Impacto da criopreservação multigeracional na qualidade espermática e na eficiência reprodutiva de machos de Rhamdia quelen de primeira geração

Abstract

O aumento exponencial do consumo de peixes, juntamente com a degradação progressiva de seus habitats, tem levado a uma diminuição alarmante de suas populações. Diante dessa situação, a implementação de medidas de conservação eficazes tornou-se uma prioridade. Entre as estratégias disponíveis, a criopreservação de sêmen consolidou-se como uma ferramenta chave para a conservação ex situ de material genético de importância ecológica e econômica. No entanto, seu uso não está isento de desafios, uma vez que a criopreservação pode induzir alterações estruturais e fisiológicas nos espermatozoides, o que poderia comprometer sua capacidade fecundante e até gerar efeitos epigenéticos que se transmitam à descendência. Assim, o principal objetivo desta pesquisa foi avaliar a qualidade espermática e a eficiência reprodutiva do sêmen criopreservado de machos de uma progênie (F1) gerada a partir de sêmen fresco (T1) e sêmen criopreservado (T2) de Rhamdia quelen. Coletou-se um pool de sêmen de vários machos F0, dividindo-o em duas porções: uma foi utilizada fresca (T1) e a outra foi criopreservada (T2). Ambas as porções foram utilizadas para fertilizar oócitos de uma fêmea F0, gerando dois grupos de progênie (F1): o grupo fresco (T1) e o grupo criopreservado (T2). De cada grupo, selecionaram-se 12 machos F1 para criopreservar seu sêmen e avaliar a qualidade espermática (volume, concentração, motilidade, morfologia e integridade do DNA) e a eficiência reprodutiva (taxa de fertilização, eclosão e larvas normais). Embora sem diferenças estatisticamente significativas, podemos destacar um percentual ótimo de espermatozoides normais para ambos os tratamentos (T1: 60,42 ± 9,68%; T2: 65,87 ± 16,87%) e uma motilidade espermática (T1: 58,6 ± 29,7%; T2: 59,7 ± 25,0%), taxa de fertilização (T1: 56,5 ± 10,3%; T2: 51,4 ± 8,2%) e fragmentação do DNA (T1: 23,09 ± 9,28%; T2: 16,30 ± 11,72%) dentro dos valores esperados. No entanto, observou-se uma diferença significativa (p<0,05) na taxa de eclosão entre o tratamento 1 (46,8 ± 8,0%) e o tratamento 2 (38,8 ± 6,7%). Em síntese, os resultados deste estudo sugerem que a criopreservação do sêmen pode ter afetado algum aspecto da qualidade espermática na progênie F1 de R. quelen que não foi avaliado nesta investigação. Esse achado ressalta a necessidade imperativa de incorporar ferramentas ômicas, as quais permitiriam obter uma visão integral e detalhada dos processos biológicos mais complexos associados aos espermatozoides.

The exponential increase in fish consumption, coupled with the progressive degradation of their habitats, has led to an alarming decline in fish populations. In response to this situation, the implementation of effective conservation measures has become a priority. Among the available strategies, semen cryopreservation has emerged as a key tool for the ex – situ conservation of genetic material with ecological and economic importance. However, its use is not without challenges, as cryopreservation can induce structural and physiological alterations in spermatozoa, potentially compromising their fertilizing capacity and even generating epigenetic effects that may be transmitted to offspring. Thus, the main objective of this research was to evaluate the sperm quality and reproductive efficiency of cryopreserved semen from males of a progeny (F1) generated from fresh semen (T1) and cryopreserved semen (T2) of Rhamdia quelen. A semen pool was collected from several F0 males and divided into two portions: one was used fresh (T1), and the other was cryopreserved (T2). Both portions were used to fertilize oocytes from an F0 female, generating two progeny groups (F1): the fresh group (T1) and the cryopreserved group (T2). From each group, 12 F1 males were selected to cryopreserve their semen and evaluate sperm quality (volume, concentration, motility, morphology, and DNA integrity) and reproductive efficiency (fertilization rate, hatching rate, and normal larvae). Although no statistically significant differences were observed, we highlight an optimal percentage of normal spermatozoa for both treatments (T1: 60.42 ± 9.68%; T2: 65.87 ± 16.87%), as well as sperm motility (T1: 58.6 ± 29.7%; T2: 59.7 ± 25.0%), fertilization rate (T1: 56.5 ± 10.3%; T2: 51.4 ± 8.2%), and DNA fragmentation (T1: 23.09 ± 9.28%; T2: 16.30 ± 11.72%) within expected values. However, a significant difference (p<0.05) was observed in the hatching rate between treatment 1 (46.8 ± 8.0%) and treatment 2 (38.8 ± 6.7%). In summary, the results of this study suggest that semen cryopreservation may have affected some aspect of sperm quality in the F1 progeny of R. quelen that was not evaluated in this research. This finding underscores the imperative need to incorporate omics tools, which would provide a comprehensive and detailed understanding of the more complex biological processes associated with spermatozoa.