Avaliação andrológica e tecnologia do sêmen caprino, Notas de estudo de Medicina Veterinária

Baixe Avaliação andrológica e tecnologia do sêmen caprino e outras Notas de estudo em PDF para Medicina Veterinária, somente na Docsity! Rev Bras Reprod Anim, Belo Horizonte, v.32, n.3, p.159-167, jul./set. 2008. Disponível em www.cbra.org.br _________________________________________ Recebido: 14 de maio de 2008 Aprovado para publicação: 9 de fevereiro de 2009 Avaliação andrológica e tecnologia do sêmen caprino Andrologic evaluation and technology of caprine semen Maurício Barbosa Salviano1,3; José Adalmir Torres de Souza2 1Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Campus Jaboticabal, SP, Brasil. 2Departamento de Clínica e Cirurgia Veterinária, Universidade Federal do Piauí, Teresina, PI, Brasil. 3Correspondência: mbsalviano@hotmail.com Resumo A criação de caprinos vem tornando-se, mundialmente, uma atividade de alta lucratividade sendo o manejo reprodutivo de fundamental importância para o bom andamento desta atividade. Um reprodutor infértil rapidamente é identificado, porém, aquele que é sub-fértil pode ocasionar uma queda de eficiência dos programas de inseminação artificial e pode causar perdas econômicas consideráveis mesmo quando usado em programas de monta natural. Portanto em uma propriedade que deseja alcançar bons resultados é indicado e necessário um adequado acompanhamento da saúde reprodutiva dos machos. É objetivo desta revisão discutir os parâmetros reprodutivos de caprinos machos, além de enfocar aspectos da criopreservação de espermatozóides desta espécie. Palavras-chave: andrologia, sêmen, inseminação artificial, caprinos. Abstract Caprine breeding has becoming, world-wide, a high profitable activity, with great importance on reproductive management. The infertile buck is quickly identified, but the sub-fertile one can provoke a drop in the efficiency of artificial insemination programs and be the cause of economical losses under natural breeding management. Therefore breeding soundness evaluation of the bucks is a requirement to reach good breeding efficiency. The aims of this work were to review reproductive parameters of bucks and, in addition, to focus on some aspects of spermatozoa cryiopreservation. Keywords: andrology, artificial insemination, semen, caprine. Introdução A caprinocultura está apresentando um ciclo de crescimento mundial. Este crescimento se intensificou nas últimas décadas, sobretudo em países em desenvolvimento, atualmente detentores dos maiores rebanhos. Acompanhando esta tendência mundial, projeta-se uma multiplicação da ordem de cinco vezes o rebanho brasileiro atual para os próximos vinte anos. Serão mais de 50 milhões de cabeças de caprinos. Dentro desta perspectiva, haverá ampla necessidade de se assistir a reprodução destes animais, seja para permitir o aumento da eficiência reprodutiva e/ou produtiva dos rebanhos, ou para a multiplicação mais eficiente dos genótipos (Fonseca, 2005). Em zona temperada, a espécie caprina se comporta como poliéstrica estacional, basicamente, devido ao fotoperíodo. Nos períodos em que há a diminuição da duração de luz, nota-se um início de atividade ovariana, de modo que suas crias nascem durante a época mais favorável do ano – a primavera (Mies Filho, 1987; Hafez e Hafez, 2004). No Nordeste brasileiro, segundo Nunes et al. (1997), esses animais assumem a condição de poliéstricos contínuos, em que se observa, todavia, uma determinada estacionalidade produtiva que depende de uma série de variáveis de ordem extrínseca (fotoperíodo, latitude, temperatura e alimentação) e/ou intrínseca (raça, peso, idade). Este fato é bastante evidenciado nas fêmeas desta espécie, no entanto o macho também sobre influência de tais fatores (Cunha, 2006; Machado Júnior, 2006). A elevação da temperatura ambiental provoca um aquecimento dos testículos, consequentemente, um