Istituto Clinico di Ricerca e Formazione in
• Medicina Rigenerativa e Antiaging
• Riabilitazione Avanzata
• Ottimizzazione Neuro Psico Fisica
Università degli Studi di Sassari
Dipartimento di Patologia
Clinica Chirurgica Veterinaria
Istituto
Rinaldi Fontani
Università degli
Studi di Sassari
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Medicina Rigenerativa e Antiaging
Riabilitazione Avanzata
Ottimizzazione Neuro Psico Fisica
Facoltà di Medicina Veterinaria
Dipartimento di Patologia e Clinica
Chirurgica Veterinaria
Direttore
Dr.ssa Vania Fontani
Presidente
Dr. Prof. Salvatore Rinaldi
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Direttore
Prof. Eraldo Sanna Passino
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Effect of Radio Electric Asymmetric Conveyer treatment on sperm
ultrastructure of infertile stallions: a pilot study.
Reproduction in Domestic Animals, In press.
Autori:
Giulia Collodel, Salvatore Rinaldi, Elena Moretti, Vania Fontani, Alessandro Castagna, Francesca
Iacoponi, Gaia Terzuoli, Francesca Cubeddu, Giovanni Mario Careddu, Ignazio Cossu, Eraldo
Sanna Passino.
Dipartimento di Scienze Biomediche, Sezione Biologia Applicata;
Centro Interdipartimentale per la Ricerca e la Terapia della Sterilità Maschile, Università degli Studi di
Siena,
Istituto Rinaldi Fontani,
Dipartimento di Patologia e Clinica Veterinaria, Clinica Chirurgica, Università degli Studi di Sassari,
AGRIS, Dipartimento di Ricerca per la Riproduzione Equina, Ozieri,
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La possibilità di valutare la fertilità di uno stallone, visto il grande aumento
delle procedure di fecondazione artificiale in medicina equina, è
economicamente rilevante.
Nella pratica è noto come sia facile osservare nello stesso stallone,
variazioni quali/quantitative dello sperma, anche in ambito stagionale.
Il poter valutare tali parametri ha enorme importanza per poter ipotizzare
le potenzialità di conservazione del seme, che deve mantenere il piu’
possibile le sue caratteristiche per garantirne la commerciabilità.
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L’osservazione
dell’eiaculato
al
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Microscopio
Ottico,
pur
consentendo di valutare la concentrazione e la motilità degli
spermatozoi, non fornisce il quadro della compromissione funzionale
nè dell’aspetto morfologico degli stessi.
L’unico strumento in grado di valutare la fine struttura degli
spermatozoi è la Microscopia Elettronica a Trasmissione (TEM).
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In ambito scientifico è ormai ampiamente dimostrata la relazione tra
lo stress da interazione ambientale ed alterazioni della regolazione
dinamica del sistema nervoso autonomo, neuroendocrino e del
sistema immunitario.
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L'effetto negativo dello stress sulla riproduzione è stato osservato sui
ratti (Retana-Marquez et al. 2003), nei suini (Einarsson et al.
2008), e sugli esseri umani.
Nell’uomo come nella donna è ampiamente dimostrata una
correlazione tra il disagio psicologico e l’ipo-infertilità, aspetto
rilevato da diversi questionari psicologici effettuati nell’ambito delle
pratiche di fecondazione in vitro (Wichman et al. 2011).
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In Medicina Umana un innovativo device noto come Radio Electric
Asymmetric Conveyer (REAC) è stato utilizzato nella gestione dello
stress in soggetti affetti da infertilità maschile idiopatica (Collodel et
al. 2008).
Scopo del presente lavoro:
Testare in Medicina Veterinaria ed in particolare in Medicina Equina,
l'effetto del REAC sulla morfologia degli spermatozoi di stalloni
infertili e, di conseguenza, il suo eventuale ruolo come trattamento
dello stallone infertile con il protocollo di trattamento noto come
Ottimizzazione Neuro Psico Fisica Veterinaria (VNPPO).
