(20171026135315)Aula 3.1 Resfriamento e Congelamento de Sêmen

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Criopreservação de	sêmen
3
Tubal epithelium
Introduction
Oviduto
Animais de produção
Introdução
Bovino
Ovino
Caprino
Suíno
Inseminação artificial
Inseminação artificial (IA) é a ferramenta mais amplamente aplicado na pecuária moderna facilitando a utilização de sêmen congelado de animais geneticamente superiores.
Introdução
Alargar intervalo de tempo da viabilidade de espermatozoides (SPTZ)
o Desaceleração da taxa metabólica do sptz:
	Produtos do catabolismo do sptz
 Ácido lático e CO2 aumentam acidez do meio
 Peroxidação das membranas lipídicas
 Danos as células espermáticas
	Duas estratégias podem ser utilizadas
	Inibidores de metabolismo
Dióxido de carbono (CO2)
Inibidores de proteinase
o Produzem efeito semelhante, mas menos bem sucedida
	Criopreservação de SPTZ
	Resfriamento de SPTZ a 5-8 °C
	Congelação de SPTZ a	– 196 °C
Introdução
	Resfriamento de SPTZ a 5-8 °C
	Aumenta a sobrevivência de sptz por 24-96 h
	Reduz a taxa metabólica dos sptz e prolonga a sobrevivência
	Metabolismo é reduzido em 45%
SPTZ armazenados a 5 °C
	Taxa metabólica é apenas de 10%
	Sem diminuição significativa
Taxa motilidade
Taxa de fertilização
Criopreservação de sêmen
	Congelação de SPTZ – 196 °C
	Preservação de sptz por tempo indeterminado
	Parada total no metabolismo do sptz
	Benefícios resultantes do processo de criopreservação:
	Melhoramento genético de animais de produção
	Controle de doenças
		Otimização da criação e exploração de macho através de programas de IA
	Conservação de material genético de animais em vias de
extinção
Criopreservação de sêmen
	Congelação de sêmen – 196 °C
	Viabilidade do esperma é reduzida em 50%
		Capacidade de fertilização é reduzida sete vezes após a criopreservação
	Efeitos adversos sobre os espermatozoides
	Redução na taxa de viabilidade
	Integridade estrutural
	Redução na motilidade
	Redução na taxa de concepção
Criopreservação de sêmen
	Congelação de sêmen – 196 °C
	Efeitos deletérios da criopreservação nas organelas espermática
	Indução da reação acrossomal prematura
	Alteração na função mitocondrial
	Redução da motilidade
	Falha na descondensação da cromatina
	Arrefecimento – reorienta de fosfolipídios
	Interromper a função e a permeabilidade seletiva da membrana
	Choque de frio
	Diminui o metabolismo celular
	Alteração da permeabilidade da membrana
	Perda de componentes intracelulares
	Perda irreversível da motilidade espermatozoides
	Aumento do número de espermatozoides mortos
Criopreservação de sêmen
	Congelação de sêmen – 196 °C
		Existem dois principais gamas de temperatura em relação a danos durante a congelação de espermatozoides
	Período de super-refrigeração
	0 – 5 °C
	Estresse osmótico
	Período de formação de cristais de gelo
	- 6 a -15 °C
	Problema pode ser superado pela técnica denominada seeding
Criopreservação de sêmen
 Crioprotetores
 Substituem e/ou removem a água intracelular
 Intracelulares (penetrantes)
 Etilenoglicol,	dimetilsufóxido,	glicerol,
propanodiol,
butanodiol e metanol
 Extracelulares (não penetrantes)
 Lactose, glicose, sacarose, polivinilpirrolidona, manitol, trealose e albumina sérica bovina (BSA), gema de ovo, leite
Criopreservação de	embriões
Criopreservação de sêmen
	Fatores que afetam sucesso de criopreservação:
	Toxicidade do crioprotetor
	Tipo de extensor
	Taxa de resfriamento
	Taxa de aquecimento
	Embalagens
	Variação individual do animal
 Alguma perda de viabilidade do espermatozoide é inevitável devido aos procedimentos de processamento antes de congelação, bem como durante o processo.
Criopreservação de sêmen
	Efeito no metabolismo dos espermatozoides:
	Comparação criopreservados VS. sêmen fresco
	Vida útil mais curta e menor taxa fecundação
	Diferença atribuída á
	Taxa de geração de O2- e H2O2
	Concentração intracelular de iões de cálcio livres (Ca2 +)
	Crioprotetores para amenizar esses efeitos
	Extensores base de gema de ovo
	Reduzem significativamente o nível intracelular de radicais livres
	Tratamento pós-descongelação de sêmen congelado com tióis
	Antioxidantes impedem danos na membrana provocados por H2O2
	Perda de motilidade espermática
Efeito da criopreservação no espermatozoide
	Efeito no metabolismo dos espermatozoides:
pós-
		As	mudanças	estruturais	na	membrana	dos	espermatozoides descongelamento
	Alteração na capacidade de produção de energia na forma de ATP
		Concentração	intracelular	de	ATP	é	reduzida	após	a criopreservação
	Queda na motilidade de espermatozoides
	Glicose-6-fosfato-desidrogenase 
		Sai da célula quando a membrana celular é danificada durante a criopreservação
Efeito da criopreservação no espermatozoide
Congelamento provoca alteração da membrana
Alterações após a descongelação
Perda substancial da viabilidade de espermatozoides
Efeito da criopreservação no espermatozoide
Características das membranas que afetam a criopreservação
Fluidez das membranas – pré-requisito para a sua função eficiente
Proporção colesterol/fosfolipídeo,
Grau de saturação de hidrocarboneto
Relação proteína/fosfolipídeo
Diferença da criosensibilidade de espermatozoides de diferentes espécie
Cada espécie contém uma composição de membrana diferente
Proteínas de fixação periférica
Efeito da criopreservação no espermatozoide
 Efeito da criopreservação na capacitação
Capacitação e hiperativação prematura
Aumento intracelular de cálcio
O aumento das concentrações de iões de cálcio desencadeiam sinais intracelular de capacitação
Criopreservação
Alterações na membrana do espermatozoide
Influxo de cálcio
Capacitação prematura
Efeito da criopreservação no espermatozoide
Aumento na sobrevivência de sêmen pós descongelamento
Minimização dos danos oxidativo
Quebra de material genético (DNA)
Peroxidação de lipídeos
Suplementação de ácidos gordos poli-insaturados na alimentação
 Alteração do perfil lipídico da membrana plasmática
Avanços recentes na criopreservação
 Diminuição do estresse osmótico no espermatozoide
 Crioprotetores
o Compostos com baixo peso molecular em alternativa ao glicerol
 Metil-formamida
 Dimetilformamida
 Etilenoglicol
 Dimetilacetamida
 Proporcionam maior motilidade do sptz pós-descongelamento
 Lipoproteínas de baixa densidade (LDL)
 Efeito benéfico na função espermática pós-descongelação
 DNA-integridade
Avanços recentes na criopreservação
Criopreservação de sêmen continua sendo uma das técnica mais utilizada na produção animal.
No entanto, criopreservação causa efeito negativo sobre os compartimentos de espermatozoides e na sua função.
Diferentes compartimentos de esperma são inter-relacionados e defeito em um invariavelmente afeta o outro.
A capacidade de fecundação do espermatozoide criopreservado é afetada ao longo de todo o curso desde a sua origem até que alcançar o o óvulo.
Considerações Finais