POTENCIAL BIOTECNOLÓGICO DA SEXAGEM ESPERMÁTICA NA PRODUÇÃO ANIMAL
Parole chiave:
Citometria de fluxo, gradientes de densidade, injúrias, Percoll, populações espermáticasAbstract
A predeterminação do sexo da progênie é um desejo entre os criadores, uma vez que permite o direcionamento do sexo dos animais nascidos, segundo a finalidade do sistema de produção. Com a descoberta dos cromossomos sexuais X e Y, estudos para a pré-seleção do sexo seguiram um direcionamento científico, a fim de desenvolver técnicas para a separação das populações de espermatozoides portadores destes cromossomos. Com esta finalidade foi desenvolvido e aprimorado o método de separação em citômetro de fluxo, que é de alta precisão, embora apresente custo elevado e cause injúrias aos espermatozoides. Por conseguinte, protocolos alternativos vêm sendo buscados para viabilizar a sexagem espermática, sem maiores prejuízos estruturais e funcionais aos gametas, no que se destacam os gradientes de densidade de Percoll®. Em decorrência do potencial biotecnológico da sexagem espermática, visando maximizar a produção animal, foi objetivado com esta revisão expor os pontos positivos e negativos das duas principais técnicas usadas para este fim.
Riferimenti bibliografici
ABDULLAH, R.B.; KHADIJAH, W.E.W. RAHMAN, A.N.M.A. A review of reproductive biotechnologies and their application in goat. Biotechnology, v.7, n.2, p.371-384, 2008.
ALEXANDER, B.; MASTROMONACO, G.; KING, W.A. Recent advances in reproductive biotechnologies in sheep and goat. Journal of Veterinary Science and Technology, v.1, n.1, p.1-8, 2010.
ALMEIDA, G.P.; ALVAREZ, R.H. Métodos de separação de espermatozoides para escolha do sexo dos animais domésticos. Boletim de Indústria Animal, v. 0, n.1, p.107-115, 2003.
ANDERSEN, C.Y.; BYSKOV, A.G. Enhanced separation of X and Y bearing sperm cells by a combined density gradient centrifugation evaluated by fluorescence in situ hybridization of the Y-chromosome. Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica, v.76, n.2, p.131-134, 1997.
CHEN, M.J.; BONGSO, A. Comparative evaluation of two density gradient preparations for sperm separation for medically assisted conception. Human Reproduction, v.14, n.3, p.759- 764, 1999.
DeJARNETTE, J.M.; LEACH, M.A.; NEBEL, R.L.; MARSHALL, C.E.; MCCLEARY,
C.R.; MORENO, J.F. Effects of sex-sorting and sperm dosage on conception rates of Holstein heifers: Is comparable fertility of sex-sorted and conventional semen plausible? Journal of Dairy Science, v.94, p.3477-3483, 2011.
EVANS, G.; HOLLINSHEAD, F.K.; MAXWELL, W.M.C. Preservation and artificial insemination of sexed semen in sheep. Reproduction, Fertility and Development, v.16, p.455-464, 2004.
FLAHERTY, S.P.; MATTHEWS, C.D. Application of modern molecular techniques to evaluate sperm sex selection methods. Molecular Human Reproduction, v.2, n.12, p.937- 942, 1996.
GARNER, D.L. Sex-sorting mammalian sperm: concept to application in animals. Journal of Andrology, v.22, n.4, p.519-526, 2001.
GARNER, D.L. Flow cytometric sexing of mammalian sperm. Theriogenology, v.65, p.943- 957, 2006.
HABERMANN, F.A.; WINTER, A.; OLSAKER, I.; REICHERT, P.; FRIES, R. Validation
of sperm sexing in the cattle (Bos taurus) by dual colour fluorescence in situ hybridization. Journal of Animal Breeding and Genetics, v.122, n.1, p.22-27, 2005.
HOSSEPIAN de LIMA, V.F.M.; RAMALHO, M.D.T.; RODRIGUES, L.H.;
MALHEIROS, E.B.; MOREIRA-FILHO, C.A. Separation of X- and Y-bearing bovine spermatozoa by Percoll density gradient centrifugation. Theriogenology, v.53, n.1, p.480, 2000.
HOSSEPIAN de LIMA, V.F.M.; MOREIRA-FILHO, C.A.; RAMALHO, M.F.P.D.-T.
Processo de seleção do sexo de espermatozoides mamíferos e métodos de controle de qualidade de doses de “sêmen sexado” congelado. BR PI 0300604-2, v.17, 2003.
HOSSEPIAN de LIMA, V.F.M. Avanços metodológicos na seleção do sexo de espermatozoides bovinos para utilização no melhoramento genético e na produção animal. Revista Brasileira de Zootecnia, v.36, p.219-228, 2007.
