Resumo Av1 - Biotecnologia da Reprodução do Macho - Biotecnologia da Reprodução Animal

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Tathiely Costa 1 
 
1 Biotecnologia da Reprodução Animal 
 
Biotecnologia da Reprodução do Macho 
 
Espermatogênese 
 
 •Fêmea: GnRH atinge um pico no momento 
pré-ovulatorio 
 •GnRH é liberado de forma mais constante 
e intermitente na forma de “bolus” ou forma 
pulsátio. Essas liberações curtas de GnRH 
causam aumento de LH de 4 a 8x por dia 
(pulsos). 
 - O LH vai atuar nas células de Leydig, 
essas células vão transformar progesterona em 
testosterona 
 - A Liberação de testosterona de forma 
pulsátil dura de 20 a 60 minutos. Sua liberação 
depende da espécie 
 
Importância da liberação pulsátil de LH 
para o macho: 
 •Alta concentração de testosterona nos 
túbulos seminíferos é importante para a 
correta espermatogênese 
 •As células de Leydig se tornam refratárias 
a altas concentrações de LH contínuas → 
Feedback negativo dos receptores 
 •Sendo assim o Alto LH continuamente 
causa diminuição da testosterona 
 •A liberação pulsátil curta com a diluição do 
sangue (concentração plasmática de 
testosterona é 500x menor do que a 
 
 
 
 
intratesticular) associada com a meia-vida 
curta (2-4 horas), excretada pela urina, vai 
evitar o feedback negativo do GnRH e LH 
 
 
Fases da espermatogênese: 
 •Proliferação 
 - Divisões mitóticas em abundância 
 - Produzir um grande número de 
espermatogônia B 
 - Renovação das células “tronco”, 
substituição de espermatogônias A 
 
A alta testosterona também pode 
causar o feedback negativo do FSH e, 
consequentemente, as células de 
Sertolli e a espermatogênese. 
•Por isso a queda fisiológica da 
testosterona entre pulsos permite a 
“retirada” do feedback negativo sobre o 
FSH, que é liberado nessa etapa 
•É um mecanismo equilibrado e 
distúrbios podem causar queda de 
fertilidade e até infertilidade 
permanente 
 
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2 Biotecnologia da Reprodução Animal 
 •Meiose 
 - Formação de espermátides (célula 
haploide (N) 
 - Diversidade genética pela meiose: 
crossing over 
 
 •Diferenciação (ou espermatogênese) 
 - Não há mais divisão celular 
 - Diversas transformações celulares 
que resultam em uma célula altamente 
especializada → espermatozoide 
 
 
 •Produção contínua de espermatozoides (ter 
uma atenção nas espécies sazonais) 
 •É um processo complexo e demorado 
 •Na avaliação espermática, há um atraso de 
2 a 4 semanas para mostrar efeito nas 
características do ejaculado. Ex.: estresse 
térmico, febre, inflamação, toxinas, exposição a 
medicações e hormônios, etc. 
 •6 a 12 semanas são necessárias para 
restaurar a espermatogênese 
Obs.: atenção durante a avaliação espermática 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potencial de fertilidade: 
 •Capacidade de produção espermática 
 •Viabilidade dos espermatozoides – quanto 
tempo duraria no trato reprodutivo da fêmea 
ou quanto tempo conseguiria passar por esse 
processo (ex.: refrigeração, congelação) 
 •Número de anormalidade morfológicas no 
ejaculado – número de patologias encontradas 
(ex.: caldas dobradas) 
 •Número de espermatozoides funcionais no 
ejaculado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Tempo para a completa 
espermatogênese: 
 •Touro: 61 dias 
 •Carneiro: 47 dias 
 •Porco: 39 dias 
 •Garanhão: 55 dias 
 •Coelho: 48 dias 
 •Cão: 60 dias 
 
Produção diária de espermatozoide: 
Touro corte: 6x 109 
Touro leite: 7,5x 109 
Porco: 16x 109 
Gato: 32x 109 
Cão: 0,5x 109 
Homem: 0,13x 109 
Coelho: 0,2x 109 
Galo: 2,5x 109 
Carneiro: 10x 109 
Garanhão 5x 109 
Atenção a 
variações 
individuais e 
sazonais 
 Após a espermatogênese ocorre o 
transporte e armazenamento. Processos 
importantes para a capacitação do 
espermatozoide 
 O testículo junto com o espermatozoide vai 
produzir um fluido testicular que irá auxiliar 
no transporte de espermatozoides e ajudar na 
manutenção 
 
