Coordenação: Ivan Cunha Bustamante Filho
Pesquisador(a):
Ivan Cunha Bustamante Filho
Diego Bucci
Luis Fernando Saraiva Macedo Timmers
Eduardo Priamo
Fontes Financiadoras:
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGS
Resumo:
Nas últimas décadas, a inseminação artificial em suínos com sêmen refrigerado se consolidou como a biotécnica padrão na suinocultura nacional e internacional. Contudo, devido as dificuldades decorrentes da manutenção da temperatura de armazenamento das doses à 17°C e à limitação de sua utilização comercial por um período de 5 dias, novas metodologias têm sido buscadas para aperfeiçoar o processo de criopreservação. Por prolongar o período de conservação da dose em nitrogênio líquido, o congelamento do sêmen suíno permite a difusão e conservação de doses inseminantes de alto valor genético e apresenta-se como uma alternativa para as situações nas quais o transporte de animais e sêmen é restrito. Outra vantagem é viabilização de testes para assegurar a biossegurança das doses. Assim, o desenvolvimento de um eficiente protocolo de criopreservação seminal pode representar um importante avanço no sistema de produção de suínos. Apesar do desenvolvimento de novos diluentes, ainda existem barreiras a serem transpostas no que diz respeito a viabilidade celular após o congelamento do sêmen. A membrana plasmática do espermatozoide é a interface da célula com o meio, e, como mencionado anteriormente, durante o processo de congelamento, alterações significativas na osmolaridade do diluente utilizado, impõe aos espermatozoides um esforço biofísico e bioquímico importante para manter a integridade e viabilidade celular. Este esforço é caracterizado pela habilidade da membrana em responder de forma rápida a troca de água e solutos, bem como manter a maquina metabólica do espermatozoide funcional após o congelamento-descongelamento. Neste sentido, importantes proteínas de membranas que atuam como canais de transporte ou receptores para vias sinalização. Duas classes de proteínas de membranas que se destacam são as aquaporinas e os transportadores de glicose. As aquaporinas (AQP) representam uma família de proteínas de membrana que funcionam como canais de água. Maiores níveis de AQP3 e AQP7 espermatozoides de ejaculados de suínos com maior resistência ao congelamento foi correlacionado uma maior criotolerância. Ainda, a maior expressão de AQP11 na membrana foi relacionada a maior motilidade espermática e integridade de membrana. Estes resultados reforçam o potencial das aquaporinas, em especial a AQP7 e AQ11 como marcadores para ejaculados com maior resistência ao congelamento. Nos espermatozoides, os transportadores de glicose (GLUT) têm um papel primordial, uma vez que esta célula necessita de fontes exógenas de hexoses para como fonte de energia, como glicose, manose e frutose, podendo usar também outros substratos como citrato, glicerol e lactato. Apesar da presença de aproximadamente 100 mitocôndrias na peça intermediaria, onde ocorre os processos oxidativos de produção de energia aeróbica, as principais e mais importantes enzimas glicolíticas estão localizadas na peça principal na cauda, conectado a bainha fibrosa do espermatozoide. No gameta masculino suíno, a GLUT3 localiza-se na região equatorial e na membrana do acrossoma, já a GLUT5, apresenta imunomarcação na cauda, peça intermediária e membrana acrosomal. Estes dois membros da família dos transportadores de glicose são candidatos a marcadores de resistência espermática a criopreservação na espécie suína. Dados evidenciam que ejaculados com menor resistência ao congelamento apresentaram redução de GLUT3 após o procedimento, mas não GLUT5. Com base no exposto, proteínas de membrana do espermatozoide suíno, com destaque para as GLUT e AQP, possuem potencial para serem marcadores de resistência espermática a criopreservação, uma vez que ambas têm importante papem na osmoregulação e metabolismo celular. Tais características estão diretamente associadas a criotolerância do espermatozoide, o que se confirmado experimentalmente, pode viabilizar suas utilizações na analise de sêmen congelado e seleção de reprodutores de maior ou menor resistência a criopreservação seminal. Desta forma, os objetivos do presente projeto são: (1) Verificar se a expressão de aquaporinas e transportadores de glicose em espermatozoides suínos está relacionada a criotolerância seminal; (2) Investigar se a expressão de aquaporinas e transportadores de glicose em espermatozoides suínos determina uma resposta diferente a distintos protocolos de criopreservação seminal; (3) Desenvolvimento de um protocolo de citometria de fluxo de espermatozoides suínos com marcação simultânea para GLUT, AQP, integridade de membrana e acrossomal; e (4) Verificar, através de bioinformática, se proteínas do plasma seminal suíno possuem ação inibitória por sobre a função de aquaporinas e transportadores de glicose nos espermatozoides.