Practical applications of sperm selection techniques for improving reproductive efficiency

Several selection techniques are available for processing spermatozoa. Apart from sperm washing to remove seminal plasma, only "swim-up" and colloid centrifugation have been used to any extent to prepare spermatozoa for in vitro fertilization, and only colloid centrifugation has been used to prepare sperm samples for artificial insemination. Single-layer centrifugation (SLC) through a species-specific colloid has been shown to be effective in selecting spermatozoa with good motility, normal morphology and intact chromatin in a range of species. This method is less timeconsuming than swim-up, and has been scaled-up to allow whole ejaculates to be processed in a practical manner. The applications of SLC are as follows: to improve sperm quality in insemination doses or in samples for in vitro fertilization, to increase the shelf life of normal sperm doses, to remove pathogens (viruses, bacteria), to improve cryosurvival by removing dead and dying spermatozoa before freezing or after thawing, to select spermatozoa for intracytoplasmic sperm injection, and to aid conservation breeding

A dose-escalation ex vivo study on the effects of intracameral benzalkonium chloride in rabbits

Rabbits are currently not a good model for studying diseases of the corneal endothelium because their corneal endothelial cells (CECs) maintain a high proliferative capacity throughout almost all their life. Addressing this particular feature might allow the use of this species for such a purpose. The aim of this study was to evaluate the corneal endothelial injury after intracameral benzalkonium chloride (BAC) injection into rabbit eyes ex vivo, and to establish the most suitable starting dose for an in vivo study aimed at developing an animal model of corneal endothelial disease. Forty rabbit eyes obtained postmortem by transconjunctival enucleation were divided into 8 groups according to the injected compound: Control (no injection), BSS, and increasing BAC concentrations (0.005%, 0.01%, 0.025%, 0.05%, 0.1% and 0.2%). At 0, 6, 24 and 48 h, ophthalmologic examination of the anterior segment, pachymetry and specular microscopy were performed, and corneas were finally vital-stained and observed under the light microscope to assess the CECs morphology and mortality rate. When compared to BSS, CECs density started to decrease significantly at 0.025% BAC concentration, while mean cell area, corneal edema and corneal thickness began to increase significantly at 0.05%, 0.005% and 0.1% BAC concentrations, respectively. Concentrations of 0.05% BAC and above caused significant increases in CECs pleomorphism (decreased hexagonality) and mortality, compared to control and BSS. Ex vivo intracameral BAC injection induces corneal endothelial toxicity in rabbits. However, confirmatory in vivo studies are required to develop the desired model, with 0.05% BAC being a suggested starting point

Climate change and male animal reproduction: effects of heat stress and season

L’objectiu general d’aquesta tesi doctoral ha estat estudiar l’impacte que pot tenir el canvi climàtic, provocant situacions d’estrès tèrmic, i l’estacionalitat climàtica sobre la reproducció animal, en concret sobre la qualitat espermàtica, utilitzant un model experimental (conill) i un model d’una espècie de gran interès ramader (boví). L’objectiu del primer capítol va ser avaluar l’efecte d’un model d’estrès tèrmic in vivo de cicles circadians d’estiu continus amb períodes de recuperació sobre la qualitat espermàtica, la fertilitat, la prolificitat i en la concentració d’hormones d’estrès utilitzant el conill com model. La fiabilitat del model es va demostrar mitjançant l’increment de metabòlits de cortisol fecal en animals sotmesos a estrès tèrmic. L’exposició d’animals a l’estrès tèrmic in vivo va comportar la disminució del percentatge d’espermatozoides viables, i l’augment de la proporció d’alteracions acrosòmiques i d’espermatozoides sense cua. Tot i que es van observar efectes negatius en alguns paràmetres de qualitat espermàtica, la fertilitat i la prolificitat no es van veure negativament afectades. Per tant, es suggerí la hipòtesi d’un possible