اثرات روی و ملاتونین بر سطح هورمون استروژن و پارامترهای فولیکولی تخمدان در موش‌های صحرایی ماده
محورهای موضوعی : فیزیولوژی تجربی و آسیب شناسی
فریبا رحیمی
1
,
مرتضی زنده‌دل
2
,
محمدجعفر رضایی
3
,
بیتا وزیر
4
,
شاهین فکور
5
1 - گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 - گروه آناتومی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کردستان، سنندج، ایران
4 - گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
5 - گروه علوم بالینی، دانشکده دامپزشکی، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران
کلید واژه: استروژن, موش صحرایی ماده, ملاتونین, روی,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: اهمیت فرآیند تولیدمثل در تداوم نسل بشر و افزایش تولیدات دامی، محققان را بر آن داشته است تا تحقیقات گسترده‌ای با هدف شناسایی عوامل و ترکیبات مؤثر بر بازدهی تولیدمثل انجام دهند. در این راستا، در مطالعه کنونی به بررسی اثرات تجویز ملاتونین و روی به‌طور جداگانه یا توأمان بر سطح هورمون استروژن و پارامترهای فولیکولی تخمدان در موش‌های صحرایی ماده می‌پردازیم. مواد و روش‌ها: تعداد 35 سر موش صحرایی ماده بالغ در قالب طرح کاملاً تصادفی با 5 تیمار، 7 تکرار و قرارگیری دو موش در هر قفس توزیع شدند و به شرح مقابل به‌مدت 20 روز از طریق گاواژ تحت درمان قرار گرفتند: گروه کنترل-1: جیره پایه، گروه کنترل-2: نرمال سالین، گروه تیمار-1: روی (ppm40)، گروه تیمار-2: ملاتونین (5 میلی‌گرم بر کیلوگرم) و گروه تیمار-3: ملاتونین+ روی. پس از انجام این مراحل، سرم و مقاطع بافتی تخمدان نمونه‌ها از نظر تغییرات هورمونی و هیستوپاتولوژیک مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج: براساس یافته‌ها، در گروه دریافت‌کننده ملاتونین+ روی، میانگین قطر سلول‌های گرانولوزا در مقایسه با گروه‌های کنترل به طور معنی داری افزایش یافت (P<0.05). همچنین میانگین قطر فولیکول‌های بالغ و میانگین تعداد فولیکول‌های آنترال در موش‌های دریافت کننده ملاتونین نسبت به گروه‌های کنترل افزایش معنی داری داشت (P<0.05). با این حال، تجویز روی و ملاتونین به تنهایی و یا به‌طور نوأمان تأثیر معنی‌داری بر سطح هورمون استروژن بر جای نگذاشت (0.05≤P). نتیجه‌گیری: نتایج به‌دست‌آمده از این مطالعه نشان داد که تجویز ملاتونین به‌تنهایی یا به‌همراه روی، پارامترهای فولیکولی تخمدان در موش‌های صحرایی ماده را بهبود می‌بخشد اما تأثیری بر سطح هورمون استروزن ندارد.
Background & Aim: The importance of the reproduction process in the continuation of the human race and the increase in livestock production has prompted researchers to conduct extensive research with the aim of identifying the factors and compounds affecting reproductive efficiency. In this regard, in the current study, we investigate the effects of melatonin and zinc administration separately or together on estrogen hormone levels and ovarian follicular parameters in female rats. Materials and methods: A total of 35 adult female rats were distributed in a completely randomized design with 5 treatments, 7 repetitions and placing two mice in each cage and were treated by gavage in the opposite order for 20 days: control group-1: Base diet, control group-2: normal saline, treatment group-1: zinc (40 ppm), treatment group-2: melatonin (5 mg/kg) and treatment group-3: melatonin + zinc. After performing these steps, serum and ovarian tissue sections of the samples were evaluated in terms of hormonal and histopathological changes. Results: Based on the findings, in the melatonin + zinc group, the average diameter of granulosa cells increased significantly compared to the control groups (P<0.05). Also, the average diameter of mature follicles and the average number of antral follicles in rats receiving melatonin increased significantly compared to the control groups (P<0.05). However, the administration of zinc and melatonin alone or separately did not have a significant effect on estrogen hormone levels (P≤0.05). Conclusion: The results obtained from this study showed that administration of melatonin alone or in combination with zinc improves ovarian follicular parameters in female rats, but has no effect on estrogen hormone levels.
