تاثیر زادیتن و N-استیل سیستئین بر روی پارامترهای اسپرمی و محتوای پروتامین در مردان نابارور پس از واریکوسلکتومی
محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوریرقیه آقایی بروجنی 1 , لیلا آزادی آزادی 2 , مهرنوش بهادرانی 3 , مرضیه تولائی تولائی 4 , محمد حسین نصر اصفهانی 5
1 - گروه زیست فناوری تولیدمثل، مرکز تحقیقات پزشکی تولیدمثل، پژوهشکده زیست فناوری جهاد دانشگاهی، پژوهشگاه رویان، اصفهان، ایران
گروه زیست شناسی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
2 - گروه زیست فناوری تولیدمثل، مرکز تحقیقات پزشکی تولیدمثل، پژوهشکده زیست فناوری جهاد دانشگاهی، پژوهشگاه رویان، اصفهان، ایران
3 - گروه زیست شناسی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
4 - گروه زیست فناوری تولیدمثل، مرکز تحقیقات پزشکی تولیدمثل، پژوهشکده زیست فناوری جهاد دانشگاهی، پژوهشگاه رویان، اصفهان، ایران
5 - گروه زیست‌فناوری تولیدمثل، مرکز تحقیقات پزشکی تولیدمثل، پژوهشکده زیست فناوری جهاد دانشگاهی، پژوهشگاه رویان، اصفهان، ایران
مرکز باروری و ناباروری اصفهان، اصفهان، ایران
کلید واژه: واریکوسل, زادیتن, N-استیل سیستئین, پارامترهای اسپرمی,
چکیده مقاله :
واریکوسل بعنوان یکی از شایع ترین علل ناباروری که اتساع ورید اسپرماتیک در شبکه پامپینی فرم رخ می دهد، شناخته شده است. کاهش کیفیت پارامترهای اسپرمی و افزایش ماست سل ها به عنوان سلول هایی که در التهاب و استرس اکسیداتیو نقش دارند، می توانند از جمله عوامل اصلی دخیل در نقص فرآیند اسپرماتوژنز در این افراد باشند. واریکوسلکتومی بعنوان عمل جراحی اصلاح کننده واریکوسل، می تواند همراه با مصرف دارو و یا بدون مصرف دارو باشد. برخی مطالعات پیشنهاد می کنند که مصرف دارو بعد از عمل جراحی برای بهبود بیشتر پارامترهای اسپرمی مفید است. هدف مطالعه حاضر، مقایسه تاثیر N-استیل سیستئین(NAC) بعنوان یک آنتی اکسیدان و زادیتن به عنوان یک ماست سل بلاک کننده بر روی پارامترهای اسپرمی و محتوای پروتامین، قبل و سه ماه بعد از عمل در افراد واریکوسل، می باشد. در این مطالعه گذشته نگر، افراد کاندید عمل جراحی واریکوسلکتومی به سه گروه، کنترل (48 = n)، درمان با داروی زادیتن (1 میلی گرم در روز، 47 = n) و درمان با داروی NAC (200 میلی گرم در روز، 35=n)، به مدت 3 ماه، تقسیم شدند. قبل و بعد از مصرف دارو و یا عمل جراحی، پارامترهای اسپرمی و محتوای پروتامین به ترتیب، براساس دستورالعمل سازمان بهداشت جهانی(2010) و رنگ آمیزی کرومومایسین A3بررسی گردید. پارامترهای اسپرمی شامل غلظت، تحرک، مورفولوژی و محتوای پروتامین بعد از عمل و مصرف دارو در هر دو گروه درمان با NAC و زادیتن به طور معنی داری افزایش یافت (05/0p<). در گروه زادیتن در مقایسه با گروه NAC، میانگین پارامترهای اسپرمی به طور غیرمعنی داری بالاتر و درصد کمبود پروتامین به طور غیرمعنی داری پایین تر است. فقط درصد اسپرم های دارای مورفولوژی غیرطبیعی در گروه زادیتن نسبت به گروه NAC، بطور معنی داری پایین تر است. در نتیجه، هر دوی این داروها برای بهبود پارامترهای اسپرمی و محتوای پروتامین مفید هستند.
