Melatonin diminishes oxidative damage in sperm cells, improving assisted reproductive techniques

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Melatonin diminishes oxidative damage in sperm cells, improving assisted reproductive techniques

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Title: Melatonin diminishes oxidative damage in sperm cells, improving assisted reproductive techniques
Author: Monllor Nácher, Fabián; Espino Palma, Javier; Marchena López, Ana María; Ortiz Ruiz, Águeda; Lozano Cordero, Graciela; García Morán, Juan Francisco; Pariente Llanos, José Antonio; Rodríguez Moratinos, Ana Beatriz; Bejarano Hernando, Ignacio
Abstract: Los procedimientos de preparación de esperma son un generador potencial de daño en el ADN inducido por el estrés oxidativo, lo que conduce a una caída dramática en la fertilidad. Un número creciente de estudios sugiere que la melatonina reduce el estrés oxidativo inducido por la manipulación. Sin embargo, se sabe muy poco sobre el papel conservador de la melatonina en el medio de preparación de esperma durante los procedimientos de reproducción asistida. Para lograr este objetivo, el semen se dividió en dos fracciones y se preincubó con y sin melatonina 1 mM. Posteriormente, ambas fracciones se dividieron en dos subfracciones para realizar un baño en presencia y ausencia de melatonina 1 mM. El marcado con anti-CD46 y antipactivo caspasa-3 permitió el monitoreo de la reacción del acrosoma y la apoptosis por citometría de flujo. La fragmentación y la compactación del ADN espermático se analizaron mediante tinción con yoduro de propidio. Las muestras de normozoospermia y oligozoospermia que se preincubaron con melatonina experimentaron un aumento significativo en la proporción de espermatozoides adecuados y una reducción de la activación de caspasa-3. Además, la preincubación con melatonina mejoró la migración de espermatozoides con ADN compactado en muestras oligozoospérmicas (P <0.05) y evitó la fragmentación del ADN en muestras normozoospérmicas (P <0.05). A la luz de los resultados actuales, la capacidad citoprotectora y la inocuidad de la melatonina lo convierten en un gran candidato para ser aplicado en técnicas de reproducción asistida para prevenir el daño oxidativo iatrogénico.Sperm preparation procedures are a potential generator of oxidative stress-induced DNA damage, which leads to a dramatic drop in fertility. An increasing number of studies suggest that melatonin reduces the oxidative stress induced by manipulation. However, very little is known about the preservative role of melatonin in sperm preparation medium during assisted reproduction procedures. For this aim to be achieved, semen was divided into two fractions and preincubated with and without 1 mM melatonin. Afterwards, both fractions were divided into two subfractions to perform swim-up in the presence and absence of 1 mM melatonin. Labeling with anti-CD46 and antiactive caspase-3 allowed the monitoring of acrosome reaction and apoptosis by flow cytometry. Sperm DNA fragmentation and compaction were analyzed through propidium iodide staining. The normozoospermic and oligozoospermic samples that were preincubated with melatonin underwent a significant increase in the ratio of adequate spermatozoa and a reduction of caspase-3 activation. Additionally, preincubation with melatonin enhanced the migration of sperm cells with compacted DNA in oligozoospermic samples (P < 0.05) and prevented DNA fragmentation in normozoospermic samples (P < 0.05). In light of the current results, the cytoprotective capacity and innocuousness of melatonin make it a great candidate to be applied in assisted reproduction techniques in order to prevent iatrogenic oxidative damage.
URI: http://hdl.handle.net/10662/9700
Date: 2017


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