desenvolupament de tolerància o d’adaptació dels animals a l’estrès tèrmic. En el capítol 2a es va desenvolupar un mètode fluoromètric vital (resazurin reduction test, RRT) per tal d’avaluar l’activitat metabòlica dels espermatozoides de conill. Els resultats van mostrar una correlació positiva entre l’activitat metabòlica a través del RRT i la proporció d’espermatozoides viables, i una correlació negativa entre l’activitat metabòlica i la presència d’espermatozoides amb anomalies acrosòmiques. El RRT és per tant un mètode prometedor per a l’avaluació indirecta de la viabilitat i els paràmetres morfològics. En el capítol 2b es va avaluar l’impacte d’un model d’estrès tèrmic in vitro en la qualitat espermàtica del conill. A més, es va determinar els possibles efectes d’estacionalitat climàtica en la tolerància tèrmica de l’esperma. Les mostres espermàtiques recollides en estacions càlides i fredes van ser exposades a temperatures escrotals (32,5ºC), corporals (37ºC) o d’hipertèrmia (42ºC). Només l’exposició de les mostres espermàtiques a temperatures d’hipertèrmia va comportar la reducció dels valors mitjans de motilitat total, activitat metabòlica, i velocitat curvilínia i mitjana. L’activitat metabòlica també va ser influenciada per la interacció entre l’estrès tèrmica i l’estació climàtica. Per tant, es pot extrapolar que en condicions in vivo, la presència d’espermatozoides en úters i oviductes de femelles en estat d’hipertèrmia podria comprometre la posterior fertilitat. En el capítol 3 es van avaluar els possibles efectes climàtics en la qualitat espermàtica de toros estabulats al nord d’Espanya. Les mostres seminals recollides a la primavera van mostrar valors cinemàtics (motilitat total i progressiva, velocitat mitjana i velocitat rectilínia), percentatges d’espermatozoides viables, proporció d’espermatozoides viables amb acrosoma no reaccionat, i proporció d’espermatozoides vius no productors de superòxid o peròxid d’hidrogen més elevats que les mostres recollides en les altres estacions climàtiques estudiades. Aquests resultats poden ser indicatius d’una millor qualitat espermàtica en les mostres recollides a la primavera comparat amb les mostres recollides en altres estacions climàtiques. L’objectiu del capítol 4 va ser estudiar l’efecte de l’estacionalitat en la capacitat fecundant dels espermatozoides bovins i el seu posterior desenvolupament embrionari in vitro. Oòcits bovins van ser madurats i fecundats in vitro amb espermatozoides de toro recollits en diferents estacions climàtiques. Dels paràmetres estudiats, només la taxa de divisió embrionària mostrava una tendència cap a la significació entre estacions. Les mostres espermàtiques recollides a la primavera van mostrar desenvolupaments embrionaris més ràpids. S’hauran de realitzar més estudis per tal de verificar aquest resultats preliminars.The general purpose of this doctoral thesis has been to study the impact of climate changes, such as heat stress, and season on sperm quality using an experimental model (rabbit) and a livestock model (bovine). The aim of the first chapter was to evaluate the effect of an in vivo heat stress model of continuous summer circadian cycles with periods of recovery on sperm quality, fertility, prolificacy and concentrations of stress hormones in rabbits. The reliability of the model was demonstrated by the higher values of faecal cortisol metabolites of the animals exposed to heat stress. The exposure to the in vivo heat stress decreased the percentage of viable spermatozoa, and increased the proportion of acrosome abnormalities and tailless spermatozoa. Although negative effects were observed in some sperm quality parameters, fertility and prolificacy were not adversely affected. A hypothesis of development of stress tolerance or species adaptation to stress is suggested. In Chapter 2a, a vital fluorometric method (resazurin reduction test; RRT) for evaluating metabolic activity of rabbit sperm cells was developed. A positive correlation between metabolic activity through RRT and the proportion of viable spermatozoa, and a negative correlation between metabolic activity and sperm cells with acrosomic abnormalities were observed. RRT is a promising method for a dual indirect