Esteroidogenese testicular de gatos domésticos (Felis Catus) e sua relação com a morfologia espermática e composição lipídica de espermatozóides da cauda do epidídimo

Abstract

Resumo: A informação disponível sobre a função testicular em felinos é ainda muito limitada, mesmo para o gato doméstico, o qual tem sido utilizado como modelo experimental em estudos que visam a melhoria da reprodução das espécies de felinos ameaçadas de extinção. Deste modo, nosso objetivo foi estudar alguns aspectos ainda inexplorados da fisiologia reprodutiva de felinos, como o balanço entre androgênios e estrogênios intratesticular e suas relações com a espermatogênse e morfologia espermática, além de determinar o perfil lipídico de espermatozóides da cauda de epidídimo de gatos domésticos. Foram realizadas análises da morfologia e de parâmetros físicos de espermatozóides obtidos da cauda do epidídimo, mensuração das concentrações sérica e intratesticular de testosterona e 17ß-estradiol, e análise da espermatogênese por morfometria testicular e citometria. Nas análises de lipídios foram quantificados o conteúdo de colesterol e fosfato espermáticos, por meio de teste enzimático-fluorescente e colorimétrico, e rastreamento dos lipídios espermáticos por espectrometria de massa MALDI-TOF. Para o primeiro estudo, foram utilizadas 49 amostras de animais adultos (10 a 96 meses), pesando entre 2,5 e 5,3Kg, apenas durante a primavera/verão. Amostras com percentual de morfologia >= 60% foram classificadas como normospérmicas (N) e as demais teratospérmicas (T). O percentual médio (±EPM) de espermatozóides normais foi 75,3 ± 1,9% nas amostras normospérmicas e de 46,2 ± 1,6% nas teratospérmicas, as quais apresentaram os maiores percentuais de defeitos primários (12,0 ± 1,5 vs. 6,7 ± 1,0) e secundários (41,8 ± 1,9 vs. 18,0 ± 1,6). A concentração intratesticular de estradiol (ng/g; 10,2 ± 1,1, N vs. 16,4 ± 1,9, T) e a proporção intratesticular entre testosterona:estradiol (86,0 ± 10,5, N vs. 45,0 ± 15,3, T) foram diferentes. Na análise morfométrica do testículo não foram observadas diferenças entre os grupos, enquanto na citometria de fluxo, o percentual de células diplóides foi maior no grupo teratospérmico, enquanto o percentual de células haplóides e o índice de transformação espermatogênica total foram maiores no normospérmico. Correlação significativa foi encontrada entre proporção testosterona: estradiol e defeitos primários (p=0,51). Para os lipídios de membrana foram analisadas 71 amostras de espermatozóides de epidídimo com um total de 0,7 a 278 x 10^6 espermatozóides. O conteúdo médio de colesterol foi 0,30 ± 0,21 nmol/10^6 (n= 62), o de fosfato 1,03 ± 0,64 nmol/10^6 (n= 24), com uma proporção entre ambos de 0,3. O espectro MALDI-TOF revelou uma grande variabilidade de espécies individuais de lipídios, especialmente de lisofosfatidilcolina (LPC 16:0 alquila, LPC 16:0; LPC 18:0; LPC 22:5; LPC 18:1; LPC 18:2) e de resíduos de ácidos graxos ligados à fosfatidilcolina (16:0; 18:0; 18:1; 18:2; 22:5; 22:6 e 22:4). Também detectou a presença de espécies de peroxidação lipídica (formil-lisofosfatidilcolina, 22:6) e poucas espécies de plasmalógenos (CP alquenila/acila 18:0, 18:1 e 16:0, 22:6). Em conclusão, as concentrações intratesticulares de estradiol e a proporção intratesticular entre testosterona e estradiol foram maiores nos gatos com teratospermia "ocasional" do que nos normospérmicos, sugerindo participação deste desequilíbrio hormonal na gênese da teratospermia e um efeito redutor da eficiência espermatogênica. Ainda, apesar da grande variabilidade de lipídios detectados, as concentrações de colesterol e fosfato são relativamente baixas na membrana dos espermatozóides da cauda do epidídimo de gatos domésticos, em especial, nas amostras teratospérmicas.

Abstract: The available information on testicular function in cats is still very limited, even for the domestic cat, which has been used as experimental model in studies aimed at improving the reproduction of the feline species threatened with extinction. Thus, our objective was to study some aspects still unexplored in reproductive physiology of cats, as the balance between intratesticular androgens and estrogens and their relationships with spermatogenesis and morphology, and to determine the lipid profile of sperm tail of the epididymis of domestic cats. We analyzed the morphology and physical parameters of sperm obtained from epididymal cauda, measurement of serum and intratesticular concentrations of testosterone and 17ß-estradiol, and analysis of spermatogenesis by testicular morphometry and cytometry. In the analysis of lipids were measured cholesterol content and phosphate sperm by means of enzyme assay and fluorescent-colorimetric, and tracking of sperm lipids by mass spectrometry MALDI-TOF. For the first study, we used 49 samples of adult animals (10-96 months), weighing between 2.5 and 5.3kg, only during spring / summer. Morphology percentage of samples with >= 60% were classified as normospérmicas (N) and other teratospermia (T). The average (± SEM) of normal spermatozoa was 75.3 ± 1.9% in samples normospérmicas and 46.2 ± 1.6% in teratospermia, which had the highest percentage of primary defects (12.0 ± 1 , v. 5. 6.7 ± 1.0) and secondary (41.8 ± 1.9 vs. 18.0 ± 1.6). The intratesticular concentration of oestradiol (ng/g, 10.2 ± 1.1, N vs. 16.4 ± 1.9, T) and the ratio between intratesticular testosterone:estradiol (86.0 ± 10.5, N vs. 45.0 ± 15.3, T) were different. The morphometry of the testis there were no differences between groups, while in flow cytometry, the percentage of diploid cells was higher in group teratospermia, while the percentage of haploid cells and spermatogenic transformation index were higher in total normospérmico. Significant correlation was found between proportion testosterone: estradiol and primary defects (p = 0.51). For the membrane lipids were analyzed 71 samples of sperm from the epididymis with a total 0.7 to 278 x 10^6 sperm. The average content of cholesterol was 0.30 ± 0.21 nmol/10^6 (n = 62), the phosphate 1.03 ± 0.64 nmol/10^6 (n = 24), with a ratio of 0.3 both. The MALDI-TOF spectrum revealed a great variability of individual species of lipids, especially lysophosphatidylcholine (LPC 16:0 alkyl, LPC 16:0, LPC 18:0, LPC 22:5, LPC 18:1, LPC 18:2) and fatty acid residues linked to phosphatidylcholine (16:0, 18:0, 18:1, 18:2, 22:5, 22:6 and 22:4). Also detected the presence of species of lipid peroxidation (formyl-lysophosphatidylcholine, 22:6) and few species of plasmalogen (CP alkenyl / acyl 18:0, 18:1 and 16:0, 22:6). In conclusion, the intratesticular concentrations of oestradiol and the ratio between intratesticular testosterone and estradiol were higher in cats with teratospermia "casual" than in normospérmicos, suggesting involvement of this hormonal imbalance in the genesis of teratospermia and lowering effect spermatogenic efficiency. Still, despite the great variability of lipids detected, the concentrations of cholesterol and sodium phosphate are relatively low in the membrane of the sperm tail of the epididymis of domestic cats, particularly in samples teratospermia.