Geplaatst op door Dierenarts Dierapotheker

Sperma analyse Casa hond

Heeft CASA de toekomst in de fokkerij van paard en hond?

CASA is een computergestuurd systeem voor de analyse van honden- en hengstensperma. Dit staat voor  Computer-Assisted Sperm Analysis. Met dit systeem kan heel nauwkeurig, snel en betrouwbaar de spermakwaliteit worden beoordeeld. Het systeem meet verschillende parameters voor de  concentratie, beweeglijkheid, morfometrie (vorm, grootte en bouw) en vitaliteit van de spermacellen. De data wordt automatisch geanalyseerd en is hierdoor objectief en digitaal. Het geeft een nog betere indicatie van de vruchtbaarheid van het sperma en de kwaliteit van het sperma.

Hoe werkt Computer-Assisted Sperm Analysis?

De CASA bestaat uit een microscoop, camera, warmte-element, beeldopslag en computer voor de analyse van data. De camera maakt videobeelden van de spermacellen, waarna middels een computerprogramma de verschillende parameters berekend worden. Ook wordt een beeld op de computer getoond, waardoor dit direct zichtbaar te maken is en dient als extra controle. De software genereert een Excel-bestand met daarin een overzicht van alle data.

Een veelgebruikt CASA systeem is dat van Proiser R+D. Dit systeem wordt zowel humaan gebruikt als voor  verschillende diersoorten, waaronder honden, paarden, koeien, en varkens. Het voordeel hiervan is dat het systeem ver doorontwikkeld is en een van de meest complete en eenvoudige systemen op de markt is. Hierbij worden tot 200 frames/seconde geanalyseerd. Omdat hondensperma in het algemeen sterk geconcentreerd is, wordt dit vaak voorafgaand aan de analyse verdund.

Met CASA worden de volgende parameters bepaald:

  • Concentratie.
  • Motiliteit: totale en progressieve motiliteit, langzame/medium/snel bewegende spermacellen, lineariteit van de beweging, amplitude van de zijwaartse beweging van de kop en verschillende waarden voor de snelheid van de spermacellen.
  • Morfometrie: kopgrootte (oppervlak, lengte, breedte en omtrek), kopvorm, acrosoom percentage, grootte van het middenstuk en manier waarop het middenstuk vastzit.
  • Vitaliteit: hoeveelheid levensvatbare spermacellen.

Wat is het voordeel van de CASA?

Traditioneel werd gebruik gemaakt van lichtmicroscopie om de verschillende parameters van sperma te meten. Hierbij wordt een ‘gewone’ microscoop handmatig bediend en worden de beelden door een persoon bekeken. Dit ging om de concentratie, motiliteit en morfologie. Het nadeel hiervan is dat het subjectief is en dat variatie ontstond door de ervaring van de gebruiker en de kwaliteit van de microscoop. Ook worden er relatief maar weinig spermacellen geanalyseerd en is een goede analyse tijdrovend.5

Deze nadelen worden ondervangen door het gebruik van CASA. Er worden binnen 1 minuut zeer grote aantallen (enkele duizenden) spermacellen geanalyseerd op vele parameters. Doordat de beoordeling van het sperma middels CASA geautomatiseerd is, kunnen ook meer subtiele veranderingen in de spermakwaliteit zichtbaar gemaakt worden.­­6 Het is dan ook heel goed mogelijk om monsters van verschillende dieren en momenten met elkaar te vergelijken.1

CASA is daarmee ook zeer geschikt om op een objectieve wijze verdunningsmiddelen en methoden voor bewaren van sperma te optimaliseren.6

Wat is het nadeel van de CASA?

Het is belangrijk dat het systeem goed gestandaardiseerd en gevalideerd is. Hierbij zullen bijvoorbeeld de instellingen duidelijk invloed kunnen hebben op de resultaten. Denk hierbij aan het aantal frames/sec dat door de camera wordt opgenomen. Deze instellingen verschillen tussen de diverse beschikbare CASA systemen en op dit moment is het nog lastig om de parameters tussen verschillende laboratoria/meetapparatuur te vergelijken. Andere factoren die mogelijk invloed kunnen hebben op de analyse, zijn de manier waarop het sperma verdund is en de temperatuur. Ook zijn de instellingen voor vers sperma versus gekoeld/diepvriessperma mogelijk verschillend.5,6

Een ander nadeel van de CASA is dat de apparatuur zeer kostbaar is en de kosten voor de sperma-analyse hierdoor hoger uitkomen dan met alleen microscopie.

Wat zegt de CASA over de vruchtbaarheid van de reu?

Er zijn veel gegevens bekend over uitkomsten van de CASA-analyse bij honden die bewezen vruchtbaar zijn. Deze vormen de zogenaamde ‘referentiewaarden’.  Op dit moment is het bij de hond nog niet helemaal duidelijk in hoeverre subtiele veranderingen in bijvoorbeeld de motiliteit en snelheid van de spermacellen invloed hebben op het bevruchtend vermogen van het sperma. Bij verschillende andere diersoorten (paarden, stieren en mensen) zijn deze verbanden al wel gevonden.5,6 Er kan dus geen nauwkeurige voorspelling gedaan worden van de vruchtbaarheid die met een individueel sample verkregen zal worden. De vruchtbaarheid wordt bijvoorbeeld uitgedrukt in het percentage drachtige teven of nestgrootte.1 Dit hangt namelijk ook af van andere factoren, zoals de dekking of KI zelf en de vruchtbaarheid van de teef. Ook wordt het sperma beoordeeld in ‘standaardvloeistof’. Dit heeft niet dezelfde samenstelling als de vloeistoffen waarmee het sperma in contact komt in het vrouwelijke dier. Hier kan dus ook een verschil ontstaan.1

Bij kunstmatige inseminatie met diepvriessperma bij teven zijn gegevens bekend over de drachtpercentages bij verschillende kwaliteiten sperma. De kwaliteit van het sperma wordt dan uitgedrukt in het aantal progressief bewegende normale spermacellen. Bij een aantal van >150 x 106 spermacellen is het drachtpercentage 76%, bij 100-150 x 106  is dat 68% en bij een aantal <100 x 106  is dat 52%.3 Met de CASA kan deze spermakwaliteit snel en betrouwbaar beoordeeld worden.