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Epidídimo 
 •Função: o dependente de andrógenos 
(testosterona) 
 •Os ductos deferentes convergem para 
formar o DUCTO EPIDIDIMÁRIO → ambiente 
para final da maturação, aquisição de 
motilidade e potencial de fertilização 
 •Ducto único altamente enovelado (30 a 60 
metros), dividido em cabeça, corpo e cauda 
 •Armazenamento depende do tempo de 
trânsito (6-14 dias) 
 •Absorção do líquido testicular e a 
concentração das células 
 •Quantidade armazenada de 
espermatozoide não é alterada pelo número de 
ejaculações: cabeça e corpo 
 •Armazenamento da cauda: limitado, reserva 
de acordo com a quantidade de 
ejaculados/tempo. 
 
Plasma seminal 
 •Fluido proveniente do epidídimo e 
glândulas sexuais acessórias 
 •Fonte de energia para espermatozoide 
(frutose), íons, hormônios, etc.. 
 •Não é necessário para aquisição de 
fertilidade 
 •Veículo para espermatozoides 
*Equinos: controverso – alguns estudos falam 
que vai aumentar a resposta infamatória no 
trato reprodutivo da fêmea 
*Lhamas e Alpacas – o plasma seminal é 
importante para a ovulação da fêmea e se não 
tiver o plasma seminal na inseminação esses 
animais não ovulam 
 
 
 
Coleta de sêmen 
 
 •Monta em manequim/fêmea com vagina 
artificial: Equinos, bovinos, gato, jumento, porco, 
carneiro 
 •Depende de condicionamento e 
treinamento. 
 
Eletroejaculador 
 •Animal contido, sedado ou anestesia geral 
 •Não deve ser utilizado em equinos pois é 
muito sensível a estímulos elétricos 
 •Não depende de condicionamento 
 •Animais silvestres é o jeito mais seguro de 
se coletar sêmen 
 
Manipulação digital 
 •Consiste em massagear a glande de forma 
a estimular a ejaculação 
 •Depende de condicionamento e 
treinamento 
 
Massagem transretal 
 •Massagem manual na área das glândulas 
sexuais acessórias 
 •Touros é efetivo em 80% dos casos, mas a 
qualidade espermática não é tão boa quanto 
vagina artificial 
 •Utilizado na coleta de elefantes em 
cativeiro 
 
Massagem em aves 
 •Massagem rítmica e concomitante do 
abdômen e do ventre do animal → reflexo 
ejaculatório 
 
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4 Biotecnologia da Reprodução Animal 
 •Animais precisam estar acostumados com 
humanos. Ex: aves silvestres em cativeiro, galos 
de avicultura 
 •Eletroejaculação possível em aves, mas 
pode ocorrer contaminação das amostras. 
Protocolos específicos e variam de eficiência 
 
Coleta a partir de epidídimo 
Após castração ou post-mortem é possível 
cletar sêmen da cauda do epidídimo 
 
Passo a passo: 
 •Separar o epidídimo do testículo 
 •Isolar a cauda do epidídimo 
 •Dissecar os túbulos Lavado retrógrado: 
Lavar com solução apropriada a cada espécie 
(meio de manutenção espermática) 
 •Em uma placa de Petri, com o restante do 
epidídimo, colocar o meio de manutenção e 
cortar o tecido para extrair o máximo de 
espermatozoides 
 •Centrifugar com o meio de manutenção 
para retirar os fluidos epididimários -> com isso 
adquire motilidade -> processamento normal 
 •Suínos: adicionar plasma seminal para 
melhorar motilidade e prevenir a capacitação 
prematura. 
 
