sábado, 19 de outubro de 2019

A Visão Sistêmica da Análise de Espermatozoides Assistida por Computador – CASA



Por Anderson Mace e Christian Miles

O que é CASA?

Análise de Espermatozoides Assistida por Computador

Em sua essência, CASA é um sistema automatizado, para formar, digitalizar e avaliar imagens sucessivas de uma amostra de sêmen, a fim de mensurar com precisão cada célula espermática, sendo possível mensurar a qualidade do sêmen com base nos parâmetros avaliados (Amann e Katz, 2004).
Agora perguntamos, visualizar, contar, ver a morfologia de espermatozoides de forma subjetiva sob a óptica microscópica, estaria a frente da metodologia digital de análise realizada sob a crítica algorítmica objetiva, sob a lógica e estatística de uma inteligência artificial?
Já é um consenso na literatura que a análise subjetiva possui uma margem grande de erros, ou seja, sistemas automatizados são mais precisos, contudo também possuem limitações, como custo, logística de trabalho, controle de qualidade, manutenção, entre outros itens.
O Mace Sperm Tracker é resultado da colaboração mútua de pesquisas acadêmicas, ideias e inovação, para fazer com que este recurso seja acessível, agregando novas fórmulas, novos algoritmos e novas interpretações do protagonista maior – O Espermatozoide.
A ideia nunca foi fazer um CASA, mas algo diferente, pois, mesmo entre os sistemas casa existe desigualdade. Não é sensato supor que os resultados de uma mesma amostra analisada por dois sistemas CASA diferentes sejam idênticos, pois, a amostra seria analisada por hardware e algoritmos diferentes (Amann e Waberski, 2014).
Romper as barreira da análise de sêmen com o objetivo de dar acesso a um recurso que poucos possuem, onde atualizações e sugestões inovadoras foram agregadas e desenvolvidas de acordo com as necessidades dos médico veterinários – O Mace é um compartilhador de ideias, de criações e transferência de estudos.

Fiquem bem

Amann R, Katz DF. Reflections on CASA after 25 years. J Androl, v.25, p.317-325, 2004.
Amann R, Waberski D. Computer-assisted sperm analysis (CASA): Capabilities and potential developments. Theriogenoly. v.81, p.5-17, 2014

terça-feira, 15 de outubro de 2019

quinta-feira, 10 de outubro de 2019

Mace Sperm Tracker® Agora com Sete Espécies Selecionáveis para Análise de Sêmen



Por Anderson Mace


Flexibilidade para Analisar Sêmen de 7 espécies como bovina, equina, suína, ovina, canina, caprina e aves. Possibilidade de configuração específica para o tipo de microscópio e câmera que o veterinário ou analista utiliza para capturar as amostras, classificando e armazenando em sua base de dados os resultados informações de exame físico organizadas por criador, rebanho, confinamento e espécies analisadas. Processamento e geração de valores referenciais na mesma ordem, possibilitando ao veterinário imprimir laudos completos e detalhados dos animais, além de gráficos de evolução reprodutiva. Recurso para analisar videos através da transferência entre computadores. Exclusivo Controle de Exame Físico do animal, permitindo a gravação da foto do perfil do animal e imagens de exames como ultrassom. Todas estas funções exclusivas estão contidas no MACE disponibilizadas em interfaces ilustradas, autoexplicativas e de fácil compreensão.

Fiquem bem


terça-feira, 8 de outubro de 2019

Mace Trabalhando com Equinos


Música/crédito: https://www.bensound.com/
Vídeo/crédito: Anturius Brasil - Mace Sperm Tracker

Método para Análise Computadorizada de Espermatozoides - MACE


Fig. 1


Fácil adequação e  configuração flexível para várias espécies animais e equipamentos ópticos e digitais


Por Anderson Mace e Christian Miles


É possível configurar o Mace para trabalhar com amostras de sêmen de várias espécies de animais, analisadas com diferentes modelos e marcas de microscópios e tecnologias ópticas digitais.



Amostras observadas, com ou sem tecnologia de contraste de fase, sem diferenças, apontam para resultados reais e estatísticas coerentes e precisas. A figura 1 anexada à postagem apresenta amostras de sêmen de ovino, suíno, touro e cavalo observadas com microscopia óptica com ou sem “contraste de fase”, através de uma câmera USB de 3 Mega Pixels com resolução ajustada em 800 x 600 pixels.

Configuração para Análise de Sêmen: Notebook com Windows 7 ou superior, microscópio
trinocular ou binocular, câmera USB e MACE SPERM TRACKER®


Assim como outros sistemas de análise de sêmen assistida por computador, adequando o tamanho da cabeça do espermatozoide, contraste, contorno (Limite do Acrossoma) entres alguns outros parâmetros, é possível ajustar o método a diferentes espécies, e no caso do Mace Sperm Tracker, tecnologias ópticas também.

