اثر بربرین بر پارامترهای اسپرم در ناباروری القا شده توسط واریکوسل در موش های صحرایی نر
محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوریسوگل فمی تفرشی 1 , اکرم عیدی 2 * , پژمان مرتضوی 3 , احمد اصغری 4
1 - گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه ازاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایرانn
3 - Head of Department of Pathology, Faculty of Specialized Veterinary Sciences, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
4 - Department of Surgery, Faculty of Specialized Veterinary Sciences, Science & Research Branch Islamic Azad University, Tehran, Iran
کلید واژه: بربرین, واریکوسل, اسپرم, موش صحرایی,
چکیده مقاله :
بربرین (C20H19NO) یک ایزوکینولین چهارتایی است که می توان ازانواع مختلفی از گیاهان دارویی از جمله Berberis aquifolium (انگور oregon)، Berberis aristata (زردچوبه درختی)، Phellodendron amurense (درخت چوب پنبه Amur)، Berberis vulgaris (زرشک) و Hydrastis canadensis (Goldenseal)استخراج نمود. این ماده از خواص دارویی فراوانی از جمله ضد فشار خون بالا، ضداضطراب، ضد افزایش قند خون، ضدافسردگی، ضددرد، ضدسرطان، آنتی اکسیدان، محافظت از مغز و اعصاب، ضدالتهاب، ضد اریتمی و کاهش کلسترول برخوردار است. در تحقیق حاضر، اثرات حفاظتی بربرین بر پروفایل اسپرم در موش های با القا واریکوسل ارزیابی گردید. حیوانات به صورت تصادفی به 9 گروه تقسیم گردیدند: کنترل سالم، شم، تجربی سالم با دریافت بربرین در دوزهای 25، 50، 100 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن، کنترل واریکوسل و تجربی واریکوسل موشهای واریکوسلی با تیمار بربرین در دوزهای 25، 50، 100 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن. پس از 30 روز تیمار، حیوانات بیهوش گردیده و پارامترهای اسپرم بررسی شد. نتایج نشان داد که القای واریکوسل به صورت معنی داری باعث کاهش تحرک، زنده مانی و تعداد اسپرم در مقایسه با گروه کنترل سالم شد. علاوه بر این، ناهنجاریهای اسپرم به صورت معنی داری در موشهای القا شده با واریکوسل افزایش یافته است. تیمار بربرین در دوزهای 50 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن به صورت معنی داری در تمام پارامترهای کیفیت اسپرم موجب افزایش گردید و اثرات نامطلوب القای واریکوسل را کاهش داد. تیمار بربرین تغییر معنی داری در ویژگی‌های اسپرم در موشهای سالم ایجاد نکرد. بنابراین، یافته‌ها نشان می‌دهد که بربرین احتمالا دارای پتانسیل درمانی بر سیستم تولیدمثلی مردان به عنوان یک آنتی‌اکسیدان می باشد و کاربرد بالینی بالقوه‌ای برای درمان اختلالات واریکوسل دارد.
Berberine (C20H19NO) is an isoquinoline quaternary alkaloid that can be derived from various medicinal plants namely Berberis aquifolium (oregon grape), Berberis aristata (tree turmeric), Phellodendron amurense (Amur cork tree), Berberis vulgaris (barberry), and Hydrastis canadensis (Golden seal). It exhibits a wide range of biological properties, including antihypertensive, anxiolytic, antihyperglycemic, antidepressant, analgesic, anticancer, antioxidant, neuroprotective, anti-inflammatory, antiarrhythmic, and hypolipidemic effects. The current research aimed to explore the protective impacts of berberine on sperm profile in varicocele-induced rats. The animals were assigned randomly to nine groups: control, sham-operated, berberine alone (at doses of 25, 50, 100 mg/kg b.w./day), varicocele-induced control, and varicocele-induced rats treated with berberine. After thirty days of treatment, the animals were euthanized and sperm parameters were evaluated. Our results showed that varicocele induction notably reduced sperm motility, viability, and count in comparison to the normal controls. Additionally, sperm abnormalities markedly increased in the varicocele-induced rats. Berberine 50 and 100 mg/kg bw markedly enhanced across all semen quality parameters and mitigated the adverse impacts of varicocele induction. Notably, berberine led to no significant improvements in sperm features in the normal rats. Therefore, the findings suggested that berberine may have curative potential on the male reproductive system as an antioxidant, and it has potential clinical use for the treatment of varicocele disorders.
1. Jensen CFS, Østergren P, Dupree JM, Ohl DA, Sønksen J, Fode M. Varicocele and male infertility. Nature Reviews Urology. 2017;14(9):523-33.
2. Jarow JP, Coburn M, Sigman M. Incidence of varicoceles in men with primary and secondary infertility. Urology. 1996;47(1):73-6.
3. Marmar JL. Varicocele and male infertility: part II: the pathophysiology of varicoceles in the light of current molecular and genetic information. Human Reproduction Update. 2001;7(5):461-72.
4. Saleh RA, HCLD AA. Oxidative stress and male infertility: from research bench to clinical practice. Journal of andrology. 2002;23(6):737-52.
5. Lorian K, Kadkhodaee M, Kianian F, Abdi A, Ranjbaran M, Ashabi G, Seifi B. Long‐term NaHS administration reduces oxidative stress and apoptosis in a rat model of left‐side varicocele. Andrologia. 2020;52(2):e13496.
6. Hassani‐Bafrani H, Najaran H, Razi M, Rashtbari H. Berberine ameliorates experimental varicocele‐induced damages at testis and sperm levels; evidences for oxidative stress and inflammation. Andrologia. 2019;51(2):e13179.
7. Turner T. The study of varicocele through the use of animal models. Human reproduction update. 2001;7(1):78-84.
8. Kuster C. Sperm concentration determination between hemacytometric and CASA systems: Why they can be different. Theriogenology. 2005;64(3):614-7.
9. Van der Horst G, Maree L. SpermBlue®: a new universal stain for human and animal sperm which is also amenable to automated sperm morphology analysis. Biotechnic & Histochemistry. 2010;84(6):299-308.
10. Russo GI, Saleh R, Finocchi F, Juma AR, Durairajanayagam D, Kahraman O, et al. Impact of Varicocele on Testicular Oxidative Stress and Sperm Parameters in Experimental Animals: A Systematic Review and Meta-Analysis. The World Journal of Men's Health. 2024;42(3):563.
11. Villanueva‐Diaz C, Vega‐Hernandez E, Diaz‐Perez M, Echavarria‐Sanchez M, Karchmer‐Krivitsky S. Sperm dysfunction in subfertile patients with varicocele and marginal semen analysis. Andrologia. 1999;31(5):263-7.
12. Missassi G, dos Santos Borges C, de Lima Rosa J, Villela e Silva P, da Cunha Martins Jr A, Barbosa Jr F, De Grava Kempinas W. Chrysin administration protects against oxidative damage in varicocele‐induced adult rats. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2017;2017(1):2172981.
13. Vazquez-Levin MH, Friedmann P, Goldberg SI, Medley NE, Nagler HM. Response of routine semen analysis and critical assessment of sperm morphology by Kruger classification to therapeutic varicocelectomy. The Journal of urology. 1997;158(5):1804-7.
14. Walczak-Jedrzejowska R, Slowikowska-Hilczer J, Marchlewsk K, Oszukowska E, Kula K. During seminiferous tubule maturation testosterone and synergistic action of FSH with estradiol support germ cell survival while estradiol alone has pro-apoptotic effect. Folia Histochemica et Cytobiologica. 2007;45(I):59-64.
15. Hamada A, Sharma R, Du Plessis SS, Willard B, Yadav SP, Sabanegh E, Agarwal A. Two-dimensional differential in-gel electrophoresis–based proteomics of male gametes in relation to oxidative stress. Fertility and sterility. 2013;99(5):1216-26. e2.
16. Martínez P, Proverbio F, Camejo MI. Sperm lipid peroxidation and pro‐inflammatory cytokines. Asian Journal of Andrology. 2007;9(1):102-7.
17. Lampiao F, du Plessis SS. TNF-α and IL-6 affect human sperm function by elevating nitric oxide production. Reproductive biomedicine online. 2008;17(5):628-31.
18. Cicero AF, Baggioni A. Berberine and its role in chronic disease. Anti-inflammatory nutraceuticals and chronic diseases. 2016:27-45.
19. Song D, Hao J, Fan D. Biological properties and clinical applications of berberine. Frontiers of Medicine. 2020;14:564-82.
20. Mushtaq Z, Imran M, Saeed F, Imran A, Ali SW, Shahbaz M, et al. Berberine: A comprehensive Approach to combat human maladies. International Journal of Food Properties. 2023;26(1):787-807.
21. Najaran H, Rashtbari H, Mohammadi A, Soleimanifar F, Izadpanah F, Haddad Kashani H, Hassani Bafrani H. The protective effect of coenzyme Q10 and berberine on sperm parameters, with and without varicocelectomy in rats with surgically induced varicoceles. Comparative Clinical Pathology. 2019;28:479-85.