1. Harlow HJ. Influence of the pineal gland and melatonin on blood flow and evaporative water loss during heat stress in rats. Journal of pineal research. 1987;4(2):147-59.
2. Bonior J, Jaworek J, Konturek S, Pawlik W. Increase of heat shock protein gene expression by melatonin in AR42J cells. Journal of Physiology and Pharmacology. 2005;56(3):471.
3. Unfer V, Raffone E, Rizzo P, Buffo S. Effect of a supplementation with myo-inositol plus melatonin on oocyte quality in women who failed to conceive in previous in vitro fertilization cycles for poor oocyte quality: a prospective, longitudinal, cohort study. Gynecological Endocrinology. 2011;27(11):857-61.
4. Lampiao F, Du Plessis SS. New developments of the effect of melatonin on reproduction. World Journal of Obstetrics and Gynecology. 2013;2(2):8-15.
5. Eryilmaz OG, Devran A, Sarikaya E, Aksakal FN, Mollamahmutoğlu L, Cicek N. Melatonin improves the oocyte and the embryo in IVF patients with sleep disturbances, but does not improve the sleeping problems. Journal of assisted reproduction and genetics. 2011;28:815-20.
6. Tordjman S, Chokron S, Delorme R, Charrier A, Bellissant E, Jaafari N, et al. Melatonin: pharmacology, functions and therapeutic benefits. Current neuropharmacology. 2017;15(3):434-43.
7. Zawilska JB, Skene DJ, Arendt J. Physiology and pharmacology of melatonin in relation to biological rhythms. Pharmacological reports. 2009;61(3):383-410.
8. Adah AS, Adah DA, Nwonuma CO, Oyekunle T, Olaosebikan B. Melatonin Modulates Haematological and Water Quality Parameters Following a 100 Km Transportation of Clarias gariepinus by Road. Iranian Journal of Veterinary Medicine. 2023;17(3).
9. Maganhin CC, Fuchs LFP, Simões RS, Oliveira-Filho RM, de Jesus Simões M, Baracat EC, et al. Effects of melatonin on ovarian follicles. European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology. 2013;166(2):178-84.
10. Huang JYJ, Rosenwaks Z. Assisted reproductive techniques. Human fertility: methods and protocols. 2014:171-231.
11. Kambe T, Tsuji T, Hashimoto A, Itsumura N. The physiological, biochemical, and molecular roles of zinc transporters in zinc homeostasis and metabolism. Physiological reviews. 2015.
12. Maret W. Zinc biochemistry: from a single zinc enzyme to a key element of life. Advances in nutrition. 2013;4(1):82-91.
13. Caufriez A, Leproult R, L'Hermite-Balériaux M, Kerkhofs M, Copinschi G. Progesterone prevents sleep disturbances and modulates GH, TSH, and melatonin secretion in postmenopausal women. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2011;96(4):E614-E23.
14. Hasanpur A, Afshari F, Issabeagloo E. The assesment of morphological changes of ovary and fallopian tube after aplication of Antiprogesterone and Esterogen in the hyperstimulated mice. Cell and Tissue Journal. 2022;13(1):45-55.
15. Christensen A, Bentley G, Cabrera R, Ortega HH, Perfito N, Wu T, et al. Hormonal regulation of female reproduction. Hormone and metabolic research. 2012;44(08):587-91.
16. Waldhauser F, Weiszenbacher G, Tatzer E, Gisinger B, Waldhauser M, Schemper M, et al. Alterations in nocturnal serum melatonin levels in humans with growth and aging. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 1988;66(3):648-52.
17. Coto-Montes A, Boga JA, Rosales-Corral S, Fuentes-Broto L, Tan D-X, Reiter RJ. Role of melatonin in the regulation of autophagy and mitophagy: a review. Molecular and cellular endocrinology. 2012;361(1-2):12-23.