assessment of viability and morphological parameters. Chapter 2b evaluated the impact of an in vitro heat stress model on rabbit sperm quality and to determine possible seasonal effects on sperm heat tolerance. Sperm samples collected both in the warm and the cold seasons were exposed to scrotal (32.5ºC), body (37ºC) or hyperthermic (42ºC) temperatures for 3 hours. Only the exposure to hyperthermic conditions decreased the average values of total motility, metabolic activity, and curvilinear and mean velocity. Metabolic activity was also influenced by the interaction of heat stress and season. Thus, extrapolating to in vivo conditions, the presence of sperm cells in a hyperthermic uterus or oviduct could compromise fertility. In Chapter 3, the possible effects of climate factors on sperm quality of bulls housed in northern Spain were evaluated. Samples collected in spring showed higher average kinematic values (total and progressive motility, average path velocity and straight line velocity), proportion of viable spermatozoa and proportion of viable spermatozoa with non-reacted acrosome, and proportion of live spermatozoa not producing superoxide or hydrogen peroxide when compared to ejaculates from the same bull obtained in winter and summer. These results may be indicative of better sperm quality in samples collected in spring than samples collected in other seasons. The aim of chapter 4 was to study the effects of season on the fertilizing ability of bovine spermatozoa and subsequent embryo development in vitro. Bovine oocytes were matured and fertilized in vitro with sperm cells from ejaculates collected in different seasons. From the studied parameters, only embryo development rates showed a trend towards significance among seasons. Semen samples collected in spring results in embryos that developed at a faster rate. Further studies should be performed in order to verify these preliminary interesting results

Climate change and male animal reproduction: effects of heat stress and season

L’objectiu general d’aquesta tesi doctoral ha estat estudiar l’impacte que pot tenir el canvi climàtic, provocant situacions d’estrès tèrmic, i l’estacionalitat climàtica sobre la reproducció animal, en concret sobre la qualitat espermàtica, utilitzant un model experimental (conill) i un model d’una espècie de gran interès ramader (boví). L’objectiu del primer capítol va ser avaluar l’efecte d’un model d’estrès tèrmic in vivo de cicles circadians d’estiu continus amb períodes de recuperació sobre la qualitat espermàtica, la fertilitat, la prolificitat i en la concentració d’hormones d’estrès utilitzant el conill com model. La fiabilitat del model es va demostrar mitjançant l’increment de metabòlits de cortisol fecal en animals sotmesos a estrès tèrmic. L’exposició d’animals a l’estrès tèrmic in vivo va comportar la disminució del percentatge d’espermatozoides viables, i l’augment de la proporció d’alteracions acrosòmiques i d’espermatozoides sense cua. Tot i que es van observar efectes negatius en alguns paràmetres de qualitat espermàtica, la fertilitat i la prolificitat no es van veure negativament afectades. Per tant, es suggerí la hipòtesi d’un possible desenvolupament de tolerància o d’adaptació dels animals a l’estrès tèrmic. En el capítol 2a es va desenvolupar un mètode fluoromètric vital (resazurin reduction test, RRT) per tal d’avaluar l’activitat metabòlica dels espermatozoides de conill. Els resultats van mostrar una correlació positiva entre l’activitat metabòlica a través del RRT i la proporció d’espermatozoides viables, i una correlació negativa entre l’activitat metabòlica i la presència d’espermatozoides amb anomalies acrosòmiques. El RRT és per tant un mètode prometedor per a l’avaluació indirecta de la viabilitat i els paràmetres morfològics. En el capítol 2b es va avaluar l’impacte d’un model d’estrès tèrmic in vitro en la qualitat espermàtica del conill. A més, es va determinar els possibles efectes d’estacionalitat climàtica en la tolerància tèrmica de l’esperma. Les mostres espermàtiques recollides en estacions càlides i fredes van ser exposades a temperatures escrotals (32,5ºC), corporals (37ºC) o d’hipertèrmia (42ºC). Només l’exposició de les mostres espermàtiques