НЕКОТОРЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПОДВИЖНОСТЬ СПЕРМАТОЗОИДОВ СОБАК
Guilherme Rizzoto, guilhermerizzoto@hotmail.com
Аннотация
Исследование было направлено на оценку влияния возраста, породы и количества сборов спермы на подвижность спермиев (MOT). Исследовательская группа состояла из четырех ши-тцу и пяти бордер-колли в возрасте от 1 до 8 лет. Сперму собирали у каждой собаки один раз каждые семь дней, в общей сложности шесть недель. Подвижность спермиев не различалась (P> 0,05) в зависимости от возраста и породы. Среднее значение МОТ в первом сборе (67,4% ± 6,9%) было ниже (P <0,05), чем в третьем, пятом и шестом (86,2%; 88,9%; 89,1% ± 6,9% соответственно). Увеличение МОТ наблюдалось после третьего сбора, демонстрируя положительную корреляцию с количеством сборов и подвижностью спермиев (P <0,05). Соответственно, наши результаты показывают, что эффективность обработки спермы повышается после сбора трех эякулятов.
Ключевые слова: Порода, возраст, количество сборов, сперма.
Введение
Международная торговля спермой и организация генетических исследований собак повысили интерес к разработке новых технологий вспомогательной репродукции (Farstad, 1996; Linde-Forsberg, 2001). По мере роста биотехнологических исследований, связанных с обработкой спермы собак, они представляют собой широкую область, которую еще предстоит изучить (De Los Reyes, 2004).
Селекционеры отбирают особей, чтобы получить линию с желаемыми генетическими и репродуктивными признаками. Одна важная репродуктивная черта, которую следует учитывать, — это производство собакой фертильной спермы. Следовательно, оценка качества спермы должна быть чрезвычайно надежной, чтобы предотвратить негативные последствия для репродуктивной функции (Rodriguez-Martinez et al., 1997). Использование конкретного животного оптимизируется, когда его репродуктивная ценность выражается в высоком качестве спермы (Saacke, 2006).
По сравнению с другими видами, у собак есть определенные особенности в вариациях репродуктивного цикла самок и репродуктивных моделей самцов. Поэтому по-прежнему необходимы прикладные исследования для выяснения некоторых аспектов репродуктивной физиологии (Gavrilovic et al., 2008).
Подвижность сперматозоидов является одним из наиболее важных параметров, анализируемых при оценке воспроизводства, поскольку она отражает их способность мигрировать через репродуктивные пути самок (Bukowska et al., 2011). Подвижность также является важным параметром, который необходимо учитывать при оценке эффективности разбавителей, криопротекторов и протоколов замораживания (Rijsselaere et al., 2005).
Цель этого исследования состояла в том, чтобы оценить влияние возраста, породы и количества сборов спермы на подвижность спермиев.
Материалы и методы
Объектами исследования были девять собак в возрасте от 1 года до 8 лет (четыре ши-тцу и пять бордер-колли), которых содержали в адекватных условиях кормления и содержания. У каждой собаки было представлено шесть сборов спермы с интервалом в 7 дней, всего 54 сбора.
Собак стимулировали вагинальным мазком, взятым у суки в течке. Образцы спермы собирали с помощью массажа полового члена (Ortega-Pacheco et al., 2006). Для обработки использовалась только вторая часть эякулята (фракция, богатая спермиями). Проект был одобрен Комитетом по этике экспериментов на животных Федерального университета Пелотаса.
Оценка эякулята
Подвижность спермиев анализировали с помощью бинокулярного фазово-контрастного микроскопа при 200-кратном увеличении с использованием нагретого (37°С) предметного стекла с покровным стеклом (Christiansen, 1986).
Статистический анализ
После проверки на нормальность с помощью теста Шапиро-Уилка подвижность сперматозоидов сравнивали в зависимости от возраста, породы и количества сборов спермы посредством дисперсионного анализа с повторными измерениями. Сравнение средних значений проводили с использованием теста Тьюки. Корреляции между интересующими ответами определяли с помощью коэффициента Пирсона. Все анализы проводились в Statistix 9.
Полученные результаты
Подвижность спермиев существенно не отличалась (P> 0,05) у собак разного возраста (таблица 1). Подвижность была значительно ниже в первом сборе, чем в третьем, пятом и шестом (P <0,05; таблица 2). Подвижность во втором и четвертом сборах достоверно не различалась (P> 0,05; табл. 2). Достоверной разницы в подвижности спермиев (P> 0,05) между породами не наблюдалось: 82,0% ± 11,4% у ши-тцу и 79,4% ± 17,6. % для бордер-колли. В последней группе наблюдались широкие колебания подвижности (20–90%). Подвижность положительно коррелировала (P <0,04) с возрастом (r = 0,31) и количеством выполненных сборов спермы (r = 0,43).