18. Reiter R, Paredes S, Korkmaz A, Manchester L, Tan D. Melatonin in relation to the" strong" and" weak" versions of the free radical theory of aging. Advances in medical sciences. 2008;53(2):119.
19. Sánchez-Barceló E, Mediavilla M, Tan D, Reiter R. Clinical uses of melatonin: evaluation of human trials. Current medicinal chemistry. 2010;17(19):2070-95.
20. Agarwal A, Gupta S, Sharma RK. Role of oxidative stress in female reproduction. Reproductive biology and endocrinology. 2005;3:1-21.
21. Behrman HR, Kodaman PH, Preston SL, Gao S. Oxidative stress and the ovary. Journal of the Society for Gynecologic Investigation. 2001;8(1_suppl):S40-S2.
22. BEHRMAN HR, ATEN RF. Evidence that hydrogen peroxide blocks hormone-sensitive cholesterol transport into mitochondria of rat luteal cells. Endocrinology. 1991;128(6):2958-66.
23. Coleman JE. Zinc enzymes. Current opinion in chemical biology. 1998;2(2):222-34.
24. Favier AE. The role of zinc in reproduction: hormonal mechanisms. Biological trace element research. 1992;32:363-82.
25. Zago MP, Oteiza PI. The antioxidant properties of zinc: interactions with iron and antioxidants. Free Radical Biology and Medicine. 2001;31(2):266-74.
26. Bagchi D, Vuchetich PJ, Bagchi M, Tran MX, Krohn RL, Ray SD, et al. Protective effects of zinc salts on TPA-induced hepatic and brain lipid peroxidation, glutathione depletion, DNA damage and peritoneal macrophage activation in mice. General Pharmacology: The Vascular System. 1998;30(1):43-50.
27. Tamura H, Takasaki A, Taketani T, Tanabe M, Kizuka F, Lee L, et al. The role of melatonin as an antioxidant in the follicle. Journal of ovarian research. 2012;5:1-9.
28. Taketani T, Tamura H, Takasaki A, Lee L, Kizuka F, Tamura I, et al. Protective role of melatonin in progesterone production by human luteal cells. Journal of Pineal Research. 2011;51(2):207-13.
29. Tamura H, Nakamura Y, Korkmaz A, Manchester LC, Tan D-X, Sugino N, et al. Melatonin and the ovary: physiological and pathophysiological implications. Fertility and sterility. 2009;92(1):328-43.
30. Kandemir YB, Aydin C, Gorgisen G. The effects of melatonin on oxidative stress and prevention of primordial follicle loss via activation of mTOR pathway in the rat ovary. Cellular and molecular biology. 2017;63(2):100-6.
31. Shaw NA, Dickey H, Brugman H, Blamberg D, Witter J. Zinc deficiency in female rabbits. Laboratory animals. 1974;8(1):1-7.
32. Swenerton H, Hurley LS. Severe zinc deficiency in male and female rats. The Journal of nutrition. 1968;95(1):8-18.
33. Swenerton H, Hurley LS. Zinc deficiency in rhesus and bonnet monkeys, including effects on reproduction. The Journal of Nutrition. 1980;110(3):575-83.
34. Rato AG, Pedrero JG, Martínez MA, Del Rio B, Lazo PS, Ramos S. Melatonin blocks the activation of estrogen receptor for DNA binding. The FASEB journal. 1999;13(8):857-68.
35. Chuffa LGA, Seiva FR, Fávaro WJ, Amorim JPA, Teixeira GR, Mendes LO, et al. Melatonin and ethanol intake exert opposite effects on circulating estradiol and progesterone and differentially regulate sex steroid receptors in the ovaries, oviducts, and uteri of adult rats. Reproductive Toxicology. 2013;39:40-9.
36. Cipolla-Neto J, Amaral FG, Soares Jr JM, Gallo CC, Furtado A, Cavaco JE, Gonçalves I, Santos CR, Quintela T. The crosstalk between melatonin and sex steroid hormones. Neuroendocrinol. 2022;112(2):115-29.
37. Ae-Son O, Chung KW. Dietary zinc deficiency alters 5α-reduction and aromatization of testosterone and androgen and estrogen receptors in rat liver. The Journal of nutrition. 1996;126(4):842-8.