اثر محافظتی ژرانیول در مقابل ضایعات ناشی از متیلاسیون بافت بیضه با تمرکز بر مورفولوژی و پارامترهای سلامت اسپرم
محورهای موضوعی : زیست شناسی سلولی تکوینی گیاهی و جانوری ، تکوین و تمایز ، زیست شناسی میکروارگانیسم
راحله رضایی
1
,
عباسعلی دهپورجویباری
2
*
,
محمد حسینی
3
,
مریم غلامی تبار طبری-جدید
4
*
,
فرخنده نعمتی
5
1 - گروه زیست شناسی ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائمشهر، قائمشهر، ایران
2 - گروه زیست شناسی ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائمشهر، قائمشهر، ایران
3 - گروه آسیب‌شناسی دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد بابل، بابل، ایران
4 - مرکز تحقیقات باروری سالم، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران
5 - گروه زیست شناسی دانشکده علوم پایه دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائمشهر، ایران
کلید واژه: ژرانیول, متیلاسیون بافتی, اسپرم, موش صحرایی,
چکیده مقاله :
مقدمه: هیدروکربن‌های آروماتیک چند‌حلقه‌ای باعث ایجاد ضایعات بافتی در جوندگان شده که منجر به اثرات سرکوب‌کنندگی سیستم ایمنی می‌شود. خواص جهش‌زایی این مواد بر سلول‌های دستگاه تناسلی نیز قابل توجه است. ژرانیول (Ge)، یک ترکیب فنلی، دارای خواص آنتی اکسیدانی و پتانسیل قابل توجهی در جلوگیری از آسیب ناشی از این مواد سمی است.
روش کار: در این مطالعه تجربی 8 هفته‌ای، موش‌های صحرایی نر به طور تصادفی در چهار گروه پنج تایی قرار گرفتند. دی‌متیل بنزآنتراسن (DMBA) با تک دوز واحد 30 میلی‌گرم برای هر حیوان از طریق تزریق داخل صفاقی در روز اول برای ایجاد ضایعه تجویز شد. ژرانیول نیز با دوز 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم هفتگی از طریق گاواژ تجویز شد. در پایان دوره، نمونه‌ی اسپرم از اپیدیدیم‌ها اخذ شده و بررسی پارامترهای اسپرم و آنالیز مورفولوژیک انجام شد.
نتایج: یافته‌ها نشان دادند که ماده‌ی DMBA منجر به کاهش تعداد و تحرک اسپرم، افزایش میزان مرگ و میر و ناهنجاری‌هایی در مورفولوژی اسپرم مانند ناهنجاری‌های دم، پیچش دم، کوتاه شدن دم، میکروسفالی و خم‌شدن دم می‌شود. ژرانیول نیز باعث کاهش ضایعات در گروه درمان شد.
نتیجه‌گیری: ژرانیول با کاهش استرس اکسیداتیو و کاهش التهاب، به طور موثری ضایعات پارامترهای اسپرم را کاهش داد و پتانسیل آن را به عنوان یک عامل محافظ در برابر آسیب ناشی از هیدروکربن‌های آروماتیک چند‌حلقه‌ای برجسته کرد.
Introduction: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) have been shown to cause tissue lesions in rodents, leading to immunosuppressive effects. The mutagenic properties of these substances on reproductive system cells are also noteworthy. Geraniol (Ge), a phenolic compound, has antioxidant properties and significant potential in preventing damage caused by these toxicants.
Methods: In this 8-week experimental study, male rats were randomly assigned to four groups of five. Dimethylbenzanthracene (DMBA) was administered as a single dose of 30 mg per animal via intraperitoneal injection on the first day to induce the lesion. Ge was also administered as a weekly dose of 100 mg/kg via gavage. At the end of the period, sperm samples were collected from the epididymis and sperm parameters and morphological analysis were performed.
Results: Our findings showed that DMBA resulted in reduced sperm count and motility, increased mortality, and abnormalities in sperm morphology such as tail abnormalities, tail twist, tail shortening, microcephaly, and tail bending. Ge also reduced lesions in the treatment group.
Conclusion: Ge effectively reduced lesions in sperms by reducing oxidative stress and inflammation, highlighting its potential as a protective agent against PAH-induced damage.
Aitken RJ, Drevet JR, Moazamian A, Gharagozloo P. Male infertility and oxidative stress: a focus on the underlying mechanisms. Antioxidants. 2022;11(2):306.
2. Bisht S, Faiq M, Tolahunase M, Dada R. Oxidative stress and male infertility. Nature Reviews Urology. 2017;14(8):470-85.
3. Giwercman A, Bonde JP. Declining male fertility and environmental factors. Endocrinology and metabolism clinics of North America. 1998;27(4):807-30.
4. Rotondo JC, Lanzillotti C, Mazziotta C, Tognon M, Martini F. Epigenetics of male infertility: the role of DNA methylation. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2021;9:689624.
5. Giacone F, Cannarella R, Mongioì LM, Alamo A, Condorelli RA, Calogero AE, et al. Epigenetics of male fertility: effects on assisted reproductive techniques. The World Journal of Men's Health. 2019;37(2):148-56.
6. Gunes S, Esteves SC. Role of genetics and epigenetics in male infertility. Andrologia. 2021;53(1):e13586.
7. Oyedeji TA, Olasore HS, Oluwole-Banjo AK, Isong JA, David BO, Ekpere C, et al. Geraniol ameliorates testicular damage in diabetic rats via inhibition of redox parameters and mitochondrial-mediated apoptosis. Pharmacological Research-Modern Chinese Medicine. 2023;8:100268.