Обсуждение
У пожилых собак со временем подвижность улучшилась, основываясь на положительной корреляции между возрастом и подвижностью спермиев.
Таблица 1. Возраст × подвижность спермиев (среднее значение ± стандартное отклонение), 2-й фракции (фракции богатой спермой), собранных при массаже полового члена.
Введение
Международная торговля спермой и организация генетических исследований собак повысили интерес к разработке новых технологий вспомогательной репродукции (Farstad, 1996; Linde-Forsberg, 2001). По мере роста биотехнологических исследований, связанных с обработкой спермы собак, они представляют собой широкую область, которую еще предстоит изучить (De Los Reyes, 2004).
Селекционеры отбирают особей, чтобы получить линию с желаемыми генетическими и репродуктивными признаками. Одна важная репродуктивная черта, которую следует учитывать, — это производство собакой фертильной спермы. Следовательно, оценка качества спермы должна быть чрезвычайно надежной, чтобы предотвратить негативные последствия для репродуктивной функции (Rodriguez-Martinez et al., 1997). Использование конкретного животного оптимизируется, когда его репродуктивная ценность выражается в высоком качестве спермы (Saacke, 2006).
По сравнению с другими видами, у собак есть определенные особенности в вариациях репродуктивного цикла самок и репродуктивных моделей самцов. Поэтому по-прежнему необходимы прикладные исследования для выяснения некоторых аспектов репродуктивной физиологии (Gavrilovic et al., 2008).
Подвижность сперматозоидов является одним из наиболее важных параметров, анализируемых при оценке воспроизводства, поскольку она отражает их способность мигрировать через репродуктивные пути самок (Bukowska et al., 2011). Подвижность также является важным параметром, который необходимо учитывать при оценке эффективности разбавителей, криопротекторов и протоколов замораживания (Rijsselaere et al., 2005).
Цель этого исследования состояла в том, чтобы оценить влияние возраста, породы и количества сборов спермы на подвижность спермиев.
Материалы и методы
Объектами исследования были девять собак в возрасте от 1 года до 8 лет (четыре ши-тцу и пять бордер-колли), которых содержали в адекватных условиях кормления и содержания. У каждой собаки было представлено шесть сборов спермы с интервалом в 7 дней, всего 54 сбора.
Собак стимулировали вагинальным мазком, взятым у суки в течке. Образцы спермы собирали с помощью массажа полового члена (Ortega-Pacheco et al., 2006). Для обработки использовалась только вторая часть эякулята (фракция, богатая спермиями). Проект был одобрен Комитетом по этике экспериментов на животных Федерального университета Пелотаса.
Оценка эякулята
Подвижность спермиев анализировали с помощью бинокулярного фазово-контрастного микроскопа при 200-кратном увеличении с использованием нагретого (37°С) предметного стекла с покровным стеклом (Christiansen, 1986).
Статистический анализ
После проверки на нормальность с помощью теста Шапиро-Уилка подвижность сперматозоидов сравнивали в зависимости от возраста, породы и количества сборов спермы посредством дисперсионного анализа с повторными измерениями. Сравнение средних значений проводили с использованием теста Тьюки. Корреляции между интересующими ответами определяли с помощью коэффициента Пирсона. Все анализы проводились в Statistix 9.
Полученные результаты
Подвижность спермиев существенно не отличалась (P> 0,05) у собак разного возраста (таблица 1). Подвижность была значительно ниже в первом сборе, чем в третьем, пятом и шестом (P <0,05; таблица 2). Подвижность во втором и четвертом сборах достоверно не различалась (P> 0,05; табл. 2). Достоверной разницы в подвижности спермиев (P> 0,05) между породами не наблюдалось: 82,0% ± 11,4% у ши-тцу и 79,4% ± 17,6. % для бордер-колли. В последней группе наблюдались широкие колебания подвижности (20–90%). Подвижность положительно коррелировала (P <0,04) с возрастом (r = 0,31) и количеством выполненных сборов спермы (r = 0,43).
Обсуждение
У пожилых собак со временем подвижность улучшилась, основываясь на положительной корреляции между возрастом и подвижностью спермиев.
Таблица 1. Возраст × подвижность спермиев (среднее значение ± стандартное отклонение), 2-й фракции (фракции богатой спермой), собранных при массаже полового члена.
