Effect of sperm traits on bovine in vitro production

A produção in vitro de embriões (PIVE) bovinos é uma ferramenta importante na reprodução animal, com aplicações acadêmicas e comerciais, e com grande relevância econômica. Apesar da sua aplicabilidade, a eficiência da PIVE ainda pode ser aumentada. Efeitos espermáticos podem ser evidenciados no desenvolvimento embrionário durante a PIVE apresentando grandes variações nas taxas de produção. Devido ao aspecto multifatorial da fertilidade, as avaliações espermáticas apresentam resultados inconstantes, mesmo com o uso de métodos mais precisos de análise como a citometria de fluxo, combinada às sondas fluorescentes, que permitem avaliar maior número de espermatozoides e de atributos simultaneamente. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de atributos espermáticos (motilidade antes e após gradiente de Percoll®, integridade de membranas plasmática e acrossomal, alto potencial de membrana mitocondrial e resistência da cromatina) de maneira individual, (diferença para apenas para um atributo espermático) e de maneira combinada em perfis espermáticos (diferença para todos os atributos espermáticos simultaneamente). O efeito foi avaliado por meio das taxas de clivagem, blastocisto e eficiência de desenvolvimento embrionário (taxa de blastocisto/taxa de clivagem). Os resultados demonstraram que os atributos motilidade prévia ao Percoll®, a integridade da membrana acrossomal e o potencial de membrana mitocondrial, individuais, apresentam efeito negativo sobre as taxas de desenvolvimento embrionário e de blastocisto. A motilidade após o gradiente de Percoll®, a integridade da membrana plasmática e a resistência da cromatina, bem como a combinação de todos os atributos espermáticos analisados, sob mesmas condições, não apresentaram efeito sobre a PIVE. Deste modo, conclui-se que controversamente alguns atributos espermáticos podem apresentar efeitos negativos sobre as taxas da PIVE e que a função e interação de atributos espermáticos com o processo in vitro devem ser mais bem compreendidas, a fim de permitir o aprimoramento deste processo podendo aumentar as taxas de produção, maximizando a eficiência da PIVE.In vitro production (IVP) of bovine embryos is an important technology of animal reproduction. This technology is applied on research and livestock, with economic highlights, however IVP efficiency could be higher, and can be influenced by male effects. Until now, sperm evaluations had failed to determine these male effects, even using advanced technologies such as large mix of fluorescent probes by flow cytometry analysis, which evaluates a large number of sperm cells and traits simultaneously. Then, the aim of this study was to determine the effect of sperm traits (motility before and after Percoll® selection, plasma membrane and acrosome integrity, high mitochondrial membrane potential, and chromatin structure) on IVP rates. Effect of each trait was enriched to evaluate the individual trait effect (differences between groups of bulls exclusively for the enriched trait, while others traits was homogenous). Combined effect of traits was also evaluated (differences between groups of bulls, and groups of batches from same bulls, for all traits simultaneously, generating a sperm profile). Enriched and combined effects were evaluated on cleavage, blastocyst and embryo development (blastocyst/cleavage) rates. Results showed that motility before Percoll® selection, acrosome integrity, and high mitochondrial membrane enriched effects had negative impact on blastocyst and embryo development rates. Motility after Percoll® selection, plasma membrane integrity, chromatin structure, and combined effects were not significant on IVP rates. We can conclude that controversially, some sperm traits could have a negative effect on IVP outcomes, thereafter sperm traits physiology and interactions with in vitro systems must be better understood to enhance in vitro fertilization conditions, increasing IVP yields