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L’Ottimizzazione Neuro Psico Fisica Veterinaria (Veterinary Neuro Psycho
Physical Optimization - VNPPO).
Rientra nell'ambito delle tecniche di "brain stimulation - neuro enhancing“ è
finalizzate alla neuro modulazione in ambito neurologico, e nella
riabilitazione neuro psicofisiologica.
Il protocollo di VNPPO viene somministrato sulla zona cranio cervicale con
sonde laminari di alluminio (comprese nei claims brevettuali) flessibili e
plastiche in modo da potersi adattare al profilo delle superfici da trattare.
Prevede 18 sedute, ciascuna delle quali consiste in 100 impulsi da 250 ms
separati da un intervallo di 2,5 s. specifiche
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Protocollo di Veterinary Neuro Psycho Physical Optimization: VNPPO
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Il
protocollo
REAC-VNPPO
ha
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il
compito
di
ottimizzare
progressivamente ed efficacemente i meccanismi di gestione neuro
psico fisica del soggetto in trattamento.
Le risposte terapeutiche consentite dal REAC-VNPPO sono è in grado
di ridurre progressivamente il complesso delle disfunzioni adattative.
Tale protocollo è indolore, non invasivo, ed è privo di effetti collaterali.
Inoltre, il trattamento REAC-VNPPO non interferisce con l'uso
concomitante di altre terapie farmacologiche.
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Il protocollo VNPPO è preceduto da un
altro protocollo di brain stimulation
denominato Ottimizzazione Neuro
Posturale (Neuro Postural OptimizationNPO)
Il protocollo NPO viene somministrato sul
padiglione auricolare destro alla base
del trago e consiste in un unico impulso
di 250 ms assolutamente indolore e
non invasivo e privo di qualsiasi effetto
collaterale.
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Materiali e Metodi:
11 stalloni, 7 ipofertili e 4 fertili.
Differenti razze (Throughbred., BWP, SBS, Holstein, SF, AA-Arabian)
Età 12 - 24 anni
Ospitati nello stesso Centro di Riproduzione.
Lo sperma è stato raccolto tre volte alla settimana da marzo a luglio,
attraverso l’uso di un fantoccio e di una vagina artificiale di tipo INRA
modificata.
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Parametri seminali esaminati:
Volume, Concentrazione, Colore, Consistenza, pH, Motilità totale e
Motilità progressiva.
La morfologia dello sperma è stata valutata mediante microscopia
elettronica a trasmissione (TEM).
Le caratteristiche del seme sono state monitorate per più di tre mesi
per un totale di cinque eiaculati per ogni stallone.
Campioni di sperma di stalloni fertili sono stati utilizzati per il confronto
con quelli degli animali trattati.
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I prelievi sono stati effettuati il 1° gg Time 0, al 14 Giorno, al 28 Giorno,
al 58 giorno (un mese più tardi) e il giorno 118° (tre mesi dopo).
Nell'infertilità degli stalloni oggetto del lavoro non vi erano motivazioni
nè anatomiche nè batteriologiche.
Le caratteristiche submicroscopiche dello sperma sono state effettuate
da esaminatori esperti in cieco.
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Analisi dei dati
I
dati
delle
caratteristiche
dello
spermatozoi degli stalloni trattati
sperma
e
degli
sono espressi come
media e scarto interquartile (IQR 25 ° -75° percentile).