Таблица 2. Количество сборов спермы × подвижность (среднее значение ± стандартная ошибка среднего), 2-й фракции (фракции богатой спермой), собранных при массаже полового члена.
Однако собаки старше 8 лет могут производить сперму, которая после криоконсервации имеет более низкую фертильность (Thomassen et al., 2006). Кроме того, Foote (1978) сообщил об ухудшении качества спермы у пожилых самцов других видов, таких как крупный рогатый скот, овцы, свиньи и лошади. У людей пониженная подвижность сперматозоидов является одним из наиболее примечательных результатов, наблюдаемых в эякулятах пожилых доноров (Sloter et al., 2006). Кроме того, более высокая скорость ядерной дегенерации сперматозоидов человека наблюдается у мужчин старше 41 года (Silva et al., 2012). Предполагается, что поддержание приемлемой подвижности сперматозоидов в течение относительно длительного времени (8 лет) у собак связано со снижением качества спермы из-за ухудшения секреции тестостерона и появление опухолей яичек, которые обычно поражают животных старше 8 лет (Lowseth et al., 1990; Peters et al., 2000).
То, что подвижность спермиев улучшилась после трех сборов, может иметь значение, когда тесты in vitro используются для оценки пригодности к размножению. Таким образом, после однократного сбора результаты анализа качества спермы собак могут быть необъективными, в результате чего здоровых заводчиков называют субфертильными, особенно после периода полового покоя. Наши результаты подтверждают результаты другого исследования (Boucher et al., 1958), в котором наблюдалось увеличение подвижности сперматозоидов с увеличением частоты сборов. Однако в этом исследовании не указывалось минимальное количество сборов спермы до получения образца с приемлемым качеством спермы, и не учитывался тот факт, что чрезмерное количество сборов может истощить запасы спермы, что приведет к снижению концентрации спермиев в последующих сборах (England et al., 1999). Незнакомая обстановка и отсутствие сексуального опыта также могут повлиять на либидо собаки и качество ее спермы (Olar et al., 1983). Таким образом, было бы важно обеспечить по крайней мере три сбора спермы, чтобы получить надежную оценку качества эякулята.
Отсутствие влияния породы на подвижность спермиев может быть связано с большими различиями, наблюдаемыми среди пород, оцениваемых в настоящем исследовании, особенно в случае с бордер-колли. Мы рекомендуем установление конкретных стандартов качества спермы для каждой породы, поскольку единый стандарт для всех пород может быть необъективным и ненадежным. Качество спермы данной собаки нельзя оценивать в соответствии со стандартами, установленными для других пород (Rota et al., 2005; Dunbar, 1975). В нескольких исследованиях (Dunbar, 1975; Dahlbon et al., 1997; Thurston et al., 2001; Rota et al., 2005) наблюдались различия не только между породами, но и между отдельными особями.
В заключение следует отметить, что подвижность спермиев собак связана только с количеством сборов, при этом не наблюдается существенного влияния на возраст и породу собак.
Литература
Boucher JH, Foote RH, Kirk RW. The evaluation of semen quality in the dog and the effects of frequency of ejaculation upon semen quality, libido, and depletion of sperm reserves. The Cornell Veterinarian. 1958; 48(1):67-86.
Bukowska D, Kempisty B, Sikora J, Jackowska M, Wozna M, Antosik P et al. The effect of swim-up purification and incubation of cells on sperm viability in dogs of different ages. Veterinarni Medicina. 2011; 56(5):248-254.
Christiansen IJ. Reprodução no cão e no gato. São Paulo: Editora Manole; 1986. Dahlbon M, Andersson M, Vierula M, Alanko M. Morphometry of normal and teratozoospermic canine sperm heads using an image analyzer: work in progress. Theriogenology. 1997; 48(4):687-698.
De los Reyes M. Congelación de semen. In: Gobello C. (Ed). Temas de reproducción de caninos y felinos por autores latinoamericanos. Buenos Aires: Intervet. 2004; 15-24.
Dunbar IF. Behavior of castrated animals. The Veterinary Record. 1975; 96(4):92-93.
England GC. Semen quality in dogs and the influence of a short-interval second ejaculation. Theriogenology. 1999; 52(6):981-986.
Farstad W. Semen cryopreservation in dogs and foxes. Animal Reproduction Science. 1996; 42(1-4):251-260. Foote RH. Factors influencing the quantity and quality of semen harvested from bulls, rams, boars and stallions. Journal of Animal Science. 1978; 47(Supl.2):1-11.
Gavrilovic BB, Andersson K, Linde Forsberg C. Reproductive patterns in the domestic dog: a retrospective study of the Drever breed. Theriogenology. 2008; 70(5):783-794.