8. Chen W, Viljoen AM. Geraniol–a review update. South African Journal of Botany. 2022;150:1205-19.
9. Lei Y, Fu P, Jun X, Cheng P. Pharmacological properties of geraniol–a review. Planta medica. 2019;85(01):48-55.
10. Frank DA. Culture of animal cells: a manual of basic technique. The Yale Journal of Biology and Medicine. 1984;57(2):247.
11. Leitão SAT, dos Santos Soares D, Junior NC, Zimmer R, Ludwig NF, Andrades M. Study of anesthetics for euthanasia in rats and mice: A systematic review and meta-analysis on the impact upon biological outcomes (SAFE-RM). Life Sciences. 2021;284:119916.
12. Goyal H, Braden T, Mansour M, Williams C, Kamaleldin A, Srivastava K. Diethylstilbestrol-treated adult rats with altered epididymal sperm numbers and sperm motility parameters, but without alterations in sperm production and sperm morphology. Biology of Reproduction. 2001;64(3):927-34.
13. Meistrich ML. Separation of spermatogenic cells and nuclei from rodent testes. Methods in cell biology. 15: Elsevier; 1977. p. 15-54.
14. Seed J, Chapin RE, Clegg ED, Dostal LA, Foote RH, Hurtt ME, et al. Methods for assessing sperm motility, morphology, and counts in the rat, rabbit, and dog: a consensus report. Reproductive toxicology. 1996;10(3):237-44.
15. Ichihara G, Yu X, Kitoh J, Asaeda N, Kumazawa T, Iwai H, et al. Reproductive toxicity of 1-bromopropane, a newly introduced alternative to ozone layer depleting solvents, in male rats. Toxicological Sciences. 2000;54(2):416-23.
16. Rahimi O, Asadi Louie N, Salehi A, Faed Maleki F. Hepatorenal Protective Effects of Hydroalcoholic Extract of Solidago canadensis L. against Paracetamol‐Induced Toxicity in Mice. Journal of Toxicology. 2022;2022(1):9091605.
17. Salehi A, Hosseini SM, Kazemi S. Propolis ameliorates renal, liver, and pancreatic lesions in Wistar rats. Biotechnology and Applied Biochemistry. 2024.
18. Said AA, Nasr Y, Galal AA, Abdelhamid AE, Mohamed HA, Metwally MM, et al. Concerns with male infertility induced by exposure to titanium nanoparticles and the supporting impact of Pelargonium graveolens essential oil: morphometric records in male-Wistar rats. Life. 2022;12(5):639.
19. De Luca MN, Colone M, Gambioli R, Stringaro A, Unfer V. Oxidative stress and male fertility: role of antioxidants and inositols. Antioxidants. 2021;10(8):1283.
20. Qamar AY, Naveed MI, Raza S, Fang X, Roy PK, Bang S, et al. Role of antioxidants in fertility preservation of sperm—A narrative review. Animal bioscience. 2022;36(3):385.
21. Yuan H-L, Zhao Y-L, Ding C-F, Zhu P-F, Jin Q, Liu Y-P, et al. Anti-inflammatory and antinociceptive effects of Curcuma kwangsiensis and its bioactive terpenoids in vivo and in vitro. Journal of ethnopharmacology. 2020;259:112935.
22. Pascoal GdFL, Geraldi MV, Maróstica Jr MR, Ong TP. Effect of paternal diet on spermatogenesis and offspring health: Focus on epigenetics and interventions with food bioactive compounds. Nutrients. 2022;14(10):2150.
23. فرید ا, قندهاری-علویجه, رعنا, نیا ش, عرفانه, تولایی, et al. تاثیر آنتی اکسیدان آلفا لیپوئیک اسید بر کیفیت پارامترهای اسپرم و درمان مردان نابارور. فصلنامه علوم پزشکی دانشگاه آزاد اسلامی واحد پزشکی تهران. 2020;30(1):16-24.
24. زهرا ک, شهربانو ع, علی ق, مظفر خ. اثر حمایتی عصاره هیدروالکلی خارخاسک بر سمیت سلولی سیس پلاتین روی مورفولوژی اسپرم موش. 2013.
25. Yıldırım S, Belhan S, Uyar H, Huyut Z, Oto G, Sağlam YS. Effects of chronically exposure to flor and 7, 12-dimethylbenzanthracene (DMBA) on spermatogenesis and testicular histopathology in rats. 2018.
26. Saad AA, Hussein T, El-Sikaily A, Abdel-Mohsen MA, Mokhamer E-H, Youssef AI, et al. Effect of polycyclic aromatic hydrocarbons exposure on sperm DNA in idiopathic male infertility. Journal of Health and Pollution. 2019;9(21):190309.
27. Raj A, Katz M. Inhibitory effects of α-and β-naphthoflavones on DMBA-induced anomalies in germ cells assessed by sperm abnormality assay. Mutation Research/Genetic Toxicology. 1984;136(1):81-4.
28. Gaspari L, Chang S-S, Santella RM, Garte S, Pedotti P, Taioli E. Polycyclic aromatic hydrocarbon-DNA adducts in human sperm as a marker of DNA damage and infertility. Mutation research/genetic toxicology and environmental mutagenesis. 2003;535(2):155-60.