HOSSEPIAN de LIMA, V.F.M.; MOREIRA-FILHO, C.A.; LUCIO, A.C.; RESENDE,
M.V. Sexagem de espermatozoides bovinos por centrifugação em gradiente descontínuo de densidade de Percoll. Revista Brasileira de Zootecnia, v.40, n.8, p.1680-1685, 2011.
HOSSEPIAN de LIMA, V.; RAMALHO, M.F.D.-T.; ALVES, B.C.A.; LUCIO, A.C.; OLIVEIRA, L.Z.; MOREIRA FILHO, C.A.; CARNEIRO, L.C. Enrichment of bovine
semen with x-bearing spermatozoa using Percoll™ and Optiprep® discontinuous gradientes. Animal and Veterinary Sciences, v.3, n.1, p.1-7, 2015.
JOHNSON, L.A. Sex preselection by flow cytometry separation of X and Y chromosome- bearing sperm based on DNA difference: a review. Reproduction, Fertility and Development, v.7, n.4, p.893-903, 1995.
JOHNSON, L.A. Sexing mammalian sperm for production of offspring: the state-of-the-art. Animal Reproduction Science, v.60-61, p.93-107, 2000.
KLINC, P.; RATH, D. Reduction of oxidative stress in bovine spermatozoa during flow cytometric sorting. Reproduction in Domestic Animals, v.42, n.1, p.63-67, 2007.
KOBAYASHI, J.; OGURO, H.; UCHIDA, H.; KOHSAKA, T.; SASADA, H.; SATO, E.
Assessment of bovine X- and Y-bearing spermatozoa in fractions by discontinuous Percoll gradients with rapid fluorescence in situ hybridization. Journal of Reproduction and Development, v.50, n.4, p.463-469, 2004.
LIN, S.P.; LEE, R.K.K.; TSAI, Y.J.; HWU, Y.M.; LIN, M.H. Separating X-bearing human
spermatozoa through a discontinuous Percoll density gradient proved to be inefficient by double-label fluorescent in situ hybridization. Journal of Assisted Reproduction and Genetics, v.15, n.9, p.565-569, 1998.
LUCIO, A.C.; RESENDE, M.V.; DERNOWSECK-MEIRELLES, J.A.; PERINI, A.P.; OLIVEIRA, L.Z.; MIGUEL, M.C.V.; CARMO, A.S.; TOMITA, S.Y.; ALVES, B.C.A.;
FAZANO, F.A.T.; LIMA, V.F.M.H. Assessment of swim-up and discontinuous density gradient in sperm sex preselection for bovine embryo production. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v.64, n.3, p.525-532, 2012.
MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento). Projeções do Agronegócio – Brasil 2016/17 a 2026/27: Projeções de Longo Prazo. 8a ed., Brasília: SPA/MAPA, 2017, 123p.
MATÁS, C.; VIEIRA, L.; GARCÍA-VÁZQUEZ, F.A.; AVILÉS-LÓPEZ, K.; LÓPEZ-
ÚBEDA, R.; CARVAJAL, J.A.; GADEA, J. Effects of centrifugation through three different discontinuous Percoll gradients on boar sperm function. Animal Reproduction Science, v.127, n.1-2, p.62-72, 2011.
MAXWELL, W.M.C.; EVANS, G.; HOLLINSHEAD, F.K.; BATHGATE, R.; DE GRAAF, S.P.; ERIKSSON, B.M.; GILLAN, L.; MORTON, K.M.; O’BRIEN, J.K. Integration of
sperm sexing technology into the ART toolbox. Animal Reproduction Science, v.82-83, p.79-95, 2004.
MURTA, D.V.F.; GOMES, V.C.L.; MARTINEZ, L.C.R. Uso de sêmen sexado em bovinos. Revista Científica Eletrônica de Medicina Veterinária, v.11, n.20, p.1-16, 2013.
OLIVEIRA, L.Z.; ARRUDA, R.P.; CELEGHINI, E.C.C.; ANDRADE, A.F.C.;
HOSSEPIAN DE LIMA, V.F.M. Taxa de recuperação e características espermáticas após a sexagem por centrifugação em gradiente de densidade em espermatozoides descongelados. Revista Brasileira de Reprodução Animal, v.35, n.1, p.41-48, 2011.
OLIVEIRA, L.Z.; ARRUDA, R.P.; CELEGHINI, E.C.; DE ANDRADE, A.F.; PERINI, A.P.; RESENDE, M.V.; MIGUEL, M.C.; LUCIO, A.C.; HOSSEPIAN DE LIMA, V.F.