Linde-Forsberg C. Regulations and recommendations for international shipment of chilled and frozen canine semen. In: Concannon PW, England GCW, Verstgen J. (Eds.). Recent Advances in Small Animal Reproduction. Ithaca, NY: International Veterinary Information Service; 2001. Lowseth LA,
Gerlach RF, Gillett NA, Muggenburg BA. Age-related changes in the prostate and testes of the beagle dog. Veterinary Pathology. 1990; 27(5):347-353.
Olar TT, Amann RP, Pikett BW. Relationships among testicular size, daily production and output of spermatozoa, and extragonadal spermatozoal reserves of the dog. Biology of Reproduction. 1983; 29(5):1114-1120.
Ortega-Pacheco A, Segura-Correa JC, Bolio-Gonzalez ME, Jiménez-Coello M, Linde-Forsberg C. Reproductive patterns of stray male dogs in the tropics. Theriogenology. 2006; 66(9):2084-2090.
Peters MA, de Rooij DG, Teerds KJ, van Der Gaag I, van Sluijs FJ. Spermatogenesis and testicular tumours in ageing dogs. Journal of Reproduction and Fertility. 2000; 120(3):443-452.
Rijsselaere T, Van Soom A, Tanghe S, Coryn M, Maes D, de Kruif A. New techniques for the assessment of canine semen quality: a review. Theriogenology. 2005; 64(3):706-719.
Rodriguez-Martinez H, Larsson B, Pertoft H. Evaluation of sperm damage and techniques for sperm clean-up. Reproduction, Fertility and Development. 1997; 9(3):297-308.
Rota A, Rota A, Martine M, Milani C, Romagnoli S. Evaluation of dog semen quality after slow (biological freezer) or rapid (nitrogen vapours) freezing. Reproduction, Nutrition and Development. 2005; 45(1):29-37.
Saacke RG. Semen quality factors associated with fertility. In: Conference in Applied Reproductive Strategies in Beef Cattle, 2006, St. Joseph. Proceedings… St. Joseph, MO: ARSBC. 2006; 271-280.
Silva LF, Oliveira JB, Petersen CG, Mauri AL, Massaro FC, Cavagna M et al. The effects of male age on sperm analysis by motile sperm organelle morphology examination (MSOME). Reproductive Biology and Endocrinology. 2012; 10:1-10.
Sloter E, Schmid TE, Marchetti F, Eskenazi B, Nath J, Wyrobek AJ. Quantitative effects of male age on sperm motion. Human Reproduction. 2006; 21(11):2868-2875.
Thomassen R, Sanson G, Krogenæs A, Fougner JA, Berg KA, Farstad W. Artificial insemination with frozen semen in dogs: a retrospective study of 10 years using a non-surgical approach. Theriogenology. 2006; 66(6-7):1645- 1650.
То, что подвижность спермиев улучшилась после трех сборов, может иметь значение, когда тесты in vitro используются для оценки пригодности к размножению. Таким образом, после однократного сбора результаты анализа качества спермы собак могут быть необъективными, в результате чего здоровых заводчиков называют субфертильными, особенно после периода полового покоя. Наши результаты подтверждают результаты другого исследования (Boucher et al., 1958), в котором наблюдалось увеличение подвижности сперматозоидов с увеличением частоты сборов. Однако в этом исследовании не указывалось минимальное количество сборов спермы до получения образца с приемлемым качеством спермы, и не учитывался тот факт, что чрезмерное количество сборов может истощить запасы спермы, что приведет к снижению концентрации спермиев в последующих сборах (England et al., 1999). Незнакомая обстановка и отсутствие сексуального опыта также могут повлиять на либидо собаки и качество ее спермы (Olar et al., 1983). Таким образом, было бы важно обеспечить по крайней мере три сбора спермы, чтобы получить надежную оценку качества эякулята.
Отсутствие влияния породы на подвижность спермиев может быть связано с большими различиями, наблюдаемыми среди пород, оцениваемых в настоящем исследовании, особенно в случае с бордер-колли. Мы рекомендуем установление конкретных стандартов качества спермы для каждой породы, поскольку единый стандарт для всех пород может быть необъективным и ненадежным. Качество спермы данной собаки нельзя оценивать в соответствии со стандартами, установленными для других пород (Rota et al., 2005; Dunbar, 1975). В нескольких исследованиях (Dunbar, 1975; Dahlbon et al., 1997; Thurston et al., 2001; Rota et al., 2005) наблюдались различия не только между породами, но и между отдельными особями.
