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A resistência antimicrobiana representa um desafio crescente na preservação do sémen de animais reprodutores, especialmente em suínos. As bactérias são um componente natural do sémen e o seu crescimento deve ser inibido para proteger tanto a capacidade de fertilização do esperma como a saúde da fêmea. Na reprodução de suínos, onde o sémen é rotineiramente armazenado em estado líquido a 17°C, há uma necessidade urgente de encontrar alternativas aos antibióticos convencionais.
A inativação fotodinâmica (PDI) de bactérias é uma ferramenta bem estabelecida na medicina e na indústria alimentar; no entanto, a sua aplicação na preservação do sémen não tem sido amplamente explorada. O principal desafio neste contexto é conseguir uma inativação selectiva das bactérias sem comprometer a integridade e a funcionalidade do esperma.
Métodos: O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade da PDI no sémen de varrasco armazenado em meio líquido, utilizando 5,10,15,20-tetraquis(N-metil-4-piridil)-21H,23H-porfina (TMPyP) como fotossensibilizador e um sistema de iluminação LED de luz branca.
Resultados: Numa primeira fase, as experiências fotofísicas, incluindo a cinética de fosforescência do oxigénio singlete do TMPyP e a determinação do tempo de vida do estado triplete do fotossensibilizador, demonstraram uma produção suficientemente elevada de oxigénio singlete reativo no diluente de sémen, enquanto o plasma seminal actuou como um forte desactivador. Experiências in vitro com sémen de varrasco diluído mostraram que o protocolo PDI estabelecido preserva a motilidade dos espermatozóides, a integridade da membrana, a integridade do ADN e a atividade mitocondrial, ao mesmo tempo que reduz eficazmente a carga bacteriana abaixo do limite de deteção. Além disso, um estudo de inseminação de prova de conceito confirmou a fertilidade in vivo do sémen tratado com PDI.
Conclusão: A aplicação da PDI permitiu o desenvolvimento de uma ferramenta inovadora que controla eficazmente o crescimento bacteriano no sémen diluído de varrasco, mantendo a fertilidade. Esta tecnologia pode representar uma contribuição promissora para o conceito “One Health”, com o potencial de reduzir a resistência antimicrobiana na produção animal.
Luther A-M, Varzandeh M, Beckermann C, Feyer L, Maaßen IK, Oldenhof H, Hackbarth S and Waberski D (2024) Fertility after photodynamic inactivation of bacteria in extended boar semen. Front. Microbiol. 15:1429749. https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1429749