Os preços das câmeras USB de 2 a 3 MP para
Microscópios Ópticos ficam entre 350,00 e 450,00 Reais


A flexibilidade para conectar-se à equipamentos ópticos (Microscópios) e digitais (Câmeras) para captura das imagens observadas no microscópio, tornam o Mace um sistema “plug and play” com câmeras USB de baixo custo e também de fácil aquisição no Brasil.


Fiquem bem


Quer conhecer mais sobre o MACE visite:

sexta-feira, 4 de outubro de 2019

A Matemática da Vida



Por Anderson Mace e Christian Miles

 Calcular a Eficiência Flagelar é possível?

Mace Sperm Tracker

Com base nas pesquisas de sêmen de várias espécies surgiu frente as variáveis já estudadas um novo índice que está sendo pesquisado para comprovar sua importância na análise de sêmen.

O MACE implementou como resultante das pesquisas e análises computadorizadas um novo Índice, o Índice de Eficiência Flagelar. Porém, como extrair um índice de vetores que apenas analisam o movimento da cabeça do espermatozoide?

O tratamento de imagens digitais de amostras contendo espermatozoides em movimento é feito através da análise da cabeça e não do conjunto flagelo e cabeça. Nos sistemas CASA (Análise Assistida por Computador) a análise da cauda só entra em cena nos métodos de análise morfológica (patologias espermáticas), então como são extraídos valores para obtermos um número índice para a eficiência do flagelo ou cauda do espermatozoide?

Existem variáveis que carregam em seu valor o comportamento, a “personalidade” e a característica motora de deslocamento do espermatozoide. Se compreendermos estes números podemos extrair deles a essência da célula reprodutora e muito mais.

É a matemática da vida, transportada através da trajetória do perpetuador das espécies – o espermatozoide. Observamos, mensuramos, sintetizamos a numerologia dos espermatozoides para calcular e diferenciar o comportamento e os valores resultantes que determinam sinteticamente a real eficiência ou características importantes de cada indivíduo reprodutivo da amostra seminal.


Mace Sperm Tracker no Curral
Versatilidade e rapidez para o veterinário em qualquer lugar


Velocidade retilínea (VSL), velocidade média (VAP), velocidade curvilínea (VCL), frequência de batimento flagelar (BCF), movimento lateral da cabeça (ALH), Linearidade (LIN) e percentual de aproximação do movimento retilíneo (STR) são vetores que gravam, transportam o comportamento e a eficiência dos espermatozoides. A partir destes parâmetros mesmo descartando-se a cauda do espermatozoide, teremos a leitura da cabeça e através destes valores é possível calcular através de equação a eficiência do batimento flagelar ou cauda do espermatozoide.

Fig. 2

Frequências altas de BCF não querem dizer que um espermatozoide é eficiente, pois muita agitação podem ocasionar um movimento agitado não muito linear. Pesquisas atuais que exploram o “motor de propulsão” do espermatozoide ou Bainha Mitocondrial poderão ser beneficiadas se conseguirmos comprovar este novo índice atribuído ao nosso protagonista reprodutor. Fig. 2 Bainha mitocondrial (mitocôndrias em amarelo) Imagem obtida com microscopia eletrônica de varredura. Colaboração / Imagem: Diego Losano – Andrologia Veterinária (USP).

A ideia desta pesquisa e criação de um novo índice tem por finalidade abrir uma gama de novas ideias e permitir discussões científicas entre profissionais formados, pesquisadores e estudantes, que se permitem viajar em novas dimensões, abrindo o caminho para novas metodologias que simplifiquem a análise de sêmen.

Fiquem bem

Criador e Desenvolvedor do Método: Anderson Mace
Veterinário Pesquisador: Christian Miles
Colaboração: Diego Losano – Andrologia Veterinária (USP)
Equipe Científica: Mace Sperm Tracker – Anturius Brasil

Os Espermatozoides têm um Olfato Apurado



Por Anderson Mace e Christian Miles

Iniciaremos esta matéria fazendo referência ao conteúdo publicado no New York Times em 30 de janeiro de 1992

Receptores de odor descobertos em células espermáticas

As células espermáticas possuem o mesmo tipo de receptores de odor que permitem que o nariz cheire, sugerindo que os espermatozoides navegam em direção a um óvulo fértil, detectando seu perfume, descobriram os cientistas.

O Dr. Marc Parmentier, da Universidade Livre, em Bruxelas, e seus colegas relatam hoje na revista Nature que eles observaram evidências de receptores de odor no tecido precursor que dá origem ao espermatozoide adulto. Até agora, esses receptores olfativos eram ativos apenas na cavidade nasal.

