e in vivo, avaliará o uso de espermatozoides criopreservados pré-tratados com substâncias antioxidantes e sacarídeos estabilizadores de membrana que podem reduzir a extrusão de NETs e modificar a resposta imune inata em nível endometrial. Além disso, a modulação do processo de NETosis com a adição de inibidores de NETs ou antioxidantes no meio de inseminação intrauterina pode ser crucial para aumentar o número de espermatozoides com funcionalidade intacta que pode melhorar a taxa de leitões nascidos vivos com IA com sêmen criopreservado. Isso permitiria a modificação dos meios utilizados para a inseminação intrauterina nas diferentes espécies de animais domésticos, reduzindo o número de espermatozoides a serem utilizados durante esse procedimento, o que reduziria custos, principalmente quando se utiliza sêmen sexado. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PEZO, FELIPE; CONTRERAS, MARIA JOSE; ZAMBRANO, FABIOLA; URIBE, PAMELA; RISOPATRON, JENNIE; ANDRADE, ANDRE FURUGEN CESAR DE; YESTE, MARC; SANCHEZ, RAUL. Thawing of cryopreserved sperm from domestic animals: Impact of temperature, time, and addition of molecules to thawing/ insemination medium. Animal Reproduction Science, v. 268, p. 14-pg., 2024-08-10. (22/09573-2)