provoacă

Video: Nutrigenomică - bani aruncați din nou? Cum creșteți motilitatea spermei? (Februarie 2021)

obiecte

  • Monitorizarea mediului
  • Infertilitatea factorului masculin
  • patogeneza

Pesticidele includ un grup mare de molecule care sunt utilizate la nivel mondial pentru a îmbunătăți eficiența și randamentul agriculturii. Beneficiile lor sunt adesea umbrite de efecte dăunătoare asupra organismelor nevizate, inclusiv a oamenilor. 1 Pesticidele care au un efect dăunător asupra sănătății umane includ pesticide organoclorurate în partea de sus a listei datorită potențialului lor ridicat de transport și a proprietăților moleculare. 2, 3

Endosulfanul (ES) este un pesticid organoclorurat asociat cu efecte secundare nocive la om, care includ infertilitate speculată și efecte teratogene. 4 Nu există studii moleculare care să examineze mecanismul de acțiune subiacent al ES în afectarea celulelor rezultate, instabilitatea genomului și starea de sănătate. Un studiu recent realizat de Sebastian și Raghavan 5 a demonstrat mecanismul toxicității testiculare mediată de ES și a infertilității masculine utilizând un sistem model de șoarece.

Când am comparat biodisponibilitatea confirmată experimental la șoareci și concentrațiile ES cunoscute raportate la expunere aleatorie și ocupațională la om, am recurs la concentrații ES subletale relevante din punct de vedere fiziologic în studiu. La nivelul întregului corp, ES a provocat fluctuații mai mari de greutate la bărbați comparativ cu femeile. Nivelurile RBC, WBC și trombocite au fost, de asemenea, afectate de expunerea la ES, sugerând toxicitate. Celulele CD19 + au prezentat, de asemenea, variații la animalele tratate, sugerând un impact asupra nivelului sistemului limfoid.

Analize histopatologice detaliate au arătat că ficatul, plămânii și testiculele au fost afectate în toate organele, în timp ce creierul, intestinele și rinichii nu au prezentat semne de toxicitate. Acest lucru s-a reflectat și la nivel funcțional.

S-a observat un grad ridicat de atrofie și necroză tubulară în testicule, mulți tubuli testiculari având celule stem spermatogoniale și spermatide complet sau parțial epuizate. Alte analize detaliate folosind testul TUNEL au relevat moartea pe termen lung a celulelor testiculare, indicând deteriorarea persistentă.

După expunerea la ES, analiza activată prin fluorescență a sortării celulare a diferitelor populații de celule spermatogene la diferite puncte de timp care acoperă spermatogeneza a arătat o reducere semnificativă a G1 (spermatocite și celule mame în repaus), S (celule mame care împart), G2/M (4 n) și 1 n (spermatide) celule. Aceste rezultate indică faptul că tratamentul ES a perturbat semnificativ ciclul complet al spermatogenezei, provocând atrofia testiculară și epuizarea populațiilor de celule.

Deși sperma a apărut normală cu morfologia intactă a capului, a cârligului și a cozii, s-a observat o reducere imediată a integrității cromatinei după tratamentul ES, confirmat de un test de dispersie a spermei, care poate fi atribuit nivelurilor crescute de specii reactive de oxigen (ROS). Interesant, o reducere dramatică a numărului de spermatozoizi a fost observată după expunerea la CE. Deși s-a observat o reducere semnificativă a numărului de spermatozoizi mobili activi, creșterea spermatozoizilor nemotivi a fost, de asemenea, evidentă din cauza deteriorării celulelor testiculare și a morții. Aceste rezultate au arătat că numărul și calitatea spermei epididimale au fost serios compromise de expunerea la CE.

Efectele dramatice asupra numărului și motilității spermatozoizilor afectează fertilitatea? Acesta pare a fi cazul. Experimente extinse de împerechere folosind șoareci masculi tratați cu ES au arătat că numărul bărbaților infertili a crescut după expunerea la ES. Aceasta sugerează că numărul redus de spermatozoizi și motilitatea au contribuit la infertilitate la bărbați. Atunci când sunt expuși atât bărbaților, cât și femeilor, nu am găsit efecte sinergice asupra nivelului de fertilitate, sugerând că infertilitatea indusă de ES poate fi specifică bărbaților.

În concluzie, autorii demonstrează că folosind diverse abordări, împreună cu modificări fiziopatologice, ES a indus un efect maxim asupra testiculelor, care a cauzat moartea celulară și epuizarea populațiilor testiculare. Modificările testiculelor induse de ES au fost dependente de spermatogeneză și au condus la o scădere a calității și cantității spermei, ducând la infertilitate masculină (Figura 1c).

Mecanismul acțiunii CE care duce la infertilitate masculină. A ) Structura tridimensională a legării CE la receptorul de androgen utilizând studii de andocare. Legătura de hidrogen cu receptorul de androgen Thr877 (AR), o legătură importantă care facilitează interacțiunea acestora, este arătată de linia verde punctată. ( b ) Imunohistochimia care prezintă scăderea expresiei AR în secțiunile de testicul tratate cu ES. c ) Evenimente care duc la infertilitate masculină după expunerea la CE. Probabil antagonismul AR poate fi responsabil pentru specificitatea organului efectului ES. În testicule, induce atrofie testiculară, sărăcește populațiile de celule din tubulii seminali și afectează spermatogeneza, ceea ce la rândul său duce la o reducere calitativă și cantitativă a spermei epididimale, culminând cu infertilitatea masculină.

Imagine la dimensiune completă

Interesant este că tratamentul ES a condus la deteriorarea ADN mediată de ROS și la niveluri crescute de reparare a ADN predispuse la erori, ducând la instabilitatea genomului (Sebastian și Raghavan 5). Această observație, combinată cu efectele fiziologice ale EC, ne oferă o nouă perspectivă asupra mecanismelor de toxicitate mediate de EC.

Mai multe pesticide organoclorurate sunt perturbatoare endocrine care acționează ca antagoniști ai androgenilor sau estrogenilor. Studiile anterioare sugerează că ES poate acționa ca un antagonist al receptorilor androgeni (AR). 6, 7 Pe lângă organele convenționale bogate în AR, cum ar fi testiculele și prostata, plămânii sunt, de asemenea, bogate în expresie AR. Studiile de andocare și analizele bioinformatice au arătat că ES se poate lega într-adevăr de locul de legare pentru ligandul AR, cu o energie de legare considerabilă în comparație cu energia dihidrotestosteronului, ligandul său natural, care întărește o astfel de ipoteză (Figura 1a). Important, am constatat o reducere a celulelor Sertoli AR-pozitive după tratamentul ES, indicând epuizarea specifică a celulelor Sertoli (Figura 1b). Prin urmare, specificitatea organului observat al acțiunii ES poate fi legată de AR și rezultatele moleculare ale acestui aspect trebuie investigate în continuare.

Acest studiu este deosebit de interesant, având în vedere preocupările crescânde cu privire la riscurile pesticidelor pentru sănătate și lipsa de înțelegere a problemei. 8, 9, 10, 11 În plus, problemele ridicate sunt preocupări globale datorate creșterii comerțului mondial cu produse agricole și lipsei unor măsuri adecvate de control al calității privind utilizarea pesticidelor în mai multe țări. 11 Acest studiu ar putea fi extins în continuare la alte game de pesticide cu astfel de efecte adverse speculate și ar fi un prim pas către o utilizare mai raționalizată a pesticidelor în beneficiul umanității.