Luis Sarabia

Melatonin prevents damage elicited by the organophosphorous pesticide diazinon on mouse sperm DNA.

Toxic effects of pesticides are commonly associated with DNA damage. To evaluate the effect of the organophosphate diazinon on sperm DNA and to test whether melatonin could prevent this damage, male mice were intraperitoneally treated with melatonin, diazinon (1/3 or 2/3 LD50) or both; cauda epididymal spermatozoa were obtained on days 1 and 32 postinjection and tested for DNA alterations. On day 1, sperm from diazinon-treated mice showed augmented DNA breakages and reduced chromatin packaging, whilst DNA damage increased only in the diazinon 2/3 LD50 group. Micronucleus test of bone marrow cells demonstrated somatic cell chromosomal damage in both diazinon-treated groups. Pretreatment with melatonin before diazinon acute administration improved all parameters studied on day 1 pi. The organophosphorous pesticide diazinon is a dose-dependent testicular toxicant that alters the sperm DNA structure; melatonin is able to prevent this damage.

Melatonin prevents damage elicited by the organophosphorous pesticide diazinon on the mouse testis

Organophosphates like O,O-diethyl O-2-isopropyl-6-methyl pyrimidinyl-4-g-1-phosphorothioate (diazinon) are pesticides used worldwide, which can affect both animals and man even after a single exposure. Whereas their toxicity is due to acetylcholinesterase inhibition, their secondary toxic effects have been related to free oxygen radicals. This study evaluates the effects of a single dose of diazinon and melatonin-a powerful antioxidant-on plasmatic acetylcholinesterase activity and testis histopathology in adult mice 1 and 32 days post-treatment. Diazinon diminished the plasma acetylcholinesterase activity on day 1 post-treatment, although testosterone levels remained unaffected. Morphometrical analysis showed a decrease in seminiferous epithelium height (days 1 and 32), whereas an increase in testicular superoxide dismutase (SOD) activity was detected (day 32). Melatonin pretreatment prevented every alteration induced by diazinon, except the diminution of acetylcholinesterase plasmatic activity. Testicular damage might be due to elevated concentrations of free oxygen radicals released upon diazinon exposure, inducing alterations in the DNA and promoting local apoptosis; however, antioxidant pretreatment with melatonin prevents or diminishes this damage.

Gold-standard and improved framework for sperm head segmentation

Semen analysis is the first step in the evaluation of an infertile couple. Within this process, an accurate and objective morphological analysis becomes more critical as it is based on the correct detection and segmentation of human sperm components. In this paper, we present an improved two-stage framework for detection and segmentation of human sperm head characteristics (including acrosome and nucleus) that uses three different color spaces. The first stage detects regions of interest that define sperm heads, using k-means, then candidate heads are refined using mathematical morphology. In the second stage, we work on each region of interest to segment accurately the sperm head as well as nucleus and acrosome, using clustering and histogram statistical analysis techniques. Our proposal is also characterized by being fully automatic, where a user intervention is not required. Our experimental evaluation shows that our proposed method outperforms the state-of-the-art. This is supported by the results of different evaluation metrics. In addition, we propose a gold-standard built with the cooperation of a referent expert in the field, aiming to compare methods for detecting and segmenting sperm cells. Our results achieve notable improvement getting above 98% in the sperm head detection process at the expense of having significantly fewer false positives obtained by the state-of-the-art method. Our results also show an accurate head, acrosome and nucleus segmentation achieving over 80% overlapping against hand-segmented gold-standard. Our method achieves higher Dice coefficient, lower Hausdorff distance and less dispersion with respect to the results achieved by the state-of-the-art method.

Effects of Chronic Simulated Hypobaric Hypoxia on Mouse Spermatogenesis

La disminucion del aporte de O2 a los tejidos provoca danos de estos, incluido el epitelio seminifero. Ultimamente, se ha incrementado la poblacion que trabaja a gran altura, interesando asi el estudio de la hipoxia hipobarica sobre la espermatogenesis. Para este estudio se utilizaron dos grupos de ratones machos sexualmente maduros: Control (540 metros sobre el nivel del mar (msnm)) y grupo con hipoxia hipobarica simulada cronica (HHSC) (4.600 msnm) expuestos por 8, 16, 24 o 33 dias. Fueron evaluados hematocrito, reticulocitosis, peso de testiculos, epididimos y vesicula seminal; altura del epitelio seminifero, diametro tubular, recuento y morfologia espermatica y lipoperoxidacion de membranas de espermatozoides y parenquima testicular. El peso de testiculos, epididimos y vesicula seminal se redujo para empezar a recuperarse a los 33 dias. El diametro tubular y la altura del epitelio se redujeron y luego tendieron a aumentar sin normalizarse. El recuento y la morfologia espermaticos fluctaron en el tiempo. Se puede concluir que la exposicion a HHSC induce dano del epitelio seminifero, disminucion de la lipoperoxidacion en espermatozoides y tejido testicular, y altera la morfologia testicular y espermatica

Análisis Morfométrico de los Túbulos Testiculares del Ratón Después de la Administración de Malation y Maca

Los agropesticidas organofosforados (OF) son ampliamente usados para incrementar la produccion alimentaria. Sin embargo, se ha demostrado que inducen alteraciones a nivel testicular, relacionadas con la disminucion de la fertilidad tanto en humanos como en animales. Por otra parte, diferentes estudios han sido llevados a cabo para desarrollar compuestos quimicos o naturales que puedan inducir un efecto antagonico sobre los OF. En estudios anteriores, un extracto de una planta de los Andes peruanos (Maca) ha sido reconocido por su accion estimulante sobre la espermatogenesis. En el presente trabajo se estudiaron los efectos de ambos agentes externos sobre el testiculo. Una poblacion de 52 ratones machos adultos de la cepa CF1 fue dividida al azar en 4 grupos (Control, Malation, Maca, Malation-Maca), con intervalos de sacrificio de 1, 7, 14 y 21 dias. Para analizar el grado de alteracion inducida por estos agentes, se utilizaron tecnicas de histomorfometria con ayuda del programa Image tools 3.1, en secciones testiculares. Nuestros resultados muestran que la altura del epitelio aumento al dia 1 en el grupo tratado con malation, cayendo al dia 7 y llegando a valores similares al control, al dia 14. Sin embargo, el grupo Malation-Maca no mostro cambios significativos. El lumen tubular, disminuyo al dia 7 y 14, para normalizarse al dia 21 en el grupo Malation. Sin embargo, en el grupo Malation-Maca el lumen tubular solo bajo al dia 14. El diametro tubular disminuyo a los dias 7 (p < 0.01), 14 y 21 en el grupo Malation, con respecto al control (p< 0.05). Sin embargo, el grupo Malation-Maca mostro valores normales. En conclusion, es posible establecer que el dano inducido por Malation es revertido al dia 21 post administracion de maca

Histopathological and Histometrical Assessment of Boron Exposure Effects on Mouse Spermatogenesis

El Boro es un elemento quimico ampliamente usado en variadas actividades industriales. La exposicion a este afecta a varios organos en mamiferos, principalmente organos reproductivos. Este trabajo evaluo los efectos del Boro en testiculo. Para este proposito, 12mg Boro/Ide agua potable, equivalente al agua bebestible de Arica, se administro por 42 dias a ratones machos CF1 de 85 dias de edad (grupo experimental). Otro grupo (grupo control) bebio agua de Santiago (0.6mg Boro/L). Se realizaron estudios histopatologicos y morfometricos del testiculo. Estos estudios mostraron que el Boro induce alteraciones como vacuolizacion epitelial, taponamiento y atrofia del lumen testicular. Los estudios morfometricos mostraron que el Boro tambien induce aumento del diametro tubular, altura del epitelio y del lumen tubular. En consecuencia, se concluye que el Boro actua como un toxico testicular y que futuros estudios son necesarios para establecer su mecanismo de accion sobre la espermatogenesis

Histological and Functional Organization in Human Testicle: Expression of Receptors c-kit and Androgens

El objetivo de este trabajo fue identificar la presencia de celulas interticiales de Cajal, celulas musculares lisas, celulas nerviosas y celulas que expresan receptores de androgeno en el testiculo de humano adulto, usando inmunohistoquimica especifica para: c-kit/CD-117, musculo liso actina especifico (ASMS), neurofilamentos (N) y para receptores de androgenos (AR). Las muestras fueron obtenidas de pacientes (n=10) con diagnostico de cancer prostatico sometidos a cirugia de orquiectomia. Las biopsias se procesaron para histologia e inmunohistoquimica usando anticuerpos especificos. Se muestra la presencia de celulas c-kit/CD-117, con diversos grados de positividad y distribuidas en el compartimento interticial del testiculo. Las celulas peritubulares mioides fueron positivas para la presencia de musculo liso actina especifico y para receptor de androgenos. La marcacion de neurofilamentos positivos, solo fueron observados en la tunica vascular. Conclusiones: La inmunohistoquimica especifica describe la presencia de celulas interticiales de Cajal en los interticios testiculares humanos, abriendo una nueva vision en la interpretacion funcional de la celularidad testicular y la motilidad tubular. Lo anterior asociado a la funcionalidad de las celulas peritubulares (musculo liso) regularian la motilidad de los tubulos seminiferos. Este proceso posiblemente es androgeno dependiente. Las celulas que expresan receptores c-kit se encuentran exclusivamente en los compartimentos interticiales, estas celulas en conjunto con las celulas musculares peritubulares agregado a la ausencia de fibras nerviosas al interior del testiculo, podrian ser los responsables de la regulacion de la motilidad tubular, similar a como se informa para el tracto gastrointestinal.

Protective Effect of Melatonin on Damage in the Sperm Parameters of Mice Exposed to Diazinon

Debido a que los parametros normales de los espermatozoides pueden ser alterados por algunos contaminantes como los pesticidas organofosforados, este estudio pretende determinar si melatonina es capaz de prevenir o proteger del dano en la calidad espermatica, despues de una exposicion aguda a diazinon. Ratones machos adultos fueron inyectados via intraperitoneal con diazinon 1/3 y 2/3 de la LD50 y otro grupo tratados con melatonina + 1/3 diazinon LD50 y melatonina + 2/3 LD50. Los parametros espermaticos fueron evaluados al dia 1 y al dia 32 post tratamiento. Los grupos tratados con diazinon solo o conjugado con melatonina mostraron un incremento significativo en los niveles de lipoperoxidacion en el tratamiento despues de un dia. Al dia 32 no se observan diferencias significativas con el grupo control. El recuento espermatico al dia 1 no presenta diferencias entre los grupos tratados y el control. Sin embargo al dia 32 los grupos tratados con diazinon solo, muestran una disminucion significativa, solo el grupo de melatonina +1/3 diazinon, presenta valores similares al grupo control. La morfologia espermatica normal presenta una disminucion significativa en grupos tratados con diazinon, pero un aumento significativo al dia 32 en los grupos tratados con melatonina. Los mayores porcentajes de anormalidades se presentan en la cabeza y la cola de los espermatozoides. La administracion de melatonina antes de la exposicion al diazinon evita las alteraciones de los parametros espermaticos, comunmente causada por organofosforados, posiblemente debido a sus propiedades antioxidantes.

Effect of Flutamide in Mouse Spermatogenesis and on the Function of Seminal Vesicle and Prostate

La espermatogenesis esta regulada por el eje hipotalamo-hipofisis-gonada, y los androgenos juegan un rol fundamental en sus ultimas etapas. La administracion del antiandrogeno flutamida interfiere con ella y con la funcion de organos androgeno dependientes (prostata (P) y vesicula seminal (VS)). En este estudio se inyecto flutamida (10 mg/Kg peso corporal) a 10 ratones y vehiculo al control(n=6). Los ratones se sacrificaron a las 24(n=5) y 72(n=5) horas. En cortes de testiculo se midio el diametro del tubulo (TD) y la altura del epitelio (EH). P y VS se maceraron, y se determinaron las concentraciones de fructosa (VS) y zinc (P). No existe diferencia significativa en el TD entre los grupos. Sin embargo, el grupo de 72 h presenta menor EH respecto al control (p<0.01). La fructosa es menor solo a las 72 h (p<0.01), intervalo en el cual se presenta la mayor concentracion de zinc (p<0.01). La disminucion de la EH se explicaria por el desprendimiento de las espermatidas elongadas, debido al bloqueo del efecto de la testosterona, sin reflejarse en el TD a intervalo corto. La disminucion de fructosa refleja claramente la deprivacion de androgenos, en tanto que la concentracion prostatica aumentada a 72 hrs sugiere deficiencia en la secrecion de zinc