a temperatures d’hipertèrmia va comportar la reducció dels valors mitjans de motilitat total, activitat metabòlica, i velocitat curvilínia i mitjana. L’activitat metabòlica també va ser influenciada per la interacció entre l’estrès tèrmica i l’estació climàtica. Per tant, es pot extrapolar que en condicions in vivo, la presència d’espermatozoides en úters i oviductes de femelles en estat d’hipertèrmia podria comprometre la posterior fertilitat. En el capítol 3 es van avaluar els possibles efectes climàtics en la qualitat espermàtica de toros estabulats al nord d’Espanya. Les mostres seminals recollides a la primavera van mostrar valors cinemàtics (motilitat total i progressiva, velocitat mitjana i velocitat rectilínia), percentatges d’espermatozoides viables, proporció d’espermatozoides viables amb acrosoma no reaccionat, i proporció d’espermatozoides vius no productors de superòxid o peròxid d’hidrogen més elevats que les mostres recollides en les altres estacions climàtiques estudiades. Aquests resultats poden ser indicatius d’una millor qualitat espermàtica en les mostres recollides a la primavera comparat amb les mostres recollides en altres estacions climàtiques. L’objectiu del capítol 4 va ser estudiar l’efecte de l’estacionalitat en la capacitat fecundant dels espermatozoides bovins i el seu posterior desenvolupament embrionari in vitro. Oòcits bovins van ser madurats i fecundats in vitro amb espermatozoides de toro recollits en diferents estacions climàtiques. Dels paràmetres estudiats, només la taxa de divisió embrionària mostrava una tendència cap a la significació entre estacions. Les mostres espermàtiques recollides a la primavera van mostrar desenvolupaments embrionaris més ràpids. S’hauran de realitzar més estudis per tal de verificar aquest resultats preliminars.The general purpose of this doctoral thesis has been to study the impact of climate changes, such as heat stress, and season on sperm quality using an experimental model (rabbit) and a livestock model (bovine). The aim of the first chapter was to evaluate the effect of an in vivo heat stress model of continuous summer circadian cycles with periods of recovery on sperm quality, fertility, prolificacy and concentrations of stress hormones in rabbits. The reliability of the model was demonstrated by the higher values of faecal cortisol metabolites of the animals exposed to heat stress. The exposure to the in vivo heat stress decreased the percentage of viable spermatozoa, and increased the proportion of acrosome abnormalities and tailless spermatozoa. Although negative effects were observed in some sperm quality parameters, fertility and prolificacy were not adversely affected. A hypothesis of development of stress tolerance or species adaptation to stress is suggested. In Chapter 2a, a vital fluorometric method (resazurin reduction test; RRT) for evaluating metabolic activity of rabbit sperm cells was developed. A positive correlation between metabolic activity through RRT and the proportion of viable spermatozoa, and a negative correlation between metabolic activity and sperm cells with acrosomic abnormalities were observed. RRT is a promising method for a dual indirect assessment of viability and morphological parameters. Chapter 2b evaluated the impact of an in vitro heat stress model on rabbit sperm quality and to determine possible seasonal effects on sperm heat tolerance. Sperm samples collected both in the warm and the cold seasons were exposed to scrotal (32.5ºC), body (37ºC) or hyperthermic (42ºC) temperatures for 3 hours. Only the exposure to hyperthermic conditions decreased the average values of total motility, metabolic activity, and curvilinear and mean velocity. Metabolic activity was also influenced by the interaction of heat stress and season. Thus, extrapolating to in vivo conditions, the presence of sperm cells in a hyperthermic uterus or oviduct could compromise fertility. In Chapter 3, the possible effects of climate factors on sperm quality of bulls housed in northern Spain were evaluated. Samples collected in spring showed higher average kinematic values (total and progressive motility, average path velocity and straight line velocity), proportion of viable spermatozoa and