Portal de Periódicos da CAPES

Relation between seminal quality and oxidative balance in sperm cells

2016; CIG Media Group; Volume: 33; Issue: 1 Linguagem: Português

10.1016/j.acup.2015.10.001

2387-0419

António Patrício, Daniel Filipe Cruz, Joana Vieira Silva, Ana Isabel Padrão, Bárbara Regadas Correia, Luís Korrodi‐Gregório, Rita Ferreira, N. M. M. Maia, Saul Almeida, João Lourenço, Vladimiro Silva, Margarida Fardilha,

Selenium in Biological Systems

Infertility is a clinical disorder affecting approximately 15% of reproductive-aged couples worldwide. Recently, the influence of oxidative stress (OS) in decreased semen quality has been discussed. OS corresponds to an imbalance between oxidants and antioxidants defenses, present in the organism. High levels of reactive oxygen species (ROS) damage biomolecules present in sperm cells and may lead to the loss of membrane integrity, DNA fragmentation or even to death by apoptosis. This study aimed to evaluate the correlation between human semen clinic parameters and parameters that assessed the presence of OS. A total of 32 semen samples, obtained from a randomized group of donors, were included in this study. Basic semen parameters were analyzed according to the WHO's guidelines. The total antioxidant capacity of sperm cells was measured as well as the expression of certain antioxidant proteins, namely superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase 4 (GPx4), by colorimetric techniques and immunoblotting, respectively. The effect of ROS in spermatozoa protein oxidation was analyzed by determining the presence of 3-nitrotyrosine and carbonyl groups, by slot blot. Lipid peroxidation was evaluated, by performing the thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) assay with colorimetric tests. The results indicated that SOD was negatively correlated with viscosity (p = 0.035), volume (p = 0.004) and carbonyl groups presence (p = 0.005). This protein also showed a positive correlation with the presence of tail defects in sperm cells (p = 0.044). In turn, GPx4 showed a negative correlation with the presence of non-progressive motile spermatozoa (p = 0.012). TBARS assay revealed a negative correlation with the concentration of sperm cells (p = 0.000) and the total number of spermatozoa (p = 0.026), but, in turn, this assay showed a positive correlation with the volume of semen (p = 0.038). It was concluded that the seminal quality is affected by the oxidative balance in sperm cells. The obtained results suggest that lipid peroxidation leads to a reduction in sperm concentration; antioxidant proteins protect the spermatozoa against protein oxidation and contribute to an increased sperm motility and normal semen viscosity. Thus, evaluation of oxidative parameters may be a useful tool for male infertility diagnosis and follow-up of antioxidant treatments. A infertilidade é um problema clínico que afeta cerca de 15% dos casais em idade fértil a nível mundial. Nos últimos anos, a influência do stress oxidativo (SO) em amostras de sémen com qualidade reduzida tem sido discutida. O SO corresponde a um desequilíbrio entre as espécies oxidantes e as defesas antioxidantes presentes no organismo. Níveis elevados de espécies reativas de oxigénio (ROS) danificam as biomoléculas presentes nos espermatozoides e podem provocar perda da integridade da membrana, fragmentação de DNA ou até apoptose. Este estudo teve como objetivo avaliar a correlação entre os parâmetros clínicos do sémen humano e os parâmetros avaliadores da presença de SO. Um total de 32 amostras de sémen, obtidas a partir de um grupo aleatório de dadores, foi incluído neste estudo. Os parâmetros seminais básicos foram analisados de acordo com os padrões da OMS. A capacidade antioxidante total dos espermatozoides e a expressão das proteínas antioxidantes SOD e GPx4 foram avaliadas por técnicas colorimétricas e immunoblotting, respetivamente. O efeito das ROS na oxidação proteica dos espermatozoides foi avaliado pela determinação da presença de grupos carbonilo e de 3-nitrotirosina, por slotblot. A peroxidação lipídica foi avaliada pela técnica dos TBARS, por testes colorimétricos. Os resultados indicaram que a SOD estava negativamente correlacionada com a viscosidade (p=0,035), o volume (p=0,004) e a presença de grupos carbonilo (p=0,005), e positivamente correlacionada com a presença de anomalias na cauda dos espermatozoides (p=0,044). A GPx4 demonstrou uma correlação negativa com a presença de espermatozoides móveis não progressivos (p=0,012). A técnica dos TBARS revelou uma correlação negativa com a concentração (p=0,000) e o número de espermatozoides (p=0,026) e uma correlação positiva com o volume de sémen (p=0,038). Concluiu-se que a qualidade seminal é afetada pelo equilíbrio oxidativo nos espermatozoides. Os resultados obtidos sugerem que a peroxidação lipídica leva à redução da concentração de espermatozoides; os antioxidantes protegem os espermatozoides contra a oxidação proteica, melhorando também a mobilidade e alterando a viscosidade do sémen. Assim, sugerimos a avaliação dos parâmetros oxidativos como uma nova ferramenta útil para o diagnóstico e monitorização dos tratamentos da infertilidade masculina.