Repositorio UFRO · Omeka S

Fish (Oncorhynchus mykiss) spermatozoa cryoprotectant-free vitrification: Stability of mitochondrion as criterion of effectiveness

Primer Autor	Isachenko, V.
Co-autores	Merino, O. Risopatron, J. Sanchez, R. Isachenko, E. Figueroa, E. Valdebenito, I.
Título	Fish (Oncorhynchus mykiss) spermatozoa cryoprotectant-free vitrification: Stability of mitochondrion as criterion of effectiveness
Editorial	ELSEVIER
Revista	ANIMAL REPRODUCTION SCIENCE
Lenguaje	en
Resumen	The aim of the present investigations was to test a novel technology comprising cryoprotectant-free vitrification of the spermatozoa of rainbow trout and to study the ability of sucrose and components of seminal plasma to protect these cells from cryoinjuries. Spermatozoa were isolated and vitrified using five different mediums: Group 1: standard buffer for fish spermatozoa, Cortland (R)-medium (CM, control); Group 2: CM + 1% bovine serum albumin (BSA); Group 3: CM + 1% BSA + 0.125 M sucrose; Group 4: CM + 1% BSA+ 40% seminal plasma; and Group 5: CM + 1% BSA + 40% seminal plasma + 0.125 M sucrose. For cooling, 20 mu l suspensions of cells from each group were dropped directly into liquid nitrogen. For warming, the spheres containing the cells were quickly submerged in CM + 1% BSA at 37 degrees C with gentle agitation. The quality of spermatozoa before and after vitrification was analysed by the evaluation of motility, cytoplasmic membrane integrity (SYBR-14/propidium iodide staining technique), and mitochondrial membrane integrity (JC-1 staining). Motility (86%, 71%, 80%, 81%, and 82%, for Groups 1, 2, 3, 4, and 5, respectively) and cytoplasmic membrane integrity (90%, 82%, 83%, 84%, and 87%, respectively) of spermatozoa in all the 5 groups were not decreased significantly. All tested solutions can be used for vitrification of fish spermatozoa with good post-warming motility and cytoplasmic membrane integrity. However, mitochondrial membrane potentials of the spermatozoa in Groups 1,2, 3, 4, and 5 were changed significantly (6%, 50%, 37%, 55%, and 34%, respectively) (P-1,P-2,P-3,P-4,P-5 < 0.001: P-2,P-3,P-4,P-5 <0.01)(P3-5 > 0.1). This rate was maximal in Group 4 (CM + 1% BSA + 40% seminal plasma). In conclusion, this is the first report about successful cryoprotectant-free cryopreservation of fish spermatozoa by direct plunging into liquid nitrogen (vitrification). Vitrification of fish spermatozoa without permeable cryoprotectants is a prospective direction for investigations: these cells can be successfully vitrified with 1% BSA+ 40% seminal plasma without significant loss of important physiological parameters. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.#El objetivo de las presentes investigaciones fue probar una nueva tecnología que comprende la vitrificación sin crioprotectores de los espermatozoides de trucha arcoíris y estudiar la capacidad de la sacarosa y los componentes del plasma seminal para proteger estas células de las criolesiones. Los espermatozoides se aislaron y vitrificaron utilizando cinco medios diferentes: Grupo 1: tampón estándar para espermatozoides de peces, medio Cortland (R) (CM, control); Grupo 2: CM + 1% de albúmina de suero bovino (BSA); Grupo 3: CM + 1% de BSA + 0,125 M de sacarosa; Grupo 4: CM + 1% de BSA + 40% de plasma seminal; y Grupo 5: CM + 1% de BSA + 40% de plasma seminal + 0,125 M de sacarosa. Para el enfriamiento, se dejaron caer suspensiones de 20 μl de células de cada grupo directamente en nitrógeno líquido. Para el calentamiento, las esferas que contenían las células se sumergieron rápidamente en CM + 1% BSA a 37 °C con agitación suave. La calidad de los espermatozoides antes y después de la vitrificación se analizó mediante la evaluación de la motilidad, la integridad de la membrana citoplasmática (técnica de tinción con SYBR-14/yoduro de propidio) y la integridad de la membrana mitocondrial (tinción con JC-1). La motilidad (86%, 71%, 80%, 81% y 82%, para los grupos 1, 2, 3, 4 y 5, respectivamente) y la integridad de la membrana citoplasmática (90%, 82%, 83%, 84% y 87%, respectivamente) de los espermatozoides en los 5 grupos no disminuyeron significativamente. Todas las soluciones probadas pueden utilizarse para la vitrificación de espermatozoides de peces con buena motilidad e integridad de la membrana citoplasmática después del calentamiento. Sin embargo, los potenciales de membrana mitocondrial de los espermatozoides en los Grupos 1, 2, 3, 4 y 5 cambiaron significativamente (6%, 50%, 37%, 55% y 34%, respectivamente) (P-1, P-2, P-3, P-4, P-5 < 0,001: P-2, P-3, P-4, P-5 < 0,01) (P3-5 > 0,1). Esta tasa fue máxima en el Grupo 4 (CM + 1% BSA + 40% plasma seminal). En conclusión, este es el primer informe sobre la criopreservación exitosa de espermatozoides de peces sin crioprotectores mediante inmersión directa en nitrógeno líquido (vitrificación). La vitrificación de espermatozoides de peces sin crioprotectores permeables es una dirección prometedora para las investigaciones: estas células pueden vitrificarse con éxito con 1% BSA + 40% plasma seminal sin una pérdida significativa de parámetros fisiológicos importantes. © 2011 Elsevier B.V. Todos los derechos reservados.
