Effect of methylxanthines on motility, membrane integrity and DNA damage of frozen-thawed buffalo spermatozoa

محورهای موضوعی : مجله دامپزشکی پایه و بالینی

Amin Alizadegan ¹ , Abdolreza Rastegarnia ²

1 - Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Urmia Branch, Islamic Azad University, Urmia, Iran
2 - Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Urmia Branch, Islamic Azad University, Urmia, Iran

تاریخ دریافت : 1401/10/06 تاریخ پذیرش : 1401/12/14 تاریخ انتشار : 1402/06/10

کلید واژه: sperm, Buffalo, cryopreservation, motility, Methylxanthines,

چکیده مقاله :

Methylxanthine supplementation has resulted in better seminal characteristics in fresh and cryopreserved spermatozoa. The objective of this study was to determine the effect of methylxanthines such as pentoxifylline, theophylline, and caffeine on the post-thaw quality of buffalo bull spermatozoa. The semen was collected from four mature regular donor buffalo bulls. The ejaculates having more than 80% motility were pooled, split into four aliquots, and then diluted in Tris-citric acid-based extender having different concentrations of pentoxifylline (3.5mM), caffeine(10mM), theophylline(25Mm), and control (without additives). All semen extenders were cooled to 4◦C within 2 hours, equilibrated at 4◦C for four then filled in 0.5 ml French straws and frozen in a programmable cell freezer before plunging into liquid nitrogen. Semen was thawed at 37◦C for 40 seconds after a week of storage inside liquid nitrogen. Of the three additives, only supplementation of pentoxifylline in cryopreservation extender significantly improved total and progressive semen motility relative to that of untreated control (P<0.05). Pentoxifylline also increased plasma membrane integrity and some motion patterns such as curvilinear velocity (VCL), average path velocity (VAP), and straight-line velocity (VSL) when compared to theophylline, caffeine, or control (P<0.05). No significant differences were observed for acrosomal integrity and DNA damage of frozen-thawed buffalo spermatozoa in an extender containing methylxanthines. The findings of this study showed that supplementation of methylxanthines such as pentoxifylline in semen cryopreservation extender has more potential to elevate motility and membrane integrity of buffalo frozen-thawed spermatozoa.

چکیده انگلیسی:

افزودن ترکیبات متیل گزانتین باعث بهبود کیفیت منی تازه ومنجمد می گردد. هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر متیل گزانتین هائی نظیر پنتوکسی فیلین ، کافئین وتئوفیلین بر روی اسپرماتوزوئید های منی منجمد متعاقب یخ گشائی بود. نمونه انزال چهار راس از گاومیش نا کیفیت عالی و با داشتن بیش از 80 درصد اسپرماتوزویید با تحرک رو به جلو با رقیق کننده تریس سیترات- زرده تخم مرغ ترکیب گردید و پس از طی مرحله خنک کردن در دمای 4 درجه سانتی‌گراد به مدت 2ساعت و اعمال زمان تعادل چهارساعت متعاقب افزودن گلیسرول به چهارگروه‌ آزمایشی حاوی 3.5 میلی‌مول پنتوکسی فیلین ، 10 میلی‌مول تئوفیلین و 20 میلی‌مول کافئین به ازای هرمیلی‌لیتر ونیزکنترل تقسیم گردید ودر پایوت‌های 0.5 میلی‌لیتری فرانسوی با اعمال برنامه زمانبندی انجماد مشخص درازت مایع منجمد گردید. یخ گشایی نمونه پایوت‌های منجمد مورد نظر در دمای 37 درجه سانتی‌گراد به مدت 40 ثانیه یک هفته پس از انجماد صورت گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که تنها افزودن پنتوکسی فیلین به رقیق کننده مورد نظر باعث افزایش میزان تحرک اسپرماتوزوییدها پس از ذوب گردید (P<0.05). همچنین پنتوکسی فیلین باعث افزایش برخی از الگوی حرکتی نظیر سرعت در مسیر میانگین (VAP) ، سرعت در مسیر منحنی(VCL) ، سرعت در مسیر مستقیم(VSL) ونیز یکپارچکی غشای اسپرم متعاقب یخ گشائی در مقایسه با گروه کافئین ، تئوفیلین ونیز کنترل گردید (P<0.05). در این راستا، درصد اسپرماتوزوییدهای با آکروزوم نرمال و نیز باDNA آسیب دیده متعاقب یخ گشائی در تمامی گروه‌های آزمایشی حاوی متیل گزانتین ها نسبت به گروه کنترل تفاوت معنی‌داری را نشان نداد (P<0.05). به‌طور کلی نتایج به دست آمده نشان داد که افزودن ترکیبات متیل گزانتین نظیر پنتوکسی فیلین به رقیق کننده منی در فرایند انجماد توانائی افزایش میزان تحرک و یکپارچکی غشای اسپرماتوزوئید های منجمد متعاقب یخ گشائی را دارد.