Avaliação Espermática 
 •Avaliação da viabilidade espermática do 
ejaculado 
 •Amostra aquecida a 37°C 
 •Motilidade (progressiva): habilidade do 
espermatozoide de nadar progressivamente de 
forma linear 
 •Potencial de fertilidade está relacionado 
com a porcentagem de células 
morfologicamente anormais no ejaculado 
 
Volume 
 •Volume após ejaculação 
 •Equinos e muares: retirar o gel. 40 - 60 mL 
 •Ovinos e caprinos: 0,1 - 1 mL 
 •Bovinos e bubalinos: 4 - 8 mL 
 •Suínos: 40 - 300 mL (200 mL) 
 •Cão: 2 – 20 mL (depende da raça) 5 mL 
 •Gato: 0,01 – 0,7 mL - Alpaca 1 a 5 mL 
 
Cor 
 •Varia, pode ser branco, branco acinzentado, 
até levemente amareladoOdor 
 • “Sui generis” 
 
Aspecto 
 •Leitoso, depende da concentração 
 
 
Avaliação Espermática – 
Microscópica 
Turbilhonamento 
 •Movimento de massa 
 •Mais utilizado para ruminantes 
 •Grau 0 a 4 
 
Motilidade 
 •Quantidade de espermatozoides com 
movimento (progressivo ou não) 
 •Avaliação subjetiva, de 0 a 100% 
 
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Vigor 
 •Velocidade com que o espermatozoide se 
movimenta 
 
Concentração espermática 
 •Quantidade de espermatozoides no 
ejaculado (sptz/mL) 
 •Feito na Câmara 
de Neubauer 
 
 
Diluição: 
 •Ovinos e caprinos: 1:400 
 •Bovinos e Bub: 1:200 
 •Suínos: 1:100 
 •Equinos e Muares: 1:20 
 •Cão e gato: 1:20 
 
Cálculos: 
 
obs.: deve-se contar as cabeças dentro dos 
quadrados e somente as caudas dentro do 
quadrado não são consideradas 
 
Fórmula: 
N° sptz/mm3 (A) = 
 
 
Transformar de mm3 para ml = x 1000 
Valor final = A x 106/ml 
 
D = Diluição 
h = altura entre câmara e lamílula (valor fixo) 
s = número de quadrados contados (valor fixo) 
 
Automáticos 
 
 
 
 
 
 
 
 
Avaliação Espermática - 
Morfologia 
 
Esfregaço e coloração para avaliação 
 •Panótico 
 •Hematoxilina e eosina 
 •Karras 
 •Eosina-negrosina 
 •Ceroviski 
 
Avaliação úmida 
 •Microscopia contraste de fase: diluído em 
solução formol salina 
 
 
 
 
n° céls.contadas 
1/20 x 1/10 x 5/25 
 (D) (h) (s) 
Sperm counter: densímetro 
NucleoCounter: 
espectrofotometria – 
conta o núcleo das 
células 
 
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Obs: cada espécie possui a morfologia 
 
Patologias espermáticas 
 •Defeitos maiores: afetam a fertilidade, 
incapacitar fecundação 
1. Subdesenvolvido 
2. Formas duplas 
3. Knobbed sperm 
4. Decapitated sperm defect (Guernsey) 
5. Diadema (pouch formation) 
6. Cabeça piriforme 
7. Estreita na base 
8. De contorno anormal 
9. Cabeças pequenas anormais 
10. Cabeça solta anormal 
11. Peça intermitente em saca-rolha 
12. Outros defeitos da peça intermediária 
13. Gotas proximais 
14. Pseudogota 
15. Cauda fortemente dobrada ou enrolada (Dag 
defect) 
 
 •Defeitos menores: menor relação com a 
fertilidade 
1. Cabeças estreitas 
2. Cabeças pequenas normais 
3. Cabeças gigante e curta, larga 
4. Cabeças soltas (normais) 
5. Acrossomos destacados (Tinta da China) 
6. Implantação abaxial 
7. Gotas distais 
8. Cauda simplesmente dobrada ou enrolada 
9. Cauda enrolada na porção terminal 
 
 
Defeitos de acrossomo 
 •Pode ser causada por envelhecimento, 
choque térmico ou manipulações inadequadas. 
Ex: prolongada abstinência do reprodutor. 
Defeitos maiores 
 •Knobbed: persistência de grânulo na porção 
anterior da cabeça 
 
Defeitos de cabeça 
 •Depende da patologia pode ser considerada 
maior ou menor. Nem todos os defeitos de 
cabeça são limitantes a fertilidade. 
 •Associado a casos de degeneração 
testicular ou hipoplasia, predisposição 
hereditária 
 •Menor comprometimento da motilidade 
dos espermatozoides 
 •Vacúolos nucleares (pouch, diadema): 
vesículas em forma de colar. Pode ocorrer após 
doença viral, toxemias, estresse, tratamento 
com dexametasona em bovino 
 •Cabeça decaptada: durante transito 
epididimário 
 
Defeitos de Peça intermediária 
 •Em saca-rolha: distribuição irregular de 
mitocôndrias. Pode ocorrer após degeneração 
testicular e em animais idosos 
 •Stump defect: Peça intermediária curta, 
disfunção no centríolo, genético, prognóstico 
ruim se tiver muito 
 •Gota proximal: associado a problemas na 
espermatogênese 
 
Defeitos de cauda 
 •Associado ao epidídimo, manipulação de 
meio (hiper ou hipoosmótico), choque térmico 
 •Cauda sobrada, enrolada, enrolada na 
cabeça, dobrada com gota 
 
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 •Relacionado a cauda do epidídimo 
 •Gota citoplasmáticas: podem representar 
imaturidade sexual, disfunção epididimária. A 
distal é geralmente liberada quando o sptz 
entra em contato com os fluidos seminais 
 •Inserção errônea: abaxial, oblíqua, caudas 
duplas. Origem genética 
 
Biotécnicas aplicadas ao sêmen 
 
Objetivos 
 •Manter o potencial de fertilização por um 
longo período de tempo 
 •Aumentar a eficiência por meios de 
manutenção 
 •Múltiplas doses inseminantes 
 •Nutrir e proteger o espermatozoide 
 •Remoção do plasma seminal - 
concentração de células 
 •Controle microbiológico 
 •Diminuição do metabolismo celular 
 •Animais selvagens: biobank, conservação de 
material genético 
 
Sexagem 
 •Citometria de fluxo após coloração 
específica. Separa X e Y. Bovinos 
 •Em estudo: uso de anticorpos que marcam 
proteínas específicas do X ou Y, imobilizando o 
espermatozoide 
 •Afeta a vida do espermatozoide, menor 
fertilidade após o processo. Utilização de 
processos in vitro ex: equino e suíno (ainda em 
pesquisa) 
 
Criopreservação 
 •Protocolos em constante evolução 
 •Uso de crio-protetores: evita a formação de 
cristais de gelo intracelulares e a concentração 
de solutos 
 •Proteção da membrana plasmática rica em 
lipídio 
 •Adição de meios de manutenção rico em 
fontes de energia, aminoácidos, antioxidantes, 
antibióticos, etc.. 
 
Refrigeração 
 •Sêmen de suíno armazenado a 16˚C por até 
sete dias. Não tolera baixas temperaturas 
(congelação) - composição lipídica da 
membrana. Necessita de maior concentração 
de antibióticos 
 •Diminuição gradual e lenta da temperatura 
até atingir aprox 5˚C 
 •Queda do metabolismo celular, mas não 
zera 
 •Menos prejudicial ao espermatozoide 
 •Melhores taxas de fertilização, manejo da 
IA facilitado (longevidade do sêmen) 
 
Congelação 
 •Queda gradual e lenta da temperatura até 
5˚C → seguido de congelação a -10 a -60 ˚C e 
mantido em temperatura -196 ˚C (N liquido) 
 •Causa mais dano celular pela congelação 
 •Possível em aves, mas o potencial de 
fertilização é pequeno 
 •Good freezers x Bad freezers 
 
Vitrificação 
 •Ultra-rápida congelação: queda de 
2000˚C/min. Evita a formação de cristais de 
gelo intracelular 
 
 
Fonte: conteúdo retirado da aula de biotecnologia da reprodução animal 
 
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8 Biotecnologia da Reprodução Animal 
Freeze-Drying (congelação a seco) 
 •Manutenção do sêmen em temperatura de 
refrigeração (4-21˚C) 
 •Processo complicado e deletéril → morte 
dos espermatozoides → utilizado somente 
para ICSI. 
 
Fonte: conteúdo retirado da aula de biotecnologia da reprodução animal