Effects of bovine serum albumin (BSA) and bicarbonate on the achievement of in vitro capacitation and subsequent progesterone-induced acrosome reaction in boar spermatozoa
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Medicina Veterinária
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-graduação em Ciências Veterinárias
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Objetivou-se avaliar os efeitos de diferentes concentrações de bicarbonato e albumina sérica bovina (BSA) adicionados ao meio de capacitação in vitro sobre a indução da reação acrossômica no sêmen suíno. Oito diferentes tratamentos com diferentes concentrações de bicarbonato (0, 5, 15 e 38 mM) e BSA (0 e 5 mg/ml) foram testados: 1) controle negativo (No BSA / No Bic), o meio básico sem bicarbonato ou BSA; 2) meio básico suplementado apenas com 5 mg / mL de BSA (BSA / No Bic); 3) meio básico suplementado com 5 mM de NaHCO3 e 5 mg / mL de BSA (BSA + 5 mM Bic); 4) meio básico suplementado apenas com 5 mM de NaHCO3 (sem BSA + 5 mM Bic); 5) meio básico suplementado com 5 mM de NaHCO3 e 5 mg / mL de BSA (BSA + 15 mM Bic); 6) meio básico suplementado apenas com 15 mM de NaHCO3 (sem BSA + 15 mM Bic); 7) meio básico suplementado com NaHCO3 38 mM e 5 mg / mL de BSA (BSA + Bic 38 mM); e 8) meio básico suplementado apenas com NaHCO3 38 mM (sem BSA + Bic 38 mM). As células espermáticas foram submetidas aos meios e incubadas a 38,5 oC com 5% de CO2 por 5h. A motilidade espermática, integridade de membrana, distúrbio lipídico de membrana, níveis de cálcio intracelular, atividade mitocondrial e níveis de fosforilação de tirosina de GSK3α e DARPP32 foram determinados após 0, 2 e 4 h de incubação e também após 30 e 60 min da adição de progesterona. Os meios sem BSA não se capacitaram, obtendo resultados semelhantes ao meio não capacitante (sem BSA e sem bicarbonato) (P<0,05). Os meios com BSA e bicarbonato a 15 ou 38 mM apresentaram (P<0,05) altos níveis de cálcio (Fluo-3 e Rhod 5), desordem lipídica (M540) e fosforilação de proteínas (GSK3α). O meio com BSA e bicarbonato a 15 mM apresentou (P<0,05) maior motilidade e viabilidade que o meio com BSA e bicarbonato a 38 mM. O meio com BSA e sem bicarbonato ou com bicarbonato a 5 mM se capacitaram, porém com menores indices de capacitação que os meios que contiam BSA e bicarbonato a 15 ou 38 mM. Os resultados mostraram que a capacitação in vitro de sêmen suíno está relacionada com a presença de BSA no meio capacitante e a presença do bicarbonato não é um fator limitante para a capacitação. O meio que obteve melhor resultado de capacitação foi o BSA com bicarbonato a 15 mM.
Abstract
The objective of the present work was to evaluate the effects of different concentrations of bicarbonate and bovine serum albumin (BSA), added to the in vitro capacitation medium, on the induction of the acrosome reaction in boar semen. Eight different treatments with different concentrations of bicarbonate (0, 5, 15 and 38 mM) and BSA (0 and 5 mg / ml) were tested: 1) negative control (No BSA / No Bic), which was the basic medium without bicarbonate or BSA; 2) basic medium supplemented with 5 mg/mL BSA only (BSA / No Bic); 3) basic medium supplemented with 5 mM NaHCO3 and 5 mg/mL BSA (BSA + 5 mM Bic); 4) basic medium supplemented with 5 mM NaHCO3 only (No BSA + 5 mM Bic); 5) basic medium supplemented with 5 mM NaHCO3 and 5 mg/mL BSA (BSA + 15 mM Bic); 6) basic medium supplemented with 15 mM NaHCO3 only (No BSA + 15 mM Bic); 7) basic medium supplemented with 38 mM NaHCO3 and 5 mg/mL BSA (BSA + 38 mM Bic); and 8) basic medium supplemented with 38 mM NaHCO3 only (No BSA + 38 mM Bic). Sperm cells were submitted to the medium and incubated at 38.5 oC with 5% of CO2 for 5 h. Sperm motility, membrane integrity, membrane lipid disorder, intracellular calcium levels, mitochondrial activity and tyrosine phosphorylation levels of GSK3α and DARPP32 were determined after 0, 2 and 4 h of incubation and after 30 and 60 min of the addition of progesterone. The medium without BSA did not capacitated, generating similar results to the non-capacitive medium (without BSA and without bicarbonate) (P <0.05). Mediums with BSA and bicarbonate at 15 or 38 mM showed high (P <0.05) levels of calcium (Fluo-3 and Rhod 5), lipid disorder (M540) and protein phosphorylation (GSK3α). The medium with BSA and 15 mM bicarbonate presented (P <0.05) greater motility and viability than the medium with BSA and bicarbonate at 38 mM. The medium with BSA and without bicarbonate or with 5 mM bicarbonate, were capacitated, however with lower indices than medium containing BSA and bicarbonate at 15 or 38 mM. The analyzes showed that the in vitro capacitation of boar semen is related to the presence of BSA in the capacitive medium and the presence of bicarbonate is not a limiting factor for the capacitation. The medium that obtained the best qualification result was BSA with bicarbonate at 15 mM.
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Citação
CHAVES, B. R. Effects of bovine serum albumin (BSA) and bicarbonate on the
achievement of in vitro capacitation and subsequent progesterone-induced acrosome reaction in boar spermatozoa. 2019. 81 p. Tese (Doutorado em Ciências Veterinárias) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2019.