proportion of viable spermatozoa with non-reacted acrosome, and proportion of live spermatozoa not producing superoxide or hydrogen peroxide when compared to ejaculates from the same bull obtained in winter and summer. These results may be indicative of better sperm quality in samples collected in spring than samples collected in other seasons. The aim of chapter 4 was to study the effects of season on the fertilizing ability of bovine spermatozoa and subsequent embryo development in vitro. Bovine oocytes were matured and fertilized in vitro with sperm cells from ejaculates collected in different seasons. From the studied parameters, only embryo development rates showed a trend towards significance among seasons. Semen samples collected in spring results in embryos that developed at a faster rate. Further studies should be performed in order to verify these preliminary interesting results

Practical applications of sperm selection techniques for improving reproductive efficiency

Several selection techniques are available for processing spermatozoa. Apart from sperm washing to remove seminal plasma, only "swim-up" and colloid centrifugation have been used to any extent to prepare spermatozoa for in vitro fertilization, and only colloid centrifugation has been used to prepare sperm samples for artificial insemination. Single-layer centrifugation (SLC) through a species-specific colloid has been shown to be effective in selecting spermatozoa with good motility, normal morphology and intact chromatin in a range of species. This method is less timeconsuming than swim-up, and has been scaled-up to allow whole ejaculates to be processed in a practical manner. The applications of SLC are as follows: to improve sperm quality in insemination doses or in samples for in vitro fertilization, to increase the shelf life of normal sperm doses, to remove pathogens (viruses, bacteria), to improve cryosurvival by removing dead and dying spermatozoa before freezing or after thawing, to select spermatozoa for intracytoplasmic sperm injection, and to aid conservation breeding

Climate change and male animal reproduction : effects of heat stress and season

L'objectiu general d'aquesta tesi doctoral ha estat estudiar l'impacte que pot tenir el canvi climàtic, provocant situacions d'estrès tèrmic, i l'estacionalitat climàtica sobre la reproducció animal, en concret sobre la qualitat espermàtica, utilitzant un model experimental (conill) i un model d'una espècie de gran interès ramader (boví). L'objectiu del primer capítol va ser avaluar l'efecte d'un model d'estrès tèrmic in vivo de cicles circadians d'estiu continus amb períodes de recuperació sobre la qualitat espermàtica, la fertilitat, la prolificitat i en la concentració d'hormones d'estrès utilitzant el conill com model. La fiabilitat del model es va demostrar mitjançant l'increment de metabòlits de cortisol fecal en animals sotmesos a estrès tèrmic. L'exposició d'animals a l'estrès tèrmic in vivo va comportar la disminució del percentatge d'espermatozoides viables, i l'augment de la proporció d'alteracions acrosòmiques i d'espermatozoides sense cua. Tot i que es van observar efectes negatius en alguns paràmetres de qualitat espermàtica, la fertilitat i la prolificitat no es van veure negativament afectades. Per tant, es suggerí la hipòtesi d'un possible desenvolupament de tolerància o d'adaptació dels animals a l'estrès tèrmic. En el capítol 2a es va desenvolupar un mètode fluoromètric vital (resazurin reduction test, RRT) per tal d'avaluar l'activitat metabòlica dels espermatozoides de conill. Els resultats van mostrar una correlació positiva entre l'activitat metabòlica a través del RRT i la proporció d'espermatozoides viables, i una correlació negativa entre l'activitat metabòlica i la presència d'espermatozoides amb anomalies acrosòmiques. El RRT és per tant un mètode prometedor per a l'avaluació indirecta de la viabilitat i els paràmetres morfològics. En el capítol 2b es va avaluar l'impacte d'un model d'estrès tèrmic in vitro en la qualitat espermàtica del conill. A més, es va determinar els possibles efectes d'estacionalitat climàtica en la tolerància tèrmica de l'esperma. Les mostres espermàtiques recollides en estacions càlides i