Effects of genistein supplementation on the characteristics of human sperm during liquid storage

Abstract

Cryopreservation, the most popular way to preserve human sperm, led to a significant decline in sperm motility. Here, we tried to introduce a new method to store sperm without freezing. Different concentrations of genistein were added to liquid preserved sperm. We investigated the effects of supplementation on sperm total antioxidative capacity (T-AOC), glutathione(GSH), methane dicarboxylic aldehyde (MDA), acrosomal enzyme activity, and fertilization ability of sperm. The effects of liquid storage and cryopreservation on sperm parameters were also compared. IVF medium supplemented with genistein (20μmol L-1) maintained sperm motility for up to 11 days. The addition of genistein led to a decrease in reactive oxygen species (ROS) generation that demonstrated an effective improvement in sperm motility and decreased the MDA production and maintained the GSH content and enhanced the oxidative stress resistance ability of the sperm during liquid storage. The storage sperm were used for intracytoplasmic sperm injection(ICSI) into human oocytes and activated oocytes successfully. Sperm stored in liquid medium containing genistein was superior to sperm stored in liquid nitrogen in terms of antioxidant stress and fertilization ability. We confirmed that genistein could be used as an antioxidant for the liquid storage of sperm. Sperm stored in an IVF medium with genistein could avoid cryodamage, which may become an alternative option in assisted reproduction technology. (Afr J Reprod Health 2022; 26[7]: 72-82).

Résumé

La cryoconservation, le moyen le plus populaire de conserver le sperme humain, a entraîné une baisse significative de la motilité des spermatozoïdes. Ici, nous avons essayé d'introduire une nouvelle méthode pour stocker le sperme sans le congeler. Différentes concentrations de génistéine ont été ajoutées au sperme conservé liquide. Nous avons étudié les effets de la supplémentation sur la capacité antioxydante totale des spermatozoïdes (T-AOC), le glutathion (GSH), le méthane dicarboxylique aldéhyde (MDA), l'activité enzymatique acrosomique et la capacité de fécondation des spermatozoïdes. Les effets du stockage liquide et de la cryoconservation sur les paramètres du sperme ont également été comparés. Le milieu de FIV additionné de génistéine (20 μmol L-1) a maintenu la motilité des spermatozoïdes jusqu'à 11 jours. L'ajout de génistéine a entraîné une diminution de la génération d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) qui a démontré une amélioration efficace de la motilité des spermatozoïdes et a diminué la production de MDA et a maintenu la teneur en GSH et a amélioré la capacité de résistance au stress oxydatif du sperme pendant le stockage liquide. Les spermatozoïdes de stockage ont été utilisés pour l'injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI) dans des ovocytes humains et des ovocytes activés avec succès. Le sperme stocké dans un milieu liquide contenant de la génistéine était supérieur au sperme stocké dans de l'azote liquide en termes de stress antioxydant et de capacité de fécondation. Nous avons confirmé que la génistéine pouvait être utilisée comme antioxydant pour le stockage liquide du sperme. Le sperme stocké dans un milieu de FIV avec de la génistéine pourrait éviter les cryodommages, ce qui pourrait devenir une option alternative dans la technologie de reproduction assistée. (Afr J Reprod Health 2022; 26[7]: 72-82).