A Practical In Vitro Sperm-Egg Binding Assay That Detects Subfertile Males1

Abstract

A series of in vitro assays of sperm-egg binding were developed to identify potentially subfertile roosters. Initial assays used either segments of intact hen's egg perivitelline membrane (PVM) placed on a microscope slide or a heat-solubilized extract of PVM (HS-PVM) dried within a flat-bottomed microwell plate, with bound sperm detected with a DNA-specific stain and epifluorescence microscopy. An automated assay was developed using prestained sulfosuccinimidyl-7-amino-4-methylcoumarin-3-acetate-HS-PVM and enumeration of bound sperm with a fluorometric microwell plate reader. Four populations of chickens differing in fertility were evaluated with the following results: 1) the correlation across lines between in vitro sperm binding and fertility was 0.83 (N = 40; p < 0.0001); 2) correlations with other seminal parameters were low; and 3) the relationship between sperm binding and fertility was not linear, but a threshold plot allowed identification of males with low binding and low fertility. Motile sperm from roosters, turkeys, bulls, humans, mice, rams, and stallions bound in a dose responsive manner. Features of binding were revealed by both scanning and transmission electron microscopy. Use of this assay to cull males whose semen appears normal by traditional modes of analysis but differs in the obligatory trait of sperm-egg binding could be of value to avoid expensive progeny testing.

Características do sêmen a fresco e descongelado de garanhões da raça Nordestina

“…Por isso é considerado um valioso teste na análise da eficácia do processo de criopreservação do sêmen (Barbato et al 1998). O número médio de espermatozoides ligados à MPV após a descongelação em garanhões da raça Nordestina foi semelhante ao descrito em caprinos (Dias et al 2013) e em suínos da raça Piau utilizando-se o meio Beltsville thawing solution (BTS) (Pinho et al 2012) e superior ao de garanhões (Khlifaoui et al 2003).…”

“…O uso da MPV do ovo de galinha, em relação aos ovócitos, é muito mais vantajoso porque permite, sobre diferentes fragmentos de uma mesma membrana, analisar diferentes partidas de sêmen, minimizando o efeito fêmea na análise e também por ser menos dispendioso que o ovócito (Csermak Junior 2011). Por isto é considerado um valioso teste na análise da eficácia do processo de criopreservação do sêmen (Barbato et al 1998).…”

Fertilidade de sêmen suíno avaliada pelo teste de ligação dos espermatozóides a um substrato sintético

“…Um novo teste in vitro foi desenvolvido por Barbato et al (1998), basea do na capacidade de ligação de espermatozóides de aves e mamíferos a um substrato da membrana perivitelina do ovo de galinha, simulando a interação dos gametas. Neste teste, o substrato sintético teria uma ação homóloga à zona pelúcida de ovócitos de mamíferos.…”

“…Neste teste, o substrato sintético teria uma ação homóloga à zona pelúcida de ovócitos de mamíferos. A versão comercial (BioPore -SBA) do teste de ligação (SpermBinding Assay, SBA), similar ao terceiro teste descrito por Barbato et al (1998), consiste de uma microplaca contendo um extrato da membrana perivitelina do ovo de galinha, enriquecido com uma proteína de ligação denominada prosaposina ou glicoproteína-1 sulfatada, conjugada a um corante fluorescente. Após exposição ao substrato sintético, avalia-se o porcentual de espermatozóides ligados.…”

“…O teste SBA tem sido usado para identificar galos (Barbato et al, 1998) e perus (Gill et al, 1999b) subférteis, bem como registrar diferenças nas populações de espermatozóides humanos e avaliar os danos espermáticos decorrentes do congelamento . O teste também tem sido usado para avaliar se a versão sintética (FertPlus®) de um fragmento da prosaposina, presente no plasma seminal, e envolvido na ligação dos espermatozóides à membrana perivitelina de aves, aumentaria a ligação e a fertilidade dos espermatozóides de touros , cachaços , perus (Gill et al, 1999a) e homens (Amann et al, , 1999c.…”