Syntáza oxidu dusnatého (NOS) a její funkce u kančích spermií

Bc. Ondřej Halda

Master's thesis

Nitric oxide synthase (NOS) and its role in boar spermatozoa

Abstract:

Oxid dusnatý (NO) je v buňkách tvořen syntázou oxidu dusnatého (NOS) a je známý pro svou funkci modulátora mnoha fyziologických procesů. I když jeho funkce v lidských a myších spermiích byla popsána, informace o funkci NO/NOS v kančích spermiích nejsou úplné. Cílem diplomové práce bylo najít izoformy NOS v kančích spermiích a zhodnotit efekt NO/NOS na motilitu spermií. Všechny tři izoformy NOS (e-NOS, i-NOS, and n-NOS) byly nalezeny v kančích ejakulovaných I kapacitovaných spermiích. Efekt NO/NOS byl hodnocen u spermií inkubovaných při teplotě 17 °C po dobu 72 h. Pro tento účel byly vzorky spermií inkubovány s inhibitory NOS aminoguanidinem (AG) a Nω-nitro-L-arginin hydrochlorid methylesterem (L-NAME) v koncentracích 0,625, 1,25, 2,5, 5, a 10 mM. Kromě toho, byl sledován vliv donoru NO nitroprusidu sodného (SNP) v koncentraci 18,75, 37,5, 75, a 150 μM. Motilita spermií byla hodnocena po 0 (kontrola), 4, 24, 48, 72 hodinách inkubace. Statisticky významné zvýšení lineární rychlosti (VSL) a průměrné rychlosti na skutečné dráze (VCL) a také zvýšení amplitudy oscilace hlavičky (ALH) bylo pozorováno po 72 hodinách skladování u vzorků ošetřených 0,625 mM AG, pravděpodobně v důsledky antioxidační vlastnosti tohoto inhibitoru. Naproti tomu L-NAME v koncentraci 0,625 mM nevykazoval žádný vliv na parametry kančích spermií po celou dobu inkubace. AG a L-NAME v koncentraci 10 mM negativně ovlivnili kinetiku spermií, což odpovídá dřívějším zjištěním, a to, že nízké hladiny NO jsou nezbytné pro normální funkci spermií. Lze konstatovat, že formulované hypotézy byly potvrzeny a experimenty, které jsou součástí diplomové práce, přispěly k lepšímu porozumění role NO ve fyziologických procesech kančích spermií.

Abstract:

Nitric oxide (NO) is generated in cells by nitric oxide synthase (NOS) and it is known as a modulator of several physiological processes. Although its function in human and mouse spermatozoa has been described, there is, nevertheless, limited information concerning the role of NO in boar spermatozoa. The aim of diploma theses was to find NOS isoform in boar spermatozoa and evaluate the effect of NO/NOS on sperm motility. All three NOS isoform (e-NOS, i-NOS, and n-NOS) was found in ejaculated and capacitated spermatozoa. The effect of NO/NOS was evaluated on sperm stored at 17 °C for 72 h. For this purpose, sperm samples were treated with 0.625, 1.25, 2.5, 5, and 10 mM aminoguanidine (AG) or Nω-Nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride (L-NAME). Moreover, sodium nitroprusside (SNP), a NO donor, was used at the dose of 18.75, 37.5, 75, and 150 μM. Sperm motility was evaluated at 0, 4, 24, 48, and 72 h of semen storage. A significant increase of the amplitude of lateral sperm head displacement (ALH), and both curvilinear and straight-line velocity (VCL and VSL, respectively) was observed at 72 h of semen storage in samples treated with 0.625 mM AG, probably because of the antioxidant properties of this NOS inhibitor. Contrarily, 0.625 mM L-NAME showed no effect on boar sperm parameters during the entire period of semen storage. Moreover, AG and L-NAME at 10 mM negatively affected sperm kinetics which may provide further support to the notion that low NO levels are necessary for a normal sperm function. It can be stated, that the hypotheses of diploma thesis were confirmed, and the experiments have contributed to a better understanding of the role of NO in the physiological processes of boar sperm.

Keywords

oxid dusnatý, syntáza oxidu dusnatého, motilita, kančí spermie, kapacitace

Keywords

nitric oxide, nitric oxide synthase, motility, boar spermatozoa, capacitation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Mgr. Markéta Sedmíková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Biotechnology / Reproduction Biotechnology