"Isso é potencialmente muito emocionante, e haverá muito entusiasmo sobre o que isso pode significar", disse o Dr. David L. Garbers, do Centro Médico do Sudoeste da Universidade do Texas, em Dallas. "Eu não acho que a maioria de nós esperava encontrar esses receptores putativos de odor nos espermatozoides". Irresistível para o esperma.
No ano passado, Garbers e seus colegas anunciaram que os óvulos férteis secretam um composto que, em experimentos com tubos de ensaio, se mostrou irresistível para o espermatozoide. Os pesquisadores especulam que os receptores recém-descobertos poderiam ser o mecanismo do espermatozoide para reconhecer essas moléculas sedutoras, mas ainda não têm provas de que os dois achados estejam relacionados.

O Dr. Parmentier enfatizou que seus resultados eram extremamente preliminares e ainda não haviam sido resolvidos. "Sabemos que vimos membros da família de receptores olfativos nos espermatozoides", afirmou ele em entrevista por telefone. "Mas qual é a função deles neste momento é muito, muito especulativa".

Entre os quebra-cabeças, não menos importante é o número de diferentes receptores observados. Até agora, os pesquisadores belgas descobriram 20 e acreditam que muitos outros estão trabalhando nas células sexuais, uma quantidade que parece muito além do que um espermatozoide precisaria simplesmente para rastrear seu parceiro.

"Eu acho que isso é extremamente interessante", disse o Dr. Richard Axel, do Instituto Médico Howard Hughes da Universidade de Columbia, em Nova York.

Em abril passado, Axel e seus colegas relataram a descoberta de centenas de diferentes receptores de odor nas células nasais e sugeriram que a enorme variedade era necessária para permitir que o nariz distinguisse entre dezenas de milhares de cheiros diferentes. Descoberta acidental.

Mas a necessidade de um palato tão discriminatório nas células espermáticas é muito menos clara, disseram os pesquisadores. O Dr. Parmentier propôs que diferentes receptores entrem em cena em vários momentos da longa jornada do espermatozoide, permitindo que ele capte uma riqueza de sinais químicos que afetam sua velocidade, força e direção.

Parmentier, trabalhando com pesquisadores da Holanda e da França, descobriu acidentalmente os receptores de esperma enquanto procurava genes que ajudassem a controlar os hormônios da tireoide. Usando uma técnica chamada reação em cadeia da polimerase para assustar até sombras da atividade gênica de amostras de tecido, eles encontraram uma família de genes receptores ativos em células germinativas masculinas, o tecido precursor que amadurece em espermatozoides.

Após um estudo mais aprofundado, os genes pareciam inscrever proteínas com uma forma característica de receptor, uma estrutura serpentina que entrelaça e sai da membrana de uma célula sete vezes. A estrutura provou ser idêntica à observada nos receptores do nariz proteínas que se acredita ligarem-se às moléculas de odor e depois transmitem o sinal do olfato ao cérebro. 

Examinando tecidos do cérebro, fígado, rim, baço e outras partes do corpo, os pesquisadores até agora não encontraram nenhuma outra evidência das moléculas do olfato.

No momento, os cientistas estão tentando isolar as proteínas receptoras do tecido testicular, para investigar exatamente qual é o seu papel no esperma.

Se os receptores forem vitais para a capacidade do esperma de localizar um óvulo, o bloqueio dos receptores pode impedir a fertilização, oferecendo talvez um novo tipo de contracepção. Mas essa possibilidade, disse Parmentier, permanece distante.”

Análise e Pesquisas – Equipe Científica da Anturius Brasil
Mace Sperm Tracker


Espermatozoide e Acrossoma
Microscópio Eletrônico

Comparando dados e fotos da morfologia do acrossoma do espermatozoide, através de imagens em microscopia eletrônica (imagem acima) é possível perceber que na estrutura da cabeça do espermatozoide existem pequenas estruturas salientes.

Frente às pesquisas me arrisco a fazer uma analogia biológica, talvez bem próxima. As Ampolas de Lorenzini que povoam a cabeça de um tubarão e servem como sensores para sua sobrevivência. Assim como o tubarão percebe a quilômetros de distância sangue nas águas oceânicas um espermatozoide decodifica o “perfume” liberado pelo óvulo e parte rumo a ele em sua jornada reprodutiva e de sobrevivência da espécie.

Anderson Mace

O que antes eram apenas especulações sobre as possíveis funções das células olfatórias nos espermatozoides, hoje já temos certeza de que elas guiam o espermatozoide até o óvulo, apesar de ainda não compreendermos totalmente seu mecanismo. Sabemos hoje, que existem mais de 90 receptores olfatórios no espermatozoide, o que nos prova que nada quanto ao surgimento da vida é tão simples quanto parece.

Christian Miles


Fiquem bem

Ilustração, tradução e texto: Anderson Mace.
Revisão de pesquisa e texto: Christian Miles.
Fonte/Créditos da matéria publicada: New York Times.
Equipe científica do Mace Sperm Tracker: Anturius Brasil.

Links das Referências: