Novel approaches in andrology examination and follicular fluid biochemical characterization in the optimization of reproductive technologies in farm animals

Lo scopo degli studi riportati in questa Tesi è di aumentare le nostre conoscenze su due aspetti della biotecnologia applicata alla riproduzione negli animali da reddito: la valutazione andrologica e la composizione del fluido follicolare. Il fine è stato quello di fornire degli strumenti che possono essere utili nell’ottimizzazione della gestione riproduttiva. Gli studi sono stati condotti su tori, arieti, alpaca, lama e bufale. Il primo studio è stato creato per investigare l’efficacia del monitoraggio termografico scrotale nella valutazione di giovani torelli con scarsa produzione di seme, dopo somministrazione di GnRH. Sono stati selezionati torelli di circa un anno di età con scarsa qualità seminale. Sono stati valutati, prima e dopo la somministrazione di 10.5 µg di Buserelina, la temperatura superficiale dello scroto (SST) e il testosterone sierico (T). I tori sono stati divisi in due gruppi in funzione della risposta termica alla somministrazione di Buserelina: tori LowTemp con una diminuzione di SST a 60 minuti dal trattamento; tori HighTemp con un aumento della SST. Dopo 60 minuti dalla somministrazione di Buserelina, i tori LowTemp esibivano livelli di T maggiori rispetto a quelli dei tori HighTemp: 14.32 ± 0.53 ng/ml vs. 10.30 ± 1.37 ng/ml rispettivamente (media ± SEM) (P<0.05). Le performance riproduttive di entrambi i gruppi sono migliorate in seguito alla somministrazione di Buserelina, tuttavia il miglioramento è stato più marcato nei tori LowTemp. In conclusione, una diminuzione della SST dopo la somministrazione di GnRH è associata a una migliore funzionalità testicolare. Il secondo studio è stato eseguito per accertare il valore predittivo dell’ecografia trans-scrotale (TSUS) e della citologia testicolare per aspirazione con ago sottile (TFNAC) sulla produzione spermatica negli arieti. TSUS e TFNAC sono state eseguite su diciotto arieti adulti all’inizio della stagione riproduttiva. Dopo la valutazione, il seme è stato raccolto mediate elettroeiaculazione per due volte da ciascun ariete, e gli spermatozoi epididimali sono stati raccolti dopo la macellazione. L’aspetto ecografico del parenchima testicolare è stato analizzato per creare una classificazione in quattro classi degli animali. Le percentuali relative delle cellule spermatogenetiche e l’indice spermatico (SI = percentuale di spermatozoi sul totale delle cellule spermatogeniche) sono stati calcolati dopo la lettura dei vetrini di TFNAC. Arieti con una migliore ecogenicità testicolare sono risultati avere un più alto SI e un maggior valore di spermatozoi totali e numero di dosi inseminanti prodotte per eiaculato sia per elettroeiaculazione che spermatozoi epididimali rispetto ai gruppi peggiore. Alcuni parametri citologici sono stati correlati con la produzione spermatica: la più interessante correlazione trovata è quella tra lo SI e il numero di dosi ottenute tramite raccolta epididimale (0.667; P=0.003). In conclusione, TSUS e TFNAC possono essere utilmente integrati nella valutazione della breeding soundness degli arieti, poiché queste tecniche sono potenzialmente degli indici di produzione spermatica. Il terzo studio documenta la variabilità della composizione del fluido follicolare (FF) nei camelidi Sud Americani, in diversi stadi di attività ovarica. Nel primo esperimento, ovaia di alpaca sono state raccolte al macello e il FF è stato aspirato dividendo i campioni sulla base dello stadio dell’attività ovarica e alla dimensione follicolare. Le dimensioni follicolari influenzano la composizione del FF, sia la composizione biochimica sia quella elettroforetica. Diversamente, l’influenza della presenza del corpo luteo è minima. Nel secondo studio, le ovaie di trenta lama sono state valutate per via ecografica per individuare l’emergenza follicolare. Il FF è stato aspirato per via transvaginale a tre diversi stadi di sviluppo (fase di crescita, statica e di regressione). L’analisi elettroforetica ha rivelato delle differenze tra i gruppi in quattro classi di peso molecolare (250 kDa, 75 kDa, 25 kDa, 15 kDa). Questo studio fornisce nuove informazioni sulla composizione biochimica del FF nei camelidi Sud Americani, suggerendo che gli oociti crescono e maturano in un ambiente che varia in funzione dello stadio follicolare, mentre è solo minimamente influenzato dalla presenza del corpo luteo. Lo scopo del quarto studio era di caratterizzare la composizione biochimica degli acidi grassi del fluido follicolare (FF) di bufala. Ovaia di bufala sono state raccolte dopo la macellazione avvenuta all’interno della stagione riproduttiva. Il fluido è stato aspirato da follicoli di piccole e grandi dimensioni (< 6 mm e > 6 mm rispettivamente) e dividendo gli animali in quelli in fase follicolare e fase luteale del ciclo. Sono state eseguite un’analisi biochimica e una gas cromatografia. La composizione biochimica e degli acidi grassi sono influenzate sia dalle dimensioni follicolari che dalla fase del ciclio ovarico. La composizione biochimica e le sue variazioni sono in accordo con gli studi precedenti condotti su bufale e altre specie. Sono stati identificati ventidue acidi grassi nel FF; nove sono acidi grassi saturi, sei sono acidi grassi monoinsaturi e sette poliinsaturi. Gli acidi grassi più rappresentati sono l’acido linoleico, acido oleico, acido palmitico, acido stearico e acido arachidonico. Le concentrazioni di tutti gli acidi grassi identificati variano in funzione di almeno una dimensioni follicolari o fase del ciclo, ad eccezione dell’acido γ-linoleico e dell’acido arachidonico le cui concentrazioni rimangono stabili. Il quinto studio è stato creato per investigare l’effetto di diverse diete sulla citologia testicolare per aspirazione con ago sottile (TFNAC) negli arieti. Diciotto arieti sono stati alimentati con tre diete differenti dagli 8 mesi all’anno di età. Le diete sono state: 1- pascolo (N=6); 2- fieno e un mangime commerciale (N=6); 3- fieno, mangime commerciale e integrazione di acido linoleico coniugato (CLA) contenente parti uguali d’isomero cis-9, trans-11 e isomero trans-10, cis-12 (N=6). Dopo la macellazione, i testicoli sono stati raccolti per eseguire una TFNAC. Non sono state osservate differenze statistiche nel peso vivo e nel pero dei testicoli tra i gruppi. Gli arieti che hanno ricevuto l’integrazione di CLA, avevano percentuali relative di cellule precoci della spermatogenesi (spermatociti primari e spermatidi AB) più elevate e percentuali inferiori di spermatidi CD e indice spermatico rispetto agli altri gruppi. La concentrazione totale di CLA nelle diete era similare nei gruppi al pascolo e integrato con CLA, ma gli arieti al pascolo hanno ricevuto quasi unicamente l’isomero cis-9, trans-11. Gli arieti alimentati con fieno e mangime hanno ricevuto una minore quantità nella dieta. In conclusione, l’integrazione di CLA e in particolare dell’isomero trans-10, cis-12 influenza negativamente i risultati della TFNAC in arieti peripuberi probabilmente perché ritardano l’inizio della pubertà.