- Studies on mitochondrial activity and bioenergetics in mammalian spermatozoa
- Blanco Prieto, Olga <1994>
Subject
- VET/02 Fisiologia veterinaria
Description
- Intact mitochondrial activity is essential for mammalian spermatozoa metabolism and fertility; several artificial reproductive techniques may impair sperm function affecting mitochondrial activity and integrity. Cryopreservation, one of the most widely used ART for sperm preservation in bull have deleterious effects on sperm quality, particularly on mitochondrial activity. The main aim of this doctoral thesis dissertation is to define the features of mitochondrial function in cryopreserved bull semen, evaluate and define the best parameters to study by flow cytometry and fluorescence microscopy to evaluate mitochondrial activity and check if the red LED light irradiation process would be capable of increasing frozen-thawed bull sperm fertility. Different studies were carried out on cryopreserved bull semen and the main results indicate: that JC1 probe is the best marker of mitochondrial membrane potential; that mitochondrial function in frozen thawed bull spermatozoa is impaired, even if not completely; that the balance between oxidative phosphorylation and glycolysis allows bull sperm cells to obtain energy both if the processes are coupled or uncoupled, thus making sperm motility not strictly dependent on oxidative phosphorylation; that red LED light photostimulation of thawed bull semen increases oxygen consumption but doesn’t significantly improve mitochondrial coupling; that Red LED light photostimulation during the thawing process improves “in vivo” fertility when compared samples subjected to a standard protocol, but is not impactant on “in vitro” measured parameters. In conclusion, bull sperm cryopreservation induces mitochondrial damage, nevertheless, the function and fertility are maintained thanks to energy obtainment by glycolysis Photostimulation with LED light is a promising technique for imporving bull thawed sperm fertility, even if some insights are needed to understand the physiological mechanisms.
- L'attività mitocondriale intatta è essenziale per il metabolismo e la fertilità degli spermatozoi dei mammiferi; diverse tecniche di riproduzione artificiale possono compromettere la loro funzione influenzando l'attività e l'integrità mitocondriale. La crioconservazione, una delle TRA più utilizzate per la conservazione dello sperma di toro, ha effetti deleteri sulla loro qualità, in particolare sull’attività mitocondriale. Lo scopo principale di questa tesi di dottorato è definire le caratteristiche della funzione mitocondriale nel seme di toro crioconservato; valutare e definire i migliori parametri per valutare l'attività mitocondriale mediante citometria a flusso e microscopia a fluorescenza; e verificare se la fotostimolazione con luce LED rossa riuscirebbe ad aumentare la fertilità dello sperma di toro congelato-scongelato. Sono stati condotti diversi studi sul seme di toro crioconservato e i risultati indicano: che la sonda JC1 è il miglior marcatore del potenziale della membrana mitocondriale; che la funzione mitocondriale negli spermatozoi di toro congelati e scongelati è compromessa, anche se non completamente; che l'equilibrio tra fosforilazione ossidativa e glicolisi consente agli spermatozoi di toro di ottenere energia independenemente dello stato di disaccoppiamento dei mitochondri, rendendo la motilità degli spermatozoi non strettamente dipendente dalla fosforilazione ossidativa; che la fotostimolazione con luce LED rossa dello sperma di toro scongelato aumenta il consumo di ossigeno ma non migliora significativamente l'accoppiamento mitocondriale; che la fotostimolazione con luce LED rossa durante il processo di scongelamento migliora la fertilità “in vivo” rispetto a campioni sottoposti a un protocollo standard, ma non ha alcun impatto sui parametri misurati “in vitro”. In conclusione, la crioconservazione dello sperma di toro induce danno mitocondriale, tuttavia la funzione e la fertilità vengono mantenute grazie all’ottenimento di energia tramite glicolisi. La fotostimolazione con luce LED è una tecnica promettente per migliorare la fertilità dello sperma di toro scongelato, anche se sono necessari alcuni approfondimenti per comprenderne i meccanismi fisiologici.
Date
- 2024-06-18
- info:eu-repo/date/embargoEnd/2026-12-31
Type
- Doctoral Thesis
- PeerReviewed
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:unibo-30350
Blanco Prieto, Olga (2024) Studies on mitochondrial activity and bioenergetics in mammalian spermatozoa, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Scienze veterinarie