Analysis of sperm capacitation and sperm selection bythermotaxis in stallion, bull and rabbit

Abstract

Assisted reproductive technologies (ARTs) such as in vitro fertilization (IVF) or intracytoplasmic sperm injection (ICSI) are widely used in livestock production. In some species like the horse, IVF is not successful and ICSI is used whereas in others like cattle it happens oppositely. However, these techniques still yield suboptimal success rates. In the horse, the blastocyst success rate using ICSI with in vitro matured oocytes can be upto 40%. In cattle, the IVF success rate in terms of cleavage can be up to 80% but embryoproduction remains between 30% to 40%. A strategy to improve ARTs is to mimic in vitro the in vivo fertilization process. The spermatozoa guidance through the female genital tract, which includes chemotaxis, rheotaxis and thermotaxis, has been proposed to be a physiological phenomenon for sperm selection. Sperm thermotaxis is defined as the ability of the spermatozoa to navigate in a temperature gradient from the lower to the higher, and it is present in rabbits, humans, mice and bulls making it to be considered a guidance mechanism conserved among species...Las técnicas de reproducción asistida (TRAs), como la fecundación in vitro (FIV) o la inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI), se utilizan ampliamente en la producción ganadera. En algunas especies como el caballo, la FIV no tiene éxito por lo que la técnica de elección es la ICSI, mientras que en otras como el bovino ocurre lo contrario. A pesar de su amplio uso, las tasas de éxito de estas técnicas siguen siendo subóptimas. En el caballo, la tasa de éxito de producción de blastocistos utilizando ICSI con ovocitos madurados in vitro puede llegar hasta el 40% mientras que, en la especie bovina, la tasa de éxito de la FIV con respecto a los embriones que han llegado al estadio de dos células puede ser de hasta el 80 %, aunque la producción de embriones se mantiene entre el 30% y el 40%. Una estrategia para mejorar las TRAs es imitar in vitro el proceso de fecundación in vivo. Se ha propuesto la existencia de diferentes mecanismos fisiológicos que guían y seleccionan a los espermatozoides a través del tracto genital femenino, estos mecanismos son la quimiotaxis, reotaxis y termotaxis. La termotaxise spermática se define como la capacidad de los espermatozoides para navegar en un gradiente de temperatura desde la temperatura más baja a la más alta. Este fenómeno está presente en conejos, humanos, ratones y toros por lo que se considera un mecanismo de guía conservado entre especies...