fredes van ser exposades a temperatures escrotals (32,5ºC), corporals (37ºC) o d'hipertèrmia (42ºC). Només l'exposició de les mostres espermàtiques a temperatures d'hipertèrmia va comportar la reducció dels valors mitjans de motilitat total, activitat metabòlica, i velocitat curvilínia i mitjana. L'activitat metabòlica també va ser influenciada per la interacció entre l'estrès tèrmica i l'estació climàtica. Per tant, es pot extrapolar que en condicions in vivo, la presència d'espermatozoides en úters i oviductes de femelles en estat d'hipertèrmia podria comprometre la posterior fertilitat. En el capítol 3 es van avaluar els possibles efectes climàtics en la qualitat espermàtica de toros estabulats al nord d'Espanya. Les mostres seminals recollides a la primavera van mostrar valors cinemàtics (motilitat total i progressiva, velocitat mitjana i velocitat rectilínia), percentatges d'espermatozoides viables, proporció d'espermatozoides viables amb acrosoma no reaccionat, i proporció d'espermatozoides vius no productors de superòxid o peròxid d'hidrogen més elevats que les mostres recollides en les altres estacions climàtiques estudiades. Aquests resultats poden ser indicatius d'una millor qualitat espermàtica en les mostres recollides a la primavera comparat amb les mostres recollides en altres estacions climàtiques. L'objectiu del capítol 4 va ser estudiar l'efecte de l'estacionalitat en la capacitat fecundant dels espermatozoides bovins i el seu posterior desenvolupament embrionari in vitro. Oòcits bovins van ser madurats i fecundats in vitro amb espermatozoides de toro recollits en diferents estacions climàtiques. Dels paràmetres estudiats, només la taxa de divisió embrionària mostrava una tendència cap a la significació entre estacions. Les mostres espermàtiques recollides a la primavera van mostrar desenvolupaments embrionaris més ràpids. S'hauran de realitzar més estudis per tal de verificar aquest resultats preliminars.The general purpose of this doctoral thesis has been to study the impact of climate changes, such as heat stress, and season on sperm quality using an experimental model (rabbit) and a livestock model (bovine). The aim of the first chapter was to evaluate the effect of an in vivo heat stress model of continuous summer circadian cycles with periods of recovery on sperm quality, fertility, prolificacy and concentrations of stress hormones in rabbits. The reliability of the model was demonstrated by the higher values of faecal cortisol metabolites of the animals exposed to heat stress. The exposure to the in vivo heat stress decreased the percentage of viable spermatozoa, and increased the proportion of acrosome abnormalities and tailless spermatozoa. Although negative effects were observed in some sperm quality parameters, fertility and prolificacy were not adversely affected. A hypothesis of development of stress tolerance or species adaptation to stress is suggested. In Chapter 2a, a vital fluorometric method (resazurin reduction test; RRT) for evaluating metabolic activity of rabbit sperm cells was developed. A positive correlation between metabolic activity through RRT and the proportion of viable spermatozoa, and a negative correlation between metabolic activity and sperm cells with acrosomic abnormalities were observed. RRT is a promising method for a dual indirect assessment of viability and morphological parameters. Chapter 2b evaluated the impact of an in vitro heat stress model on rabbit sperm quality and to determine possible seasonal effects on sperm heat tolerance. Sperm samples collected both in the warm and the cold seasons were exposed to scrotal (32.5ºC), body (37ºC) or hyperthermic (42ºC) temperatures for 3 hours. Only the exposure to hyperthermic conditions decreased the average values of total motility, metabolic activity, and curvilinear and mean velocity. Metabolic activity was also influenced by the interaction of heat stress and season. Thus, extrapolating to in vivo conditions, the presence of sperm cells in a hyperthermic uterus or oviduct could compromise fertility. In Chapter 3, the possible effects of climate factors on sperm quality of bulls housed in northern Spain were evaluated. Samples collected in spring showed higher