Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 197-253.

This study aimed to (I) determine the testicular echogenicity, dimensions, and testicular blood flow in induced testicular degeneration, oligozoospermic, and control dogs, (II) investigate the effect of intra-testicular injection of lyophilized canine and human mesenchymal stem cells derived extracellular vesicles (MSCs-derived EVs) on semen quality parameters, nitric oxide (NO), and testosterone concentration on oligozoospermia, (III) evaluate the effect of intra-testicular injection of the autologous platelet-rich plasma (PRP) on semen quality parameters of dogs, (IV) evaluate the effect of intra-testicular injection of the autologous bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSCs) on semen quality parameters, NO, and testosterone concentration in dogs, and (V) study the effect of a single intra-testicular injection of calcium chloride (CaCl2) on the hemodynamics of the testicles and semen characteristics in male stray dogs. In experiment (1): fifteen dogs were divided randomly into three groups. Group 1 (n = 5) served as the control group and did not receive any treatment, instead getting a single intra-testicular injection of 2 mL sterile normal saline for each testicle as a sham procedure. Group 2 (n = 5) received lyophilized canine MSC-derived EVs, while Group 3 (n = 5) received lyophilized human MSC-derived EVs, with both groups receiving a single intra-testicular injection of 2 mL sterile EVs solution for each testicle. In experiment (2): ten stray male dogs were randomly assigned to two groups: Group 1, the control group (n = 5), which received no treatment, and Group 2, the PRP group (n = 5), which received a single intra-testicular injection of 0.5 mL of autologous PRP into each testicle. In experiment (3): ten stray male dogs were exposed to mild heat stress through padding of the scrotum with a wool-blend sock for 96 h. Then, the dogs were randomly distributed into 2 groups; group one (n = 5) was injected with 1 ml of phosphate-buffered saline (PBS) once in each testicle and considered a control, whereas group two (n = 5) was injected with autologous BM-MSCs intra-testicularly once for each testicle (1 ml of PBS containing the harvested MSCs) 3 weeks following heat stress induction. In experiment (4): ten dogs were divided into two groups of five: a CaCl2-treated group and a control group. The treated group received a single bilateral intratesticular injection of 1 ml of sterile saline containing calcium chloride dihydrate (CaCl2•2 H2O) at a dose of 20 mg/kg per testicle.While the control group was treated with 1 ml of sterile saline solution. Testicular volume, hemodynamics, and serum testosterone and NO levels were evaluated. The results of experiment (1) showed that the dogs in group 2 and 3 showed lower values of RI and PI (P<0.05) at the 2nd to 4th week following injection, respectively, compared to group 1. A single intra-testicular injection of canine MSCs-derived EVs resulted in a highly significant (P < 0.05) increase in sperm cell concentration, motility, live/dead ratio, and normal spermatozoa compared to the results obtained with human MSCs-derived EVs. The results of experiment (2) revealed that; the values of RI and PI in group 2 showed a significant decrease (P < 0.05) from week 2 to week 8 and a significant increase in sperm concentration, motility, and the proportion of live and normal spermatozoa (P < 0.05). The results of experiment (3) revealed that the dogs treated with BM-MSCs showed a significant (P<0.05) decrease in RI and PI values from the 4th week until the 10th week and a significant (P<0.05) increase in sperm cell concentration, motility, and live and normal spermatozoa. The results of experiment (4) revealed that; from weeks 1 through 4, there was a substantial decrease in both PSV and EDV values (P < 0.001) following a single intratesticular injection of CaCl2. The RI and PI showed the opposite tendency. Azoospermia was observed in treated dogs from week 2 and continued through week 4. In conclusion, a single intra-testicular injection of lyophilized MSCs-derived EVs, autologous PRP, and autologous BM-MSCs could enhance testicular perfusion and improve semen quality, testosterone, and NO levels; and using a single intratesticular injection of CaCl2 appears to be a practical and generally applicable approach for chemical sterilization of dogs.