aumento do metabolismo e da demanda de oxigênio pelas células, porém seu fluxo sanguíneo é limitado, tornando-se incapaz de suprir essa demanda, resultando, portanto, em hipóxia seguida de degeneração seminal (Moore, 1924; Philips e McKenzie, 1934; Villares, 1976; Vogler et al., 1991; Setchell, 1998), redução na fertilidade do macho (Gunn et al., 1942; Hulet et al., 1956), alterações na síntese de proteínas e expressão de genes nas células germinativas e de Sertoli (Guo et al., 1999; Ikeda et al., 1999; Kumagai et al., 2000). Nos mamíferos, com testículos localizados permanentemente na bolsa escrotal, a temperatura intratesticular é regulada por mecanismos que agem em conjunto, denominados mecanismos de termorregulação. Os principais mecanismos estão relacionados: as glândulas apócrinas, situadas na bolsa escrotal, que permitem a sudorese com subsequente resfriamento dos envoltórios dos testículos; a túnica dartus e o músculo cremaster que Salviano et al. Avaliação andrológica e tecnologia do sêmen caprino. Rev Bras Reprod Anim, Belo Horizonte, v.32, n.3, p.159-167, jul./set. 2008. Disponível em www.cbra.org.br 160 favorecem o afastamento e a aproximação dos testículos à região inguino-abdominal e o plexo pampiniforme, constituído por artérias e veias testiculares, dispostas contiguamente, o qual é responsável pela troca de calor e conseqüente resfriamento do sangue arterial (Villares, 1976). Em regiões áridas e semiáridas, uma particularidade dos caprinos adaptados, observada pela primeira vez por Robertshaw (1982), foi a bipartição do escroto. Essa característica aumenta a superfície de troca de calor com o meio, auxiliando mecanismo termorregulatório no controle da temperatura intratesticular. Nunes et al. (1983), ao analisarem caprinos nativos da raça Moxotó, observaram que animais com escrotos bipartidos apresentaram espermatozoides mais termorresistentes, menor número de patologia e maior motilidade progressiva individual. Quanto à vascularização dos testículos, Almeida (2003) observou que caprinos com bipartição escrotal que se estendia acima de 50% do comprimento testicular apresentavam um maior número de ramos terminais das artérias testiculares quando comparados aos animais sem bipartição ou com bipartição abaixo de 50% do comprimento testicular. Isto é provavelmente devido à maior extensão da área desta região, o que não significa dizer que este grupo apresenta maior irrigação, mas sim, melhor distribuição. Segundo Machado Júnior (2006), a biometria escroto-testicular e o comportamento sexual de reprodutores caprinos com bipartição escrotal acima de 50% do comprimento testicular apresentaram maiores valores em comparação aos animais de bolsa escrotal sem bipartição., Esses parâmetros foram melhores na estação chuvosa do que na seca provavelmente devido à maior disponibilidade de alimento de qualidade e maior conforto térmico. Ao analisar o nível de testosterona plasmática e a porcentagem de espermatozoides com cromossomos X ou Y, Silva (2006) demonstrou pela técnica de hibridização in situ que quanto maior a bipartição escrotal, maior a proporção de gametas Y e maior concentração de testosterona plasmática, no entanto não houve correlação entre as características estudadas. Salviano et al. (2006) demonstraram não haver influência da bipartição sobre a integridade da cromatina espermática de caprinos sem raça definida. O turbilhonamento, o vigor e a concentração espermática variaram entre os grupos e foram melhores nos animais com bipartição acima de 50% do comprimento testicular. Avaliação andrológica de caprinos Um reprodutor infértil rapidamente é identificado, porém aqueles com subfertilidade apresentam sérios problemas e ocasionam perdas econômicas para os criadores e para os programas de inseminação artificial, daí a necessidade de um adequado acompanhamento dos reprodutores de uma propriedade (Hafez e Hafez, 