average kinematic values (total and progressive motility, average path velocity and straight line velocity), proportion of viable spermatozoa and proportion of viable spermatozoa with non-reacted acrosome, and proportion of live spermatozoa not producing superoxide or hydrogen peroxide when compared to ejaculates from the same bull obtained in winter and summer. These results may be indicative of better sperm quality in samples collected in spring than samples collected in other seasons. The aim of chapter 4 was to study the effects of season on the fertilizing ability of bovine spermatozoa and subsequent embryo development in vitro. Bovine oocytes were matured and fertilized in vitro with sperm cells from ejaculates collected in different seasons. From the studied parameters, only embryo development rates showed a trend towards significance among seasons. Semen samples collected in spring results in embryos that developed at a faster rate. Further studies should be performed in order to verify these preliminary interesting results

Climate change and male animal reproduction : effects of heat stress and season /

L'objectiu general d'aquesta tesi doctoral ha estat estudiar l'impacte que pot tenir el canvi climàtic, provocant situacions d'estrès tèrmic, i l'estacionalitat climàtica sobre la reproducció animal, en concret sobre la qualitat espermàtica, utilitzant un model experimental (conill) i un model d'una espècie de gran interès ramader (boví). L'objectiu del primer capítol va ser avaluar l'efecte d'un model d'estrès tèrmic in vivo de cicles circadians d'estiu continus amb períodes de recuperació sobre la qualitat espermàtica, la fertilitat, la prolificitat i en la concentració d'hormones d'estrès utilitzant el conill com model. La fiabilitat del model es va demostrar mitjançant l'increment de metabòlits de cortisol fecal en animals sotmesos a estrès tèrmic. L'exposició d'animals a l'estrès tèrmic in vivo va comportar la disminució del percentatge d'espermatozoides viables, i l'augment de la proporció d'alteracions acrosòmiques i d'espermatozoides sense cua. Tot i que es van observar efectes negatius en alguns paràmetres de qualitat espermàtica, la fertilitat i la prolificitat no es van veure negativament afectades. Per tant, es suggerí la hipòtesi d'un possible desenvolupament de tolerància o d'adaptació dels animals a l'estrès tèrmic. En el capítol 2a es va desenvolupar un mètode fluoromètric vital (resazurin reduction test, RRT) per tal d'avaluar l'activitat metabòlica dels espermatozoides de conill. Els resultats van mostrar una correlació positiva entre l'activitat metabòlica a través del RRT i la proporció d'espermatozoides viables, i una correlació negativa entre l'activitat metabòlica i la presència d'espermatozoides amb anomalies acrosòmiques. El RRT és per tant un mètode prometedor per a l'avaluació indirecta de la viabilitat i els paràmetres morfològics. En el capítol 2b es va avaluar l'impacte d'un model d'estrès tèrmic in vitro en la qualitat espermàtica del conill. A més, es va determinar els possibles efectes d'estacionalitat climàtica en la tolerància tèrmica de l'esperma. Les mostres espermàtiques recollides en estacions càlides i fredes van ser exposades a temperatures escrotals (32,5ºC), corporals (37ºC) o d'hipertèrmia (42ºC). Només l'exposició de les mostres espermàtiques a temperatures d'hipertèrmia va comportar la reducció dels valors mitjans de motilitat total, activitat metabòlica, i velocitat curvilínia i mitjana. L'activitat metabòlica també va ser influenciada per la interacció entre l'estrès tèrmica i l'estació climàtica. Per tant, es pot extrapolar que en condicions in vivo, la presència d'espermatozoides en úters i oviductes de femelles en estat d'hipertèrmia podria comprometre la posterior fertilitat. En el capítol 3 es van avaluar els possibles efectes climàtics en la qualitat espermàtica de toros estabulats al nord d'Espanya. Les mostres seminals recollides a la primavera van mostrar valors cinemàtics (motilitat total i progressiva, velocitat mitjana i velocitat rectilínia), percentatges d'espermatozoides viables, proporció d'espermatozoides viables amb acrosoma no reaccionat, i proporció d'espermatozoides vius no productors de superòxid