تهدفت هذه الدراسة إلى (1) دراسة التغيرات التى تحدث فى النسيج الخصوى وقياس ابعاد الخصية من الطول والعرض والسمك الى جانب قياس سرعة تدفق الدم في الخصية وتشمل (سرعة الذروة الانقباضية (PSV)، سرعة نهاية الانبساط (EDV)، مؤشر المقاومة (RI)، ومؤشر النبض (PI)) في الكلاب التي تعانى من قلة الحيوانات المنوية (أوليغوزوسبيرميا) والاخرى التى تعانى من استحالة النسيج الخصوى ومقارنتها بالكلاب السليمة (المجموعة الضابطة)، (2) دراسة تأثير حقن الحويصلات الخارج خلوية(EVs) المُجففة بالتجميد المشتقة من الخلايا الجذعية المتوسطة (MSC) المستخلصه من الكلاب والإنسان داخل الخصية على معايير جودة السائل المنوي، بالإضافة إلى مستويات أكسيد النيتريك (NO) وتركيز هرمون التستوستيرون بالسيرم في الكلاب التى تعانى من قله عدد الحيوانات المنوية (أوليغوزوسبيرميا)، و(3) تقييم تأثير حقن البلازما الغنية بالصفائح الدموية الذاتية (PRP) داخل الخصية على معايير جودة السائل المنوي فى الكلاب، و (4) تقييم تأثير حقن الخلايا الجذعية المشتقة من نخاع العظم الذاتية (BM- MSCs) داخل الخصية على معايير جودة السائل المنوي، وأكسيد النيتريك، وتركيز هرمون التستوستيرون بالسيرم في الكلاب؛ و (5) دراسة تأثير حقنة واحدة داخل الخصية من كلوريد الكالسيوم (CaCl2) على سرعه تدفق الدم للخصيتين وخصائص السائل المنوي في ذكور الكلاب الضالة. في التجربة الأولى: تم تقسيم خمسة عشر كلبًا من الكلاب الضاله مجهولة تاريخ التكاثر بشكل عشوائي إلى ثلاث مجموعات. المجموعة الأولى )عدد الحيوانات =5) كانت المجموعة الضابطة ولم تتلق أي علاج، بل تم حقنها بحقنة واحدة من 2 مل من المحلول الملحي العادي المعقم في كل خصية ولم تتلق اى علاج. المجموعة الثانية) عدد الحيوانات =5) تلقت حقنًا بالحويصلات الخارج خلوية المُجففة المشتقة من الخلايا الجذعية المتوسطة المستخلصة من الكلاب، بينما تلقت المجموعة الثالثة )عدد الحيوانات =5) حقنًا بالحويصلات الخارج خلوية المُجففة المشتقة من الخلايا الجذعية المتوسطة المستخلصة من الانسان، حيث تلقى كل من المجموعتين حقنة واحدة من 2 مل من محلول EVs المعقم في كل خصية. في التجربة الثانية: تم تقسيم عشرة ذكور كلاب ضالة عشوائيًا إلى مجموعتين: المجموعة الأولى )عدد الحيوانات =5) هي المجموعة الضابطه التي لم تتلق أي علاج، بينما تلقت المجموعة الثانية ) عدد الحيوانات =5) حقنًا ذاتيًا من 0.5 مل من البلازما الغنية بالصفائح الدموية في كل خصية. في التجربة الثالثة: تم تعريض عشرة ذكور كلاب ضالة لإجهاد حراري خفيف (HS) من خلال عزل كيس الصفن برباط صوفي لمدة 96 ساعة. تم تقسيم الكلاب عشوائيًا إلى مجموعتين؛ المجموعة الأولى )عدد الحيوانات =5) تم حقنها بـ 1 مل من محلول الفوسفات المُنظم (PBS) مرة في كل خصية كضابطة، بينما المجموعة الثانية )عدد الحيوانات =5) تم حقنها بخلايا BM- MSCs الذاتية داخل الخصية (1 مل من PBS يحتوي على الخلايا الجذعية المُجمعة) بعد ثلاثة أسابيع من التعرض للإجهاد الحراري. تم تقييم حجم الخصية، و و قياس سرعة تدفق الدم في الخصية ، وقياس مستويات التستوستيرون وأكسيد النيتريك في الدم. في التجربة الرابعه : تم تقسيم عشرة كلاب إلى مجموعتين من خمسة: مجموعة معاملة بـكلوريد الكالسيوم ومجموعة ضابطه. تلقت المجموعة المعالجة حقنة واحدة في كل خصية تحتوي على 1 مل من محلول ملحي معقم يحتوي على هيدرات كلوريد الكالسيوم (CaCl2•2 H2O) بجرعة 20 ملغ/كغ لكل خصية. بينما تم علاج المجموعة الضابطة بـ 1 مل من محلول ملحي معقم. أظهرت نتائج التجربة الأولى أن الكلاب في المجموعتين الثانية والثالثة أظهرت قيمًا منخفضة بشكل ملحوظ (P< 0.05) لمؤشري RI و PI من الأسبوع الثاني إلى الأسبوع الرابع بعد الحقن مقارنة بالمجموعة الأولى. أظهرت النتائج ان الحقنة الوحيدة من EVs المشتقة من خلايا MSCs للكلاب زيادة ملحوظة (P <0.05) في تركيز الحيوانات المنوية، ، ومعدل الحركة التقدمية ، وايضا نسبة الخلايا المنوية الحية مقارنة بالنتائج التي تم الحصول عليها من EVs المشتقة من خلايا MSCs للانسان. أظهرت نتائج التجربة الثانية أن قيم RI و PI في المجموعة الثانية أظهرت انخفاضًا كبيرًا (P < 0.05) من الأسبوع الثاني حتى الأسبوع الثامن، بالإضافة إلى زيادة كبيرة في تركيز الحيوانات المنوية، ، ومعدل الحركة التقدمية ، وايضا نسبة الحيوانات المنوية الحية والطبيعية .(P < 0.05) أظهرت نتائج التجربة الثالثة أن الكلاب التي تم علاجها بـ BM-MSCs أظهرت انخفاضًا كبيرًا (P < 0.05) في قيم RI و PI من الأسبوع الرابع حتى الأسبوع العاشر، وزيادة كبيرة (P < 0.05) في تركيز الحيوانات المنوية، و، ومعدل الحركة التقدمية ، ونسبة الحيوانات المنوية الحية والطبيعية. أظهرت نتائج التجربة الرابعه أنه من الأسبوع الاول إلى الأسبوع الرابع، كان هناك انخفاض كبير في قيم PSV و EDV بعد حقنة واحدة داخل الخصية من كلوريد الكالسيوم. في حين أظهرت قيم RI و PI الاتجاه المعاكس. تم ملاحظة حالة الأزوسبيرميا في الكلاب المعالجة بدءًا من الأسبوع الثاني واستمرت حتى الأسبوع الرابع. . يستنج من هذا ان حقنة واحدة داخل الخصية من EVs المجففة المشتقة من خلاياMSCs ، والبلازما الغنية بالصفائح الدموية الذاتية، والخلايا الجذعية المشتقة من نخاع العظم الذاتية يمكنها ان تحسن من الدورة الدموية فى الخصيه ويعزز جودة السائل المنوي، ومستويات هرمون التستوستيرون وأكسيد النيتريك؛ كما يبدو أن استخدام حقنة واحدة داخل الخصية من كلوريد الكالسيوم هو نهج عملي وقابل للتطبيق بشكل عام للتعقيم الكيميائي للكلاب.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.