Tipo de Recurso	artículo original
Description	This work was supported by Fund for the Promotion of Scientific and Technological Development (ONDEF, IDO6I1020), Temuco, Chile. Author thank Prof. Jonahtan van Blerkom from University of Colorado (Boulder, CO, USA) for helpful discussion of our results and especially for professional explanation why spermatozoa with "green" (detected as disrupted) mitochondrial membranes can have a normal motility. Este trabajo fue financiado por el Fondo para el Fomento del Desarrollo Científico y Tecnológico (ONDEF, IDO6I1020), Temuco, Chile. El autor agradece al Prof. Jonahtan van Blerkom de la Universidad de Colorado (Boulder, CO, EE. UU.) por sus valiosas aportaciones sobre nuestros resultados y, en especial, por su explicación profesional de por qué los espermatozoides con membranas mitocondriales "verdes" (detectadas como alteradas) pueden presentar una motilidad normal.
doi	10.1016/j.anireprosci.2011.02.023
Formato Recurso	pdf
Palabras Claves	Fish Spermatozoa Cryoprotectant-free Vitrification Membrane Mitochondria dna integrity hepatitis-b cryopreservation sperm motility contamination transmission proteins semen Peces espermatozoides sin crioprotectores vitrificación membrana integridad mitocondrial y del ADN hepatitis B criopreservación esperma motilidad contaminación transmisión proteínas semen
Ubicación del archivo	http://dx.doi.org/10.1016/j.anireprosci.2011.02.023
Materias	Fish Spermatozoa Cryoprotectant-free Vitrification Membrane Mitochondria dna integrity hepatitis-b cryopreservation sperm motility contamination transmission proteins semen Peces espermatozoides sin crioprotectores vitrificación membrana integridad mitocondrial y del ADN hepatitis B criopreservación esperma motilidad contaminación transmisión proteínas semen
Disciplinas de la OCDE	Pesca#Biología Reproductiva#Biología (Teórica, Matemática, Criobiología y Ritmos Biológicos)
Título de la cita (Recomendado-único)	Fish (Oncorhynchus mykiss) spermatozoa cryoprotectant-free vitrification: Stability of mitochondrion as criterion of effectiveness
Revista/Libro	ANIMAL REPRODUCTION SCIENCE
Tipo de ruta	suscripción
Access Rights	restringido
Derechos de acceso	restringido
Identificador alternativo	PMID 21392903
Idioma	en
Identificador del recurso (Mandatado-único)	artículo original
Versión del recurso (Recomendado-único)	versión publicada
Entidad financiadora	ANID CONICYT FONDEF IDO6I1020
Referencia del Financiador (Mandatado si es aplicable-repetible)	ANID CONICYT FONDEF IDO6I1020
Editorial	ELSEVIER
ISSN	0378-4320
Página de inicio (Recomendado-único)	125
Página final (Recomendado-único)	131
Categoría WOS	Agriculture, Dairy & Animal Science Reproductive Biology Veterinary Sciences Agricultura, Lácteos y Ciencia Animal Biología Reproductiva Ciencias Veterinarias
Formato	pdf
Id de Web of Science	WOS:000289866200019