o peròxid d'hidrogen més elevats que les mostres recollides en les altres estacions climàtiques estudiades. Aquests resultats poden ser indicatius d'una millor qualitat espermàtica en les mostres recollides a la primavera comparat amb les mostres recollides en altres estacions climàtiques. L'objectiu del capítol 4 va ser estudiar l'efecte de l'estacionalitat en la capacitat fecundant dels espermatozoides bovins i el seu posterior desenvolupament embrionari in vitro. Oòcits bovins van ser madurats i fecundats in vitro amb espermatozoides de toro recollits en diferents estacions climàtiques. Dels paràmetres estudiats, només la taxa de divisió embrionària mostrava una tendència cap a la significació entre estacions. Les mostres espermàtiques recollides a la primavera van mostrar desenvolupaments embrionaris més ràpids. S'hauran de realitzar més estudis per tal de verificar aquest resultats preliminars.The general purpose of this doctoral thesis has been to study the impact of climate changes, such as heat stress, and season on sperm quality using an experimental model (rabbit) and a livestock model (bovine). The aim of the first chapter was to evaluate the effect of an in vivo heat stress model of continuous summer circadian cycles with periods of recovery on sperm quality, fertility, prolificacy and concentrations of stress hormones in rabbits. The reliability of the model was demonstrated by the higher values of faecal cortisol metabolites of the animals exposed to heat stress. The exposure to the in vivo heat stress decreased the percentage of viable spermatozoa, and increased the proportion of acrosome abnormalities and tailless spermatozoa. Although negative effects were observed in some sperm quality parameters, fertility and prolificacy were not adversely affected. A hypothesis of development of stress tolerance or species adaptation to stress is suggested. In Chapter 2a, a vital fluorometric method (resazurin reduction test; RRT) for evaluating metabolic activity of rabbit sperm cells was developed. A positive correlation between metabolic activity through RRT and the proportion of viable spermatozoa, and a negative correlation between metabolic activity and sperm cells with acrosomic abnormalities were observed. RRT is a promising method for a dual indirect assessment of viability and morphological parameters. Chapter 2b evaluated the impact of an in vitro heat stress model on rabbit sperm quality and to determine possible seasonal effects on sperm heat tolerance. Sperm samples collected both in the warm and the cold seasons were exposed to scrotal (32.5ºC), body (37ºC) or hyperthermic (42ºC) temperatures for 3 hours. Only the exposure to hyperthermic conditions decreased the average values of total motility, metabolic activity, and curvilinear and mean velocity. Metabolic activity was also influenced by the interaction of heat stress and season. Thus, extrapolating to in vivo conditions, the presence of sperm cells in a hyperthermic uterus or oviduct could compromise fertility. In Chapter 3, the possible effects of climate factors on sperm quality of bulls housed in northern Spain were evaluated. Samples collected in spring showed higher average kinematic values (total and progressive motility, average path velocity and straight line velocity), proportion of viable spermatozoa and proportion of viable spermatozoa with non-reacted acrosome, and proportion of live spermatozoa not producing superoxide or hydrogen peroxide when compared to ejaculates from the same bull obtained in winter and summer. These results may be indicative of better sperm quality in samples collected in spring than samples collected in other seasons. The aim of chapter 4 was to study the effects of season on the fertilizing ability of bovine spermatozoa and subsequent embryo development in vitro. Bovine oocytes were matured and fertilized in vitro with sperm cells from ejaculates collected in different seasons. From the studied parameters, only embryo development rates showed a trend towards significance among seasons. Semen samples collected in spring results in embryos that developed at a faster rate. Further studies should be performed in order to verify these preliminary interesting results