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A resistência antimicrobiana representa um desafio crescente na conservação do sêmen de reprodutores, especialmente na espécie suína. As bactérias são um componente natural do sêmen e o seu crescimento deve ser inibido para proteger tanto a capacidade fertilizante do esperma como a saúde da fêmea. Na reprodução suína, onde o sêmen é rotineiramente armazenado em estado líquido a 17°C, é urgente encontrar alternativas aos antibióticos convencionais.
A inativação fotodinâmica (PDI) de bactérias é uma ferramenta bem estabelecida na medicina e na indústria alimentícia; entretanto, sua aplicação na conservação do sêmen não foi amplamente explorada. O principal desafio neste contexto é conseguir a inativação seletiva de bactérias sem comprometer a integridade e funcionalidade do esperma.
Métodos: O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade da PDI em sêmen suíno armazenado no estado 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, experiências fotofísicas, incluindo a cinética de fosforescência do oxigênio singleto do TMPyP e a determinação do tempo de vida do estado tripleto do fotossensibilizador, demonstraram uma produção suficientemente elevada de oxigênio singleto reativo no diluente de sêmen, enquanto o plasma seminal atuou como um forte desativador. Experimentos in vitro com sêmen suíno diluído mostraram que o protocolo PDI estabelecido preserva a motilidade espermática, a integridade da membrana, a integridade do DNA e a atividade mitocondrial, enquanto reduz efetivamente a carga bacteriana abaixo do limite de detecção. Além disso, um estudo de inseminação de prova de conceito confirmou a fertilidade in vivo do sêmen tratado com PDI.
Conclusão: A aplicação da PDI permitiu o desenvolvimento de uma ferramenta inovadora que controla eficazmente o crescimento bacteriano no sêmen suíno diluído, mantendo a sua fertilidade. Esta tecnologia poderá representar uma contribuição promissora para o conceito One Health, com potencial para 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