Effects of discontinuous Percoll gradient centrifugation on the quality of bovine spermatozoa evaluated with computer-assisted semen analysis and fluorescent probes association. Andrologia, v.44, n.1, p.9-15, 2012.
OLIVEIRA, M.E.F.; TEIXEIRA, P.P.M.; VICENTE, W.R.R. Biotécnicas reprodutivas em ovinos e caprinos. 1a ed. São Paulo: Med Vet, 2013, 305p.
PARRILLA, I.; VAZQUEZ, J.M.; ROCA, J.; MARTINEZ, E.A. Flow cytometry
identification of X and Y-chromosome-bearing goat spermatozoa. Reproduction in Domestic Animals, v.39, p.58-60, 2004.
PERTOFT, H. Fractionation of cells and subcellular particles with Percoll. Journal of Biochemical and Biophysical Methods, v.44, p.1-30, 2000
RESENDE, M.V.; BEZERRA, M.B.; PERECIN, F.; ALMEIDA, A.O.; LUCIO, A.C.;
HOSSEPIAN DE LIMA, V.F.M. Separation of X bearing bovine sperm by centrifugation in continuous Percoll and optiprep density gradient: effect in sperm viability and in vitro embryo production. Ciência Animal Brasileira, v.10, n.2, p.581-587, 2009.
RESENDE, M.V.; LÚCIO, A.C.; PERINI, A.P.; OLIVEIRA, L.Z.; ALMEIDA, A.O.;
GUSMÃO, A.L.; LIMA, V.F.M.H. Desvio da proporção de sexo e integridade do DNA dos espermatozoides bovinos centrifugados em gradientes de densidade contínuos. Revista Brasileira de Saúde e Produção Animal, v.11, n.1, p.260-269, 2010.
RESENDE, M.V.; LUCIO, A.C.; PERINI, A.P.; OLIVEIRA, L.Z.; ALMEIDA, A.O.; ALVES, B.C.A.; MOREIRA-FILHO, C.A.; SANTOS, I.W.; HOSSEPIAN de LIMA,
V.F.M. Comparative validation using quantitative real-time PCR (qPCR) and conventional PCR of bovine semen centrifuged in continuous density gradient. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v.63, n.3, p.544-551, 2011.
SAKASHITA, S.M.; RODRIGUES, C.F.C.; RODELLO, L.; MONTEIRO, C.D.;
IAPICHINI, J.E.C.B. Inseminação artificial em caprinos: Associação das biotécnicas de diluição e refrigeração do sêmen. Publicações em Medicina Veterinária e Zootecnia, v.6, n.14, p.1-21, 2012.
SAMARDŽIJA, M.; DOBRANIĆ, T.; KARADJOLE, M.; GETZ, I.; VINCE, S.;
GRAČNER, D.; MAĆEŠIĆ, N.; FILAKOVIĆ, I. The efficacy of gradient Percoll® on bull sperm separation for in vitro fertilization. Veterinarski Archiv, v.76, n.1, p.37-44, 2006.
SEIDEL JR, G.E.; GARNER, D.L. Current status of sexing mammalian spermatozoa. Reproduction, v.124, p.733-743, 2002.
SEIDEL JR, G.E. Sexing mammalian sperm – intertwining of commerce, technology, and biology. Animal Reproduction Science, v.79, n.3, p.145-156, 2003.
SEIDEL JR, G.E. Overview of sexing sperm. Theriogenology, v. 68, p. 443-446, 2007.
SHARPE, J.C.; EVANS, K.M. Advances in flow cytometry for sperm sexing. Theriogenology, v.71, p.4-10, 2009.
SUREKA, P.; NILANI, K.; ESWARAMOHAN, T.; BALASUBRAMANIAM, K. Sex Pre-
selection by Quantification of Y-Chromosome bearing spermatozoa in goat sperm. International Journal of Scientific and Research Publications, v.3, n.1, p.1-4, 2013.
VAN MUNSTER, E.B.; STAP, J.; HOEBE, R.A.; TE MEERMAN, G.J.; ATEN, J.A.
Difference in sperm head volume as a theoretical basis for sorting X and Y bearing spermatozoa: potentials and limitations. Theriogenology, v.52, p.1281-1293, 1999.
VIEIRA, R.J. Biotécnicas aplicadas à reprodução bovina: generalidades. Ciência Animal, v.22, n.1, p.55-65, 2012.
WHEELER, M.B.; RUTLEDGE, J.J.; FISCHER-BROWN, A.; VANETTEN, T.;
MALUSKY, S.; BEEBE, D.J. Application of sexed semen technology to in vitro embryo production in cattle. Theriogenology, v.65, p.219-227, 2006.