2004). O exame andrológico é um dos procedimentos mais utilizados para avaliar o possível potencial de fertilidade de um animal (Salvador et al., 2002). A avaliação da aptidão reprodutiva de um macho destinado à reprodução fundamenta-se na observação da saúde geral, saúde hereditária, saúde genital, potentia coeundi e potentia generandi (Manual ..., 1998). Para a padronização do laudo andrológico, o Colégio Brasileiro de Reprodução Animal determina um roteiro base: a identificação detalhada do animal, do proprietário e da propriedade; exame clínico do animal composto de anamnese, exame geral e do sistema genital (interno e externo), comportamento (libido); espermograma (método de colheita, características físicas e morfológicas do sêmen), diagnóstico e/ou conclusão. Todo reprodutor submetido a uma avaliação andrológica, com vistas ao seu aproveitamento, deve ser classificado em apto, questionável ou inapto (temporário ou permanente). Dependendo da suspeita clínica de subfertilidade, faz-se necessária uma segunda e até uma terceira avaliação andrológica; para isso, é interessante comentar que o ciclo espermatogênico dos caprinos tem em média de 50 a 53 dias (Swenson e Reece, 1996; Hafez e Hafez, 2004). Avaliação clínica Durante a avaliação de um reprodutor, é necessário e indispensável fazer a anamnese ou história clínica do animal, ou seja, analisar o regime de atividade sexual do animal: monta natural ou doador de sêmen; freqüência de ejaculação; número de coberturas; índice de retorno ao cio; condições de manejo e alimentação; situação sanitária e reprodutiva do rebanho. Ao realizar o exame clínico geral, o técnico, por meio de observações e inspeções, em estação e em movimento, deve avaliar toda a condição corpórea do animal (sistema nervoso, respiratório, digestivo e locomotor), dando ênfase às condições de aprumos, articulações e cascos, assim como, ao estado nutricional (Manual ..., 1998). Para a avaliação dos órgãos do sistema genital, utiliza-se observação, inspeção e palpação, podendo ser complementada com auxílio da ultrassonografia. Devem-se analisar, nesta fase do exame, presença e posição dos órgãos, bem como dimensão, consistência, simetria e mobilidade (Radostits et al., 2002). Uma importante observação que deve ser realizada é a correlação entre a idade e os achado da avaliação. Salviano et al. Avaliação andrológica e tecnologia do sêmen caprino. Rev Bras Reprod Anim, Belo Horizonte, v.32, n.3, p.159-167, jul./set. 2008. Disponível em www.cbra.org.br 163 método mais indicado é a preparação úmida (Manual ..., 1998). A montagem da preparação úmida consiste na colocação de uma gota (de sêmen formolizado) sobre lâmina, cobrindo-a de imediato com uma lamínula. Aplica- se sobre este conjunto um papel filtro pressionado-se suavemente a lâmina até que o excesso de líquido seja absorvido. A análise morfológica deve ser realizada sobimersão (aumento de 1000x) onde as primeiras 200 células observadas (quando possível) são classificadas quanto aos defeitos de forma e estrutura. Esta avaliação morfológica do espermatozoide chamou a atenção de vários pesquisadores, que tentaram interpretar as anormalidades e, assim, relacionar patologia espermática e fertilidade. Blom (1950) procurou dar uma interpretação dinâmica ao estudo da morfologia espermática, dividindo as anormalidades em duas classes: anormalidades primárias (verificadas durante o processo espermatogênico) e secundárias (afetam o espermatozoide depois de formado). Deste modo, as anormalidades primárias são intragonadais, e as anormalidades secundárias são extragonadais, ambas, portanto, de origem interna ou endógena. Alguns autores acrescentam a essa classificação as anormalidades terciárias, causadas pela manipulação e em laboratório (externa ou exógena). Devido às críticas decorrentes desta classificação de 1950, principalmente com relação à importância de tais