В заключение следует отметить, что подвижность спермиев собак связана только с количеством сборов, при этом не наблюдается существенного влияния на возраст и породу собак.
Литература
Boucher JH, Foote RH, Kirk RW. The evaluation of semen quality in the dog and the effects of frequency of ejaculation upon semen quality, libido, and depletion of sperm reserves. The Cornell Veterinarian. 1958; 48(1):67-86.
Bukowska D, Kempisty B, Sikora J, Jackowska M, Wozna M, Antosik P et al. The effect of swim-up purification and incubation of cells on sperm viability in dogs of different ages. Veterinarni Medicina. 2011; 56(5):248-254.
Christiansen IJ. Reprodução no cão e no gato. São Paulo: Editora Manole; 1986. Dahlbon M, Andersson M, Vierula M, Alanko M. Morphometry of normal and teratozoospermic canine sperm heads using an image analyzer: work in progress. Theriogenology. 1997; 48(4):687-698.
De los Reyes M. Congelación de semen. In: Gobello C. (Ed). Temas de reproducción de caninos y felinos por autores latinoamericanos. Buenos Aires: Intervet. 2004; 15-24.
Dunbar IF. Behavior of castrated animals. The Veterinary Record. 1975; 96(4):92-93.
England GC. Semen quality in dogs and the influence of a short-interval second ejaculation. Theriogenology. 1999; 52(6):981-986.
Farstad W. Semen cryopreservation in dogs and foxes. Animal Reproduction Science. 1996; 42(1-4):251-260. Foote RH. Factors influencing the quantity and quality of semen harvested from bulls, rams, boars and stallions. Journal of Animal Science. 1978; 47(Supl.2):1-11.
Gavrilovic BB, Andersson K, Linde Forsberg C. Reproductive patterns in the domestic dog: a retrospective study of the Drever breed. Theriogenology. 2008; 70(5):783-794.
Linde-Forsberg C. Regulations and recommendations for international shipment of chilled and frozen canine semen. In: Concannon PW, England GCW, Verstgen J. (Eds.). Recent Advances in Small Animal Reproduction. Ithaca, NY: International Veterinary Information Service; 2001. Lowseth LA,
Gerlach RF, Gillett NA, Muggenburg BA. Age-related changes in the prostate and testes of the beagle dog. Veterinary Pathology. 1990; 27(5):347-353.
Olar TT, Amann RP, Pikett BW. Relationships among testicular size, daily production and output of spermatozoa, and extragonadal spermatozoal reserves of the dog. Biology of Reproduction. 1983; 29(5):1114-1120.
Ortega-Pacheco A, Segura-Correa JC, Bolio-Gonzalez ME, Jiménez-Coello M, Linde-Forsberg C. Reproductive patterns of stray male dogs in the tropics. Theriogenology. 2006; 66(9):2084-2090.
Peters MA, de Rooij DG, Teerds KJ, van Der Gaag I, van Sluijs FJ. Spermatogenesis and testicular tumours in ageing dogs. Journal of Reproduction and Fertility. 2000; 120(3):443-452.
Rijsselaere T, Van Soom A, Tanghe S, Coryn M, Maes D, de Kruif A. New techniques for the assessment of canine semen quality: a review. Theriogenology. 2005; 64(3):706-719.
Rodriguez-Martinez H, Larsson B, Pertoft H. Evaluation of sperm damage and techniques for sperm clean-up. Reproduction, Fertility and Development. 1997; 9(3):297-308.
Rota A, Rota A, Martine M, Milani C, Romagnoli S. Evaluation of dog semen quality after slow (biological freezer) or rapid (nitrogen vapours) freezing. Reproduction, Nutrition and Development. 2005; 45(1):29-37.
Saacke RG. Semen quality factors associated with fertility. In: Conference in Applied Reproductive Strategies in Beef Cattle, 2006, St. Joseph. Proceedings… St. Joseph, MO: ARSBC. 2006; 271-280.
Silva LF, Oliveira JB, Petersen CG, Mauri AL, Massaro FC, Cavagna M et al. The effects of male age on sperm analysis by motile sperm organelle morphology examination (MSOME). Reproductive Biology and Endocrinology. 2012; 10:1-10.
Sloter E, Schmid TE, Marchetti F, Eskenazi B, Nath J, Wyrobek AJ. Quantitative effects of male age on sperm motion. Human Reproduction. 2006; 21(11):2868-2875.
Thomassen R, Sanson G, Krogenæs A, Fougner JA, Berg KA, Farstad W. Artificial insemination with frozen semen in dogs: a retrospective study of 10 years using a non-surgical approach. Theriogenology. 2006; 66(6-7):1645- 1650.