Varicocele, dilation in pampiniform vein, is known as one of the most common causes of infertility. Decrease in semen quality and increase of mast cells as cells involved in inflammatory and oxidative stress processes can be among main causes of defects in spermatogenesis process in related patients. Varicocelectomy, the surgical correction of varicocele, can be with or without drug treatment. Drug application after surgery may be useful for improvement of semen quality. Therefore we aimed to compare the effects of NAC (N-Acetyl cysteine) as an antioxidant and zaditen drug as mast cell blocker on sperm parameters and protamine content after varicocelectomy in individuals with varicocele. In this retrospective study, infertile men who were candidate for varicocelectomy were divided into three groups: control, treatment with a dose of 1 mg per day of zaditen and treatment with a dose of 200 mg of NAC, for 3 months. Sperm parameters and protamine content according to WHO protocols and chromomycin A3-staining respectively were assessed before surgery and 3 months after surgery. Semen parameters (concentration, motility, and morphology) and protamine content were significantly improved after surgery compared to before surgery in both groups that treated whit NAC or Zaditen (P<0.05). Means of sperm parameters were insignificantly higher while percentage of protamine deficiency was insignificantly lower in zaditen group compared to NAC group. Only, percentage of abnormal sperm morphology was significantly lower in zaditen group compared to NAC group. Therefore, both of these drugs are effective in improving sperm parameters and protamin content.
1. Agarwal A., Hamada A., Esteves S.C., 2012. Insight into oxidative stress in varicocele-associated male infertility: part 1. Nature Reviews Urology, 9(12): 678-690.
2. Akiyama M., 1999. In vivo scavenging effect of ethylcysteine on reactive oxygen species in human semen. Nihon Hinyokika Gakkai zasshi. The japanese journal of urology, 90(3): 421-428.
3. Allam J.P., Langer M., Fathy A., Oltermann I., Bieber T., Novak N., Haidl G., 2009. Mast cells in the seminal plasma of infertile men as detected by flow cytometry. Andrologia, 41(1): 1-6.
4. Azadi L., Abbasi H., Deemeh M.R., Tavalaee M., Arbabian M., Pilevarian A.A., Nasr‐Esfahani M.H., 2011. Zaditen (Ketotifen), as mast cell blocker, improves sperm quality, chromatin integrity and pregnancy rate after varicocelectomy. International journal of andrology, 34(5pt1): 446-452.
5. Bahreinian M., Tavalaee M., Abbasi H., Kiani-Esfahani A., Shiravi A.H., Nasr-Esfahani, M.H., 2015. DNA hypomethylation predisposes sperm to DNA damage in individuals with varicocele. Systems of Biology in Reproductive Medicine, 61(4): 179-186.
6. Barekat F., Tavalaee M., Deemeh M.R., Bahreinian, M., Azadi, L., Abbasi, H., Nasr-Esfahani, M.H., 2016. A Preliminary Study: N-acetyl-L-cysteine Improves Semen Quality following Varicocelectomy. International Journal of Fertility and Sterility, 10(1): 120-126.
7. Belay R.E., Huang G.O., Shen J.K.C., Ko E.Y.K., 2016. Diagnosis of clinical and subclinical varicocele: how has it evolved? Asian Journal of Andrology, 18(2): 182-185.
8. Belhadj Slimen I., Najar T., Ghram A., Dabbebi H., Ben Mrad M., Abdrabbah M., 2014. Reactive oxygen species, heat stress and oxidative-induced mitochondrial damage. A review. International Journal of Hyperthermia, 30(7): 513-523.
9. Ciftci H., Verit A., Savas M., Yeni E., Erel O., 2009. Effects of N-acetylcysteine on semen parameters and oxidative/antioxidant status. Urology, 74(1): 73-76.
10. Comhaire F.H., Christophe A.B., Zalata A.A., Dhooge W.S., Mahmoud A.M.A., Depuydt C.E., 2000. The effects of combined conventional treatment, oral antioxidants and essential fatty acids on sperm biology in subfertile men. Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids (PLEFA), 63(3): 159-165.
11. El‐Karaksy A., Mostafa T., Shaeer O. K., Bahgat D. R., Samir N., 2007. Seminal mast cells in infertile asthenozoospermic males. Andrologia, 39(6): 244-247.
12. Erkkilä K., Hirvonen V., Wuokko E., Parvinen M., Dunkel L., 1998. N-acetyl-L-cysteine inhibits apoptosis in human male germ cells in vitro. The Journal of Clinical Endocrinology Metabolism, 83(7): 2523-2531.
13. Garg H., Kumar R., 2016. An update on the role of medical treatment including antioxidant therapy in varicocele. Asian journal of andrology, 18(2): 222-228.
14. Haidl G., Duan Y.G., Chen S.J., Kohn F.M., Schuppe H.C., Allam J.P., 2011. The role of mast cells in male infertility. Expert Review of Clinical Immunology, 7(5); 627-634.
15. Hauser R., Paz G., Botchan A., Yogev L., Yavetz H., 2001. Varicocele and male infertility: Part II: Varicocele: effect on sperm functions. Human Reproduction Update, 7(5): 482-485.
16. Kim K.H., Lee J.Y., Kang D.H., Lee H., Seo J.T., Cho K.S., 2013. Impact of surgical varicocele repair on pregnancy rate in subfertile men with clinical varicocele and impaired semen quality: a meta-analysis of randomized clinical trials. Korean Journal of Urology, 54(10): 703-709.
17. Lappas M., Permezel M., Rice G.E., 2003. N-acetyl-cysteine inhibits phospholipid metabolism, proinflammatory cytokine release, protease activity, and Nuclear Factor-κB deoxyribonucleic acid-binding activity in human fetal membranes in vitro. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 88(4): 1723-1729.
18. Lopes S., Jurisicova A., Sun J.G., Casper R.F., 1998. Reactive oxygen species: potential cause for DNA fragmentation in human spermatozoa. Human Reproduction, 13(4): 896-900.
19. Meineke V., Frungieri M.B., Jessberger B., Vogt H.J., Mayerhofer A., 2000. Human testicular mast cells contain tryptase: increased mast cell number and altered distribution in the testes of infertile men. Fertility and Sterility, 74(2): 239-244.
20. Michael A.J., Alexopoulos C., Pontiki, E.A., Hadjipavlou‐Litina D.J., Saratsis P., Ververidis H.N., Boscos, C. M., 2010. Effect of N‐acetyl‐L‐cysteine supplementation in semen extenders on semen quality and reactive oxygen species of chilled canine spermatozoa. Reproduction in Domestic Animals, 45(2): 201-207.
22. Nasr-Esfahani M.H., Razavi S., Mardani M., 2001. Andrology: Relation between different human sperm nuclear maturity tests and in vitro fertilization. Journal of Assisted Reproduction and Genetics, 18(4): 221-227.
23. Nasr‐Esfahani M.H., Abbasi H., Razavi S., Ashrafi S., Tavalaee M., 2009. Varicocelectomy: semen parameters and protamine deficiency. International Journal of Andrology, 32(2): 115-122.
24. Nasr-Esfahani M.H., Tavalaee M., 2012. Origin and role of DNA damage in varicocele. International Journal of Fertility and Sterility, 6(3): 141-146.
25. Navaeian‐Kalat E., Deemeh M.R., Tavalaee M., Abbasi H., Modaresi M., Nasr‐Esfahani M.H., 2012. High total acrosin activity in varicocele individuals. Andrologia, 44(s1): 634-641.
26. Oliva A., Multigner L. (2006). Ketotifen improves sperm motility and sperm morphology in male patients with leukocytospermia and unexplained infertility. Fertility and Sterility, 85(1): 240-243.
27. Pasqualotto F.F., Lucon A.M., de Góes P.M., Hallak J., Sobreiro B., Pasqualotto E.B., Arap S., 2005. Testicular growth, sperm concentration, percent motility, and pregnancy outcome after varicocelectomy based on testicular histology. Fertility and sterility, 83(2): 362-366.
28. Roaiah M.M.F., Khatab H., Mostafa T., 2007. Mast cells in testicular biopsies of azoospermic men. Andrologia, 39(5): 185-189.
29. Saharkhiz N., Nikbakht R., Hemadi M., 2013. Ketotifen, a mast cell blocker improves sperm motility in asthenospermic infertile men. Journal of Human Reproductive Sciences, 6(1): 19.
30. Schlil W.B., Schneider J., Ring J., 1986. The use of ketotifen, a mast cell blocker, for treatment of oligo‐and asthenozoospermia. Andrologia, 18(6); 570-573.
31. Tavalaee M., Abbasi H., Deemeh M. R., Fotohi F., Gilani M.A.S., Nasr Esfahani M.H., 2012. Semen parameters and chromatin packaging in microsurgical varicocelectomy patients. International Journal of Fertility and Sterility, 6(3): 165-174.
32. Tavalaee M., Bahreinian M., Barekat F., Abbasi H., Nasr‐Esfahani M.H., 2015. Effect of varicocelectomy on sperm functional characteristics and DNA methylation. Andrologia, 47(8): 904-909.
33. Weidinger S., Mayerhofer A., Kunz L., Albrecht M., Sbornik M., Wunn E., Kohn F.M., 2005. Tryptase inhibits motility of human spermatozoa mainly by activation of the mitogen-activated protein kinase pathway. Human Reproduction, 20(2): 456-461.
34. Welter H., Köhn F.M., Mayerhofer A., 2011. Mast cells in human testicular biopsies from patients with mixed atrophy: increased numbers, heterogeneity, and expression of cyclooxygenase 2 and prostaglandin D2 synthase. Fertility and Sterility, 96(2): 309-313
35. World Health Organization (WHO), 2010. WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. Cambridge: Cambridge University Press. 1-271.