anomalias na fertilidade, Blom (1972) propôs uma nova classificação visando à avaliação dos defeitos sistemáticos do touro. Para a contagem diferencial, os defeitos deverão ser considerados em duas classes: defeitos maiores (qualquer anormalidade que tenha sido relacionada com infertilidade ou condição patológica) e defeitos menores (qualquer forma de anormalidade reconhecida como de menor importância). O somatório dos defeitos maiores e menores deve ser apresentado como defeitos totais. Na opinião de Blom (1972), somente quando excedendo 10 a 15% de defeitos menores, devem ser mencionados na contagem final; caso contrário, no laudo andrológico, apenas devem-se mencionar defeitos maiores e totais. Para caprinos, a porcentagem de espermatozoides normais é, em média, 80 a 90% (Mies Filho, 1987; Manual ..., 1998; Hafez e Hafez, 2004). Existem ainda as avaliações complementares, não obrigatórias. Estas são usadas a critério do técnico responsável, com finalidade de ressaltar uma característica e/ou qualidade do sêmen, principalmente quando o objetivo é a comercialização ou para auxiliá-lo no diagnóstico de eventual anomalia. Estes testes são: testes de termorresistência, microbiológico, sorológico, avaliações de ultraestruturas (membrana, cromatina, acrossoma, mitocôndrias), entre outros. Criopreservação do sêmen caprino Diluidores e diluição Após a etapa de avaliação e considerando-se ter uma amostra de boa qualidade seminal, passa-se à fase de diluição. Para se obter um bom diluidor, é necessário que este tenha algumas propriedades indispensáveis, ou seja: deve ser atóxico para os espermatozoides, ter pH e pressão osmótica compatíveis com a sobrevivência espermática, ser de baixo custo e preparo fácil (Gonçalves et al., 2002). Os diluidores ou extensores podem ser confeccionados a partir de vários líquidos orgânicos, ou, então, as soluções podem ser preparadas em laboratório, usando-se sais minerais e outras substâncias, tendo sempre como solvente e água destilada ou destilada/deionizada (Mies Filho, 1987). Os diluidores orgânicos podem ser preparados, por exemplo, com líquidos das glândulas anexas do aparelho genital de machos vasectomizados (sadios), considerando que os animais são da mesma espécie. Pode vir a ser um bom diluidor, posto que as características físico-químicas das amostras são similares; a desvantagem deste tipo de diluidor é que, normalmente, o volume de ejaculado de machos vasectomizados é menor, logo, necessitando, muitas vezes, de uma segunda colheita ou segundo doador de plasma seminal. Outro líquido orgânico que pode ser utilizado na preparação do diluidor é o próprio soro sanguíneo inativado a 60oC durante uma hora, ou mesmo o leite esterilizado. Como exemplo de diluidor seminal preparado em laboratório, podem-se considerar as soluções fisiológicas comuns, dentre as quais se destacam a de cloreto de sódio (soro fisiológico) e a solução de ringer- lactato (Mies Filho, 1987). Existem ainda os diluidores mistos, preparados a partir de líquidos orgânicos, porém ajustados por meio de adição de soluções salinas potencializadoras ou corretoras. No caso do diluidor Tris-gema, são adicionadas fontes nutritivas, estabilizadoras e tamponantes para a manutenção das células espermáticas: a adição de frutose, de lactose e a própria gema do ovo têm a função de nutrir os espermatozoides; é importante salientar que a gema de ovo também tem propriedades termoprotetoras quanto ao resfriamento; o ácido cítrico e o Tris (hidroximetil)-aminometano têm função tampão; além disso, ainda são adicionados inibidores do crescimento microbiano, que, no caso, podem ser o bacteriostático aminoglicosídio gentamicina. Acredita-se que o ácido cítrico se comporte como um ativador da fosfatase ácida, sendo importante para a manutenção do equilíbrio osmótico, juntamente com o potássio e o sódio, favorecendo, deste modo, a atividade Salviano et