Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Studiens målsättning var att utvärdera kvalitén hos hingstsperma selekterad med hjälp av Single Layer Centrifugation (SLC), med huvudsyftet att studera den mitokondriella membranpotentialen (ΔΨm) och förekomsten av reaktiva syreföreningar (ROS) hos hingstspermier före och efter SLC. Ett insemineringsförsök med SLC selekterad och rutinspädd sperma genomfördes även på ett litet antal ston, men inga slutsatser kunde dras av resultaten.

Humanstudier har visat att spermier med låg ΔΨm mer frekvent har återfunnits hos män med fertilitetsproblem. Mätning av ΔΨm har gjorts genom att tillsätta den lipofila JC-1, vilket i både studier på både humana- och ekvina spermier har visat sig vara en känslig metod för att särskilja spermier med låg respektive hög ΔΨm. Det har även visats att förekomsten av ROS bidrar till en fientlig miljö för spermierna och leder till förkortad överlevnadstid.
I denna studie har förekomsten av superoxid och väteperoxid (ROS) i hingstsperma studerats genom att tillsätta divätedichlorofluoresceindiacetat (H2DCFDA) och hydroethidine (HE). Både ΔΨm och förekomsten av ROS har studerats med flödescytometri. Ejakulat från 14 hingstar samlades på tre seminstationer, späddes enligt standardrutin och transporterades sedan till Institutionen för kliniska vetenskaper, avd. för reproduktion, SLU, där SLC utfördes enligt en rutinmetod.

Resultatet från denna studie visade att även om JC-1 är en känslig metod för att detektera låg/hög mitokondriell membranpotential (ΔΨm) visade den inte på någon korrelation med andra metoder som används för att bedöma spermiekvalité. Sperma med signifikant högre motilitet och längre överlevnad visade ingen skillnad i ΔΨm jämfört med spermier med sämre motilitet. Centrifugeringen påverkade inte ΔΨm men skillnader sågs mellan hingstarna. Vidare visades att SLC-metoden selekterar för spermier med signifikant lägre väteperoxidproduktion. Fler studier behöver göras för att finna orsaken till varför SLC-selekterade spermier uppvisar en signifikant förändrad ROS-produktion.

The purpose of this study was to evaluate the quality in stallion sperm samples selected by single layer centrifugation (SLC) with the main focus on studying the mitochondrial membrane potential (ΔΨm) and the presence of reactive oxygen species (ROS) in stallion sperm before and after SLC. This study also included an insemination trial, but due to inadequate material no conclusion could be drawn from the result.

Studies on human sperm have shown that low ΔΨm has been associated with fertility problems in men. It has also been shown in previous studies that the presence of ROS contributes to a hostile environment for the spermatozoa and leads to a shortened lifespan.

In this study ejaculates from 14 stallions were collected and commercial sperm doses were transported to the Department of clinical science, SLU, where SLC and the laboratory analyses were performed. The measurement of ΔΨm was performed by adding the lipophilic substance JC-1 which has been shown in human and equine research to be a sensitive method to differentiate spermatozoa with low and high ΔΨm. The presence of superoxide and hydrogen peroxide was measured by adding dihydrodichlorofluoresceindiacetate (H2DCFDA) and hydroethidine (HE). Both ΔΨm and ROS were analysed by flow cytometry.

Results in this study show that there was no correlation between JC-1 and other fertility measurements even if JC-1 was a sensitive method to detect low/high ΔΨm. No differences in ΔΨm between samples were seen despite considerable differences in sperm motility and life span. Similarly, ΔΨm was not influenced by SLC although other parameters of sperm quality were improved by this treatment. However, there were significant differences between stallions. SLC selects sperm with a significantly lower hydrogen peroxide containing sperm than in controls. Further studies need to be done to establish why SLC-selected spermatozoa show a significant change in the pattern of ROS-production.