De invriesbaarheid van sperma van verschillende reuen kan duidelijk verschillen. Zonder CASA is het lastig om van tevoren een inschatting te kunnen maken of het sperma van een specifieke reu zijn kwaliteit en bevruchtend vermogen behoudt na invriezen (cryopreservatie). Met CASA kan hier een meer nauwkeurige voorspelling voor gedaan worden.4,6 Daarmee kunt u beter overwegen of u de kostbare procedure en opslag van sperma van een specifieke reu wilt aangaan. Dit kan een hoop teleurstellingen en hoge uitgaven voorkomen.

Wat zegt de CASA over de vruchtbaarheid van de hengst?

Bij de hengst zijn verbanden gevonden tussen subtiele veranderingen in bijvoorbeeld de motiliteit en snelheid van de spermacellen en het bevruchtend vermogen van het sperma.6 De vruchtbaarheid wordt bijvoorbeeld uitgedrukt in het percentage drachtige merries. Het is met CASA niet mogelijk om een nauwkeurige voorspelling te doen. Dit hangt, net als bij de hond, namelijk ook af van andere factoren, zoals de dekking of KI zelf en de vruchtbaarheid van de merrie.

De invriesbaarheid van sperma van verschillende hengsten kan duidelijk verschillen. Zonder CASA is het lastig om van tevoren een inschatting te kunnen maken of het sperma van een specifieke hengst zijn kwaliteit en bevruchtend vermogen behoudt na invriezen (cryopreservatie). Met CASA kan hier een meer nauwkeurige voorspelling voor gedaan worden.6 Daarmee kunt u beter overwegen of u de kostbare procedure en opslag van sperma van een specifieke hengst wilt aangaan. Dit kan een hoop teleurstellingen en hoge uitgaven voorkomen.

In de toekomst kan de methode van cryopreservatie (met name de gebruikte vloeistoffen) mogelijk ook aangepast worden per individuele hengst. Met de CASA kan dan beoordeeld worden welke methode de beste individuele spermakwaliteit geeft na invriezen.2

Factoren die van invloed zijn op de uitkomst van inseminatie

Wanneer is sperma-analyse met de CASA zinvol?

  1. Bij beoordeling van de spermakwaliteit. De waarde van een dekreu/hengst hangt sterk af van het bevruchtend vermogen van zijn sperma. Middels CASA kan de spermakwaliteit inzichtelijk gemaakt worden.
  2. Bij sperma-afname ten behoeve van het invriezen. Analyse met de CASA kan inzicht geven of het sperma van een hond/paard goed in te vriezen is.1,4,6 U kunt dan een meer onderbouwde overweging maken of u de kostbare procedure van invriezen, opslag en verzending van sperma wilt starten.
  3. Bij inseminatie van teven/merries met gekoeld of diepvriessperma. Voorafgaand aan de inseminatie kan de kwaliteit van het sperma beoordeeld worden.1 Zo kan besloten worden of en met welk sample de teef/merrie geïnsemineerd zal worden.
  4. Bij periodes van medicatie/ziekte. Doordat met de CASA subtiele veranderingen in de spermakwaliteit beoordeeld kunnen worden, is het mogelijk om de invloeden van omgevingsomstandigheden of medicatie/ziekte op sperma te kunnen beoordelen.6
  5. Bij verdeling van een ejaculaat in meerdere inseminatiedoses. De concentratie van sperma kan nauwkeurig bepaald worden en daarmee ook de verdeling van het ejaculaat in meerdere doses.1 

Literatuur:

  • Amann, R.P.; Waberski, D. (2014) Computer-assisted sperm analysis (CASA): Capabilities and potential developments. Theriogenology 81, pp5-17.
  • Loomis, P.R.; Graham, J.K. (2008) Commercial semen freezing: Individual male variation in cryosurvival and the response of stallion sperm to customized freezing protocols. Animal Reproduction Science 105, pp119-128
  • Mason, S.J. (2016) A retrospective clinical study of endoscopic-assisted transcervical innsemination in the bitch with frozen-thawed dog semen. Reprod Dom Anim 51, pp1-6.
  • Nunez-Martınez, I.; Moran, J.M.; Pena, F.J. (2007) Sperm indexes obtained using computer-assisted morphometry provide a forecast of the freezability of canine sperm. Int Journal of andrology 30 pp182-189.
  • Rijsselaere, T.; Van Soom, A.; Tanghe, S.;  Coryn,M.; Maes, D.; de Kruif, A. (2005) New techniques for the assessment of canine semen quality: A review. Theriogenology 64, pp706-719.
  • Rijsselaere, T.; Van Soom, A.; Maes, D.; Nizanski, W. (2012) Computer-Assisted Sperm Analysis in Dogs and Cats: An Update after 20 Years. Reprod Dom Anim 47, pp204-207.