al. Avaliação andrológica e tecnologia do sêmen caprino. Rev Bras Reprod Anim, Belo Horizonte, v.32, n.3, p.159-167, jul./set. 2008. Disponível em www.cbra.org.br 164 espermática (Ibarra e Navaridas, 1992). Sabe-se que o plasma seminal dos caprinos é rico em fosfolipase A, que, ao interagir com os fosfolipídeos da maioria dos diluidores, libera ácidos graxos e lisolecitinas, os quais são espermicidas (Roy, 1957; Aamdal et al., 1965; Corteel, 1974). Chauhan e Anand (1990), em estudo da atividade das enzimas fosfolipase e lisofosfolipase sobre as lecitinas contidas na gema de ovo utilizada no diluente à base de tris, concluíram, porém, que não há hidrólise desses fosfolipídeos. Observaram ainda que a congelação do sêmen em diluente de tris-gema de ovo, sem a remoção do plasma seminal, produz altas taxas de fertilidade. Este fato foi comprovado por Viana et al. (2006), que demonstraram a eficácia do diluidor Tris- gemafrente ao diluidor à base de leite desnatado-glicose, principalmente para os parâmetros motilidade, vigor, e patologias de acrossoma, contudo não houve diferença entre os diluidores quanto à patologia de cauda. Atualmente inúmeras pesquisas vêm demonstrando o bom potencial da água de coco como diluente seminal em várias espécies, em especial para caprinos (Rodrigues et al., 1994; Campos et al., 2002; Monteiro et al., 2002). A água de coco é uma solução natural e estéril, composta de sais, proteínas, açúcares, vitaminas, gorduras neutras, além de indutores da divisão celular e eletrólitos diversos, fornecendo os nutrientes necessários para a conservação de células espermáticas (Blume e Marques Jr., 1994). Em caninos não foram observadas diferenças significativas entre a utilização de diluidores à base de tris ou água de coco. Ambos apresentaram-se eficientes para uso na criopreservação do sêmen (Silva et al., 2006). No caso de sêmen com destino à congelação, a adição de substâncias crioprotetoras aos diluidores é fundamental para a sobrevivência dos espermatozoides durante o processo. A utilização de diversos crioprotetores e suas combinações pode minimizar e controlar os efeitos deletérios na célula durante os processos de congelação e descongelação (Rossi et al., 2003). Várias substâncias podem ser utilizadas com esse objetivo, dentre elas: glicerol, etilenoglicol, dimetil-formamida, dimetil-sulfóxido (DMSO), entre outros. O glicerol tem sido o crioprotetor mais utilizado para a congelação de sêmen caprino (Leboeuf et al., 2000), embora sabe-se hoje o glicerol tenha seu objetivo alcançado até certa proporção, ou seja, se adicionada em proporções acima de 7% do volume total (diluidor + sêmen), esta substância torna-se tóxico às células espermáticas (Amann e Pickett, 1987; Graham, 2001; Gonçalves et al., 2002; Medeiros et al., 2002). Polge et al. (1949) descobriram que o glicerol protege os espermatozoides contra os efeitos deletérios da congelação. Smith e Polge (1950) congelaram com sucesso sêmen de bovino e caprino, no ritmo de 1oC/min, de 0oC a -79oC. Os diluidores escolhidos para criopreservação (com glicerol) passam por três etapas para sua utilização: (1) o volume de diluidor necessário é estimado e dividido por dois, uma fração A e uma fração B. A fração A possui 0% de glicerol e é armazenada em banho-maria, aguardando a mistura com o sêmen; e a fração B com 14% de glicerol é levada ao refrigerador a 4oC; (2) depois de atingida a temperatura ideal da fração A (37oC) ela é misturada na proporção de 1 parte de sêmen a 4,5 partes da fração A, incubando-se a mistura em banho-maria para avaliação e procedendo-se ao resfriamento até 4oC; (3) com a solução de sêmen a 4oC, mistura-se lentamente a fração B à solução de sêmen, este procedimento de mistura e estabilização do glicerol e o espermatozoide é denominado glicerolização (Gonçalves et al., 2002). O glicerol atua sobre as células espermáticas, protegendo-as ao modificar