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A
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B
TEM micrographs of stallion spermatozoa. A) Longitudinal section of a normal sperm with well shaped acrosome
(nA), nucleus (N) with condensed chromatin end regular assembly of axonemal structures and mitochondrial
helix. Mitochondria (M), axoneme(AX). Bar 1µm. B,C) Sections of sperm with altered acrosomes (arrows),
reacted (B) and swollen (C). Nucleus (N); cytoplasmic residue (CR). B) Bar 0,5µm; [70X198 mm (300X300 DPI)]
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C
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D
TEM micrographs of stallion spermatozoa. C) Bar 1µm. D) Cross section of altered sperm with marginated
chromatin (mCh); cytoplasmic residues (CR); coiled axoneme (cAX). Bar 1µm. [70X198 mm (300X300 DPI)]
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Abbiamo voluto supportare il lavoro in vivo con una ricerca della
possibile azione del REAC in vitro su sperma refrigerato valutando la
quanti tà di ATP espressa in mmol\ml
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Setting
1 Emettitori
2 Cavi di connessione
3 Morsetti
4 Sonda Laminare
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5 Sperma refrigerato
6 Refrigeratore a 4°C
EMF Emissione
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Controlli
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Trattati
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Anche nello stallone situazioni ambientali sfavorevoli possono influenzare
il comportamento sessuale e le caratteristiche del seme.
Dal momento che le cause della ipofertilità degli stalloni non erano
conosciute, come ben descritto in molte altre specie animali (Mason and
Veasey, 2010), abbiamo considerato come possibili elementi lo stress e
le condizioni ambientali.
Infatti l’interazione tra stress e sistema nervoso autonomo condiziona la
concentrazione degli spermatozoi (Giblin, 1988), il volume e la motilità
spermatica (Schneeider-Kofman and Sheiner, 2005) e la loro morfologia
(Pook, 2004).
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I dati in vivo dimostrano un progressivo effetto positivo della REAC-VNPPO
sulla qualità del seme degli stalloni ipofertili particolarmente evidente un
mese dopo la fine della terapia, esito legato al ciclo della spermatogenesi.
I dati in vitro dimostrano inoltre un significativo incremento percentuale
della presenza dell’ATP ed un contemporaneo rallentamento della
diminuzione della quantità di ATP nello sperma nell’arco delle 48 ore,
macroscopicamente evidente rispetto ai controlli dove tende allo 0
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Al TEM le alterazioni ultrastrutturali intracellulari sono decisamente
maggiori negli stalloni ipofertili rispetto ai normali.
Le anomalie dell’acrosoma sono descritte come possibili cause di
disordini riproduttivi nello stallone (Pesch, 2006)
L’effetto positivo della REAC-VNPPO è verificabile attraverso la
riduzione delle alterazioni dell’acrosoma, dei nuclei con cromatina
marginata e dei residui citoplasmatici.
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Il miglioramento delle caratteristiche ultrastrutturali della coda dello
spermatozoo può spiegare, almeno in parte, l’incremento della
motilità.
Nell’uomo, infatti sono stati ipotizzati anche altri meccanismi quali
l’influenza negativa sulla motilità dello spermatozoo esercitata dallo
stress mentale e dal conseguente aumento della superossido
dismutasi (Eskiokac, 2005).
I dati della nostra esperienza sono in sintonia con quanto riportato in
Medicina Umana. In uno studio sull’infertilità idiopatica, dopo analogo
trattamento REAC si assisteva ad un aumento della motilità
spermatica e ad una riduzione dell’apoptosi.
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Questi risultati, confermano come il trattamento REAC VNPPO possa essere
un trattamento utile nei casi di ipofertilità idiopatica:
Migliorando il processo di spermatogenesi (Collodel, 2008),
Limitando le risposte disadattative alla interazione ambientale
Ottimizzando il benessere psico fisico dell’animale
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Dopo VNPPO con il REAC abbiamo notato un progressivo aumento e
una stabilizzazione della motilità degli spermatozoi e nella qualità
morfologica complessiva nel gruppo degli stalloni ipofertili.
A causa del numero dei campioni i dati delle caratteristiche dello
sperma e degli spermatozoi degli stalloni trattati sono espressi come
media e scarto interquartile (IQR 25 ° -75° percentile).
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Ogni tecnologia sufficentemente avanzata è indistinguibile dalla magia.
(Arthur C. Clarke)
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Grazie
per la cortese attenzione
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