Cyclic adenosine monophosphate (cAMP) analog and phosphodiesterase inhibitor (IBMX) ameliorate human sperm capacitation and motility

Abstract

Objectives

Human sperm quality is decreasing progressively. One of the foremost reasons for infertility is the failure in sperm capacitation. We examined the influence of a cAMP (cyclic-adenosine mono phosphate analog) + IBMX (3-isobutyl-1-methylxanthine) on the motility and capacitation rate of human sperm over time.

Material and methods

Samples were gotten from 20 asthenozoospermic infertile patients referring to the Academic Center for Education, Culture and Research unit of the infertility research center, Qom, Iran. Samples were processed with a Density Gradient Centrifuging. Spermatozoa were divided into 4 groups: control, experimental 1, 2 and 3 (E1, E2, E3) based on the dose/time schedules (cAMP 5mmol + IBMX 0.2mmol/2, 4, and 6 h, respectively). The computer-assisted sperm analysis and chlortetracycline assays were used to measure sperm motility and capacitation.

Results

After incubation with a cAMP analog and IBMX, the levels of progressive motile sperms considerably improved in all experimental groups compared to the control group (E1 = 18.89 ± 7.1, E2 = 30 ± 9.7, E3 = 26.3 ± 9.6 vs Control = 10.28 ± 6.2, P < 0.05) especially in E2 group (P < 0.05), indicating a greater effect of db cAMP (5 mmol) and IBMX (0.2 mmol) for 4 h compared to the same doses at 2 and 6 h. Also, non-progressive motile sperms significantly decreased in E2 group compared to the other groups (P < 0.05). Moreover, both patterns C and B were substantially improved in all experimental groups especially in E2 group (P < 0.05).

Conclusion

Our findings support that the supplementation of sperm with db cAMP + IBMX specially for 4 h, could be useful for men with asthenozoospermia to improve the success of assisted reproductive technology.

Resumen

Objetivos

La calidad del esperma humano está disminuyendo progresivamente. Una de las principales razones de infertilidad es la falla en la capacitación de esperma. Examinamos la influencia de un AMPc (análogo de monofosfato de adenosina cíclico) + IBMX (3-isobutil-1-metilxantina) sobre la motilidad y la tasa de capacitación del esperma humano a lo largo del tiempo.

Material y métodos

Se obtuvieron muestras de 20 pacientes infértiles astenozoospérmicos que se referían a la unidad del Centro Académico de Educación, Cultura e Investigación del centro de investigación de infertilidad, Qom, Irán. Las muestras se procesaron con una centrifugación en gradiente de densidad. Los espermatozoides se dividieron en 4 grupos: control, experimental 1, 2 y 3 (E1, E2, E3) en función de los horarios de dosis/tiempo (AMPc 5 mmol + IBMX 0,2 mmol/2, 4 y 6 h, respectivamente). El análisis de esperma asistido por computadora y los ensayos de clortetraciclina se usaron para medir la movilidad y la capacidad de los espermatozoides.

Resultados

Después de la incubación con un análogo de AMPc e IBMX, los niveles de espermatozoides móviles progresivos mejoraron considerablemente en todos los grupos experimentales en comparación con el grupo de control (E1 = 18,89 ± 7,1, E2 = 30 ± 9,7, E3 = 26,3 ± 9,6 vs. Control = 10,28 ± 6,2, p < 0,05) especialmente en el grupo E2 (p < 0,05), lo que indica un mayor efecto de db AMPc (5 mmol) e IBMX (0,2 mmol) durante 4 h en comparación con las mismas dosis a las 2 y 6 h. Además, los espermatozoides móviles no progresivos disminuyeron significativamente en el grupo E2 en comparación con los otros grupos (p < 0,05). Además, ambos patrones C y B mejoraron sustancialmente en todos los grupos experimentales, especialmente en el grupo E2 (p < 0,05).

Conclusión

Nuestros hallazgos respaldan que la suplementación de esperma con db AMPc + IBMX, especialmente durante 4 h, podría ser útil para hombres con astenozoospermia para mejorar el éxito de la tecnología de reproducción asistida.