a rapidez da formação e o tipo de cristais que se formam durante o processo, além disso, estimula a respiração espermática, exercendo uma função de economia da glicólise aeróbica, e enseja a formação de frutose e sua subsequente utilização. Outro mecanismo do glicrol seria o da proteção dos espermatozoides contra a hipertonia consequente à formação dos cristais extracelulares, durante o processo de congelação (Mies Filho, 1987). Congelação e descongelação Os sêmen fresco e resfriado apresenta fertilidade mais elevada; o congelado preserva-se por um período de tempo indefinido, se mantido em nitrogênio líquido à temperatura de -196oC e é de maior aplicabilidade, quando comparado ao sêmen resfriado a 4oC, cuja viabilidade máxima é de 48 horas (Nunes et al., 1997). Desde que os primeiros espermatozoides caprinos foram congelados por Smith e Polge (1950), inúmeras pesquisas têm sido realizadas visando estabelecer protocolos de resfriamento e congelação do sêmen caprino. Mascarenhas (1994) afirmou que o futuro da inseminação artificial em caprinos dependia do sucesso do congelação do sêmen, sendo necessários mais estudos para melhorar os meios e as técnicas de criopreservação dos espermatozoides. Os espermatozoides são muito mais sensíveis às modificações que possam ocorrer entre 35oC e 5oC, isto é, na faixa em que devem sofrer manipulações para conservação e transporte, verificando-se o chamado choque térmico se o rebaixamento da temperatura não se fizer de maneira lenta (Mies Filho, 1987). Segundo Mies Filho (1987), o efeito brusco do frio provoca o enrolamento da cauda do espermatozoide, além de fraturas nos envoltórios, devido à maior contração da bainha lipoproteica em relação ao conteúdo Salviano et al. Avaliação andrológica e tecnologia do sêmen caprino. Rev Bras Reprod Anim, Belo Horizonte, v.32, n.3, p.159-167, jul./set. 2008. Disponível em www.cbra.org.br 165 celular, degeneração do acrossoma, consequentemente perda de suas enzimas, lipoproteínas, potássio, fosfolipídios e ATP. De acordo com Roy (1957), um problema específico na preservação do sêmen caprino está relacionado ao efeito deletério do plasma seminal na viabilidade dos espermatozoides criopreservados com diluentes contendo gema de ovo e/ou leite desnatado. Uma das explicações seria a síntese e as secreções de enzimas pelas glândulas bulbo-uretrais liberadas no plasma, as quais podem se associar aos componentes destes diluentes e produzir componentes tóxicos para a célula espermática. Esta condição desfavorável pode ser prevenida por meio da retirada do plasma seminal durante os procedimentos de criopreservação (Leboeuf et al., 2000). Segundo Mies Filho (1987), a descongelação não afeta muito os espermatozoides, logo é preferível que se adote um processo rápido de aquecimento, pois o aquecimento lento promove um maior desgaste do espermatozoide. Considerações finais Com a expansão da caprinocultura, principalmente em países em desenvolvimento, muitas pesquisas têm sido realizadas para melhor exploração desta atividade. No entanto, em se tratando de raças nativas e sua adaptabilidade reprodutiva, principalmente quanto à morfologia escrotal (bipartição), poucas informações foram publicadas. Atualmente a IA é uma técnica altamente recomendada para o manejo reprodutivo de caprinos, logo pesquisas envolvendo criopreservação e funcionalidade ultraestrutural de espermatozoides continuam sendo necessárias com o intuito de cada vez mais aperfeiçoar meios diluidores e incrementar os programas de IA. Referências Aamdal J, Lyngset O, Fossum K. Toxic effect of lysolecithin on sperm a preliminary report. Nord Vet Med, v.17, p.633-634, 1965. Almeida MM. Vascularização arterial testicular e escrotal de caprinos nativos do Estado do Piauí, segundo grau de divisão do escroto, e a relação com parâmetros reprodutivos. 2003. 96f. 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