Enzimas anti-especies reactivas de oxígeno, como reguladores en los procesos de espermatogénesis, maduración y almacenamiento prolongado de espermatozoides en el murciélago Corynorhinus mexicanus Público Deposited
In this up-to-date study we determined: 1st the generation of ROS in sperms and fluid epididymaries of Corynorhinus mexicanus bat in the period of maturation and sperm storage, 2nd the lipid peroxidation levels, such as the participation of epididimal fluid of this bat as inhibitor of lipid peroxidation, using washed sperms of bat epididymis and washed ejaculated sperm of pig (as control) and 3rd determination of the antioxidants enzymes activities SOD, CAT and GPX in testicles, differentials in fluid and the sperms isolated from cephalic and caudal regions of the epididymides, with the objective of studying the relation which exists between the activity of these antioxidant enzymes, the levels of lipid peroxidation and the generation of ROS in this study model. The pattern observed in the bat shows only one reproductive annual cycle with temporal asynchrony between the primary reproductive functions and the secondary. The first registry of sperm cells from the epididymis we observe at the end of August and this continues until the end of October (last registered date). In the production of ROS we observed the following tendency: pig>head>tail, the production of ROS did not increase with the addition of NADPH, and comparing the production of ROS from the sperms obtained from the bat epididymis captured at different dates we observed a clear tendency to increase this production about the middle of September reaching its highest level around the middle of October and remaining high until the end of that same month. The lipid peroxidation found in bat sperm, coincides with that reported in the same species, and the epididymal fluid of the bat did not have an inhibitor effect in the lipid peroxidation of the pig sperm. The enzymatic activity determined in the testicle during the annual cycle shows an increase in the SOD activity in the pre testicular phase, maintaining this activity through March to July. It diminishes drastically, almost completely in August, and keeps its low levels until February. The CAT activity is particularly important during the regression testicular phase and the GPX activity is low from March until July, months of the testicular recrudescence, whilst its activity increases in August and reaches its highest levels in November when the testicular regression occurs. On the other hand, the activity of the sperm cells antioxidant enzymes and epididymal fluid resulted similar to that reported by the organs of the same species. In this post testicular phase we found an absence in the sperm cells SOD activity, and very low levels of epididymal fluid, even though we observed a high point in September. This showed a pronounced drop around the middle of October, rising again at the end of that same month; this behavior was found also in CAT and GPX. In sperm cells from the cephalic region, the CAT activity reached its highest levels at the beginning of September and the lowest at the end of the same month, date in which the CAT activity in sperm from the caudal region reaches its highest level. From the results of the GPX in sperm activity from cephalic and caudal region of the epididymis, we obtained a similar pattern in both regions, because the highest levels were found around the middle of September and these diminished significantly at the end of this same month, remaining low until the last date of capture. In the epididymary fluid the CAT activity shows a similar pattern in the cephalic region to that found for SOD and GPX in both regions. We observed high levels in September, and they remained low until the end of October. The activity pattern of CAT in the caudal region is very low around the middle of September and this gradually increases reaching its highest level at the end of October. The redox balance associated with the microenvironment testicular and epididymaries, through which the sperms pass, must be specific and differentially controlled to assure its adequate function. Our data shows that a good system exists of regulation between the production of ROS and the antioxidant enzymes activity in testicle and epididymis in the bat C. mexicanus during its reproductive cycle. This good functioning depends on this regulation.
En el presente estudio se determinó: 1º la generación de ERO en espermatozoides y fluido epididimarios del murciélago Corynorhinus mexicanus en la etapa de maduración epididimaria y de almacenamiento espermático, 2º los niveles de lipoperoxidación, así como, la participación del fluido epidídimario de este murciélago como inhibidor de la lipoperoxidación usando espermatozoides lavados de epidídimo de murciélago y espermatozoides lavados de eyaculado de cerdo (como control), y 3º determinación de la actividad de las enzimas antioxidantes CAT, SOD y GPX en testículo y diferencialmente en fluido y en los espermatozoides aislados de cabeza y cola del epidídimo; con el objetivo de estudiar la relación que existe entre la actividad de estas enzimas antioxidantes, los niveles de lipoperoxidación y la generación de ERO en este modelo de estudio. El patrón observado en el murciélago presenta un solo ciclo reproductivo anual con una asincronía temporal entre las funciones reproductivas primarias y las secundarias. El primer registro de espermatozoides en el epidídimo se observó a finales del mes de agosto, y se continuó hasta finales de octubre (última fecha de registro). En la producción de ERO se observa la siguiente tendencia: espermatozoides de cerdo > espermatozoides de murciélago cabeza > espermatozoides de murciélago cola, y la producción de ERO no fue estimulada al adicionar NADPH y al comparar la producción de ERO por espermatozoides obtenidos del epidídimo de murciélagos capturados en las diferentes fechas, se observa una clara tendencia a aumentar esta producción a mediados de septiembre, alcanzando sus valores más altos a mediados de octubre y manteniéndose altos hasta finales del mismo mes. La lipoperoxidación encontrada en espermatozoides de murciélago, coincide con lo reportado para la misma especie, aunque, el fluido epididimario de murciélago no tuvo un efecto inhibidor de la lipoperoxidación en los espermatozoides de cerdo. La actividad enzimática determinada en testículo durante el ciclo anual, muestra un incremento en la actividad de SOD en la fase pre testicular, manteniendo su actividad de marzo a julio, disminuyendo drásticamente y casi completamente en agosto, manteniendo sus valores bajos hasta febrero. La actividad de CAT es particularmente importante durante el periodo de la regresión testicular y la actividad de la GPX es baja desde marzo hasta julio, meses de recrudescencia testicular, mientras que su actividad se incrementa en agosto y alcanza valores más altos en noviembre, cuando ocurre la regresión testicular. Por otro lado, la actividad de las enzimas antioxidantes en espermatozoides y fluido epididimario, resultaron similares a lo reportado para las regiones del epidídimo correspondiente de la misma especie, ya que en etapa post testicular se encontró una ausencia en la actividad de SOD en espermatozoides, y valores muy bajos en fluido epididimario, aunque se observó un pico en septiembre, presentando una pronunciada disminución a mediados de octubre, aumentando nuevamente a finales del mismo mes, comportamiento encontrado también en CAT y GPX. En espermatozoides de la región cefálica, la actividad de CAT alcanza sus valores más altos a principios de septiembre y la más baja a finales del mismo mes, fecha en que la actividad de CAT en espermatozoides de la región caudal alcanza sus valores más altos. De los resultados de actividad de GPX en espermatozoides de cabeza y cola del epidídimo, se obtiene un patrón similar en ambas regiones, pues los valores más altos encontrados se observan a mediados de septiembre, disminuyendo significativamente a finales de éste mes, y permaneciendo bajos hasta la última fecha de captura. En el fluido epididimario, la actividad de CAT presenta un patrón similar en la región cefálica, que lo encontrado para SOD y GPX en ambas regiones, observando valores elevados en septiembre, y permaneciendo baja hasta finales de octubre. El patrón de actividad de CAT en la región caudal, se presenta muy baja a mediados de septiembre, y aumenta gradualmente hasta llegar a sus valores más altos a finales de octubre. El equilibrio redox asociado con los micro ambientes testiculares y epididimarios mediante los cuales los espermatozoides se trasladan, deben ser específica y diferencialmente controlados para asegurar su adecuada función. Nuestros datos demuestran que existe la necesidad de éste sistema de regulación, entre la producción de ERO y la actividad de las enzimas antioxidantes en testículo y epidídimo del murciélago C. mexicanus durante su ciclo reproductivo.
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