PARTE Ⅱ: Efeito dos extratos de Cistanche Tubulosa na função reprodutiva masculina em ratos diabéticos induzidos por estreptozotocina-nicotinamida
Mar 04, 2022
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Zwe-Ling Kong ® Athira Johnson® Fan-Chi Ko, Jia-Ling He e Shu-Chun Cheng
Departamento de Ciência dos Alimentos, Universidade Nacional do Oceano de Taiwan, Pei-Ning Road, Keelung 20224, Taiwan; athirajohnson07@gmail.com (AJ); makeadrea@hotmail.com (F.-CK); k46255@gmail.com (J.-LH); riceroll826@gmail.com (S.-CC)
* Correspondência: kongzl@mail.ntou.edu.tw; Tel.: mais 886-2-2462-2192; Fax: mais 886-2-2463-4203
Abstrato:O diabetes é uma doença crônica caracterizada pela hiperglicemia devido à diminuição dos níveis de insulina ou pela ineficiência do tecido em utilizá-la de forma eficaz. A infertilidade é conhecida como uma das principais consequências do diabetes e afeta o sistema reprodutor masculino, causando comprometimento do esperma e disfunção gonadal. Cistanche tubulosa é uma planta parasita que tem a capacidade de melhorar a memória, a imunidade e a capacidade sexual, reduzir a impotência e minimizar a constipação. Este estudo foi focado na investigação dos efeitos anti-inflamatórios e protetores do echinacoside (ECH) no extrato de Cistanche tubulosa (CTE) no sistema reprodutor masculino de ratos diabéticos. Os efeitos antioxidantes, anti-inflamatórios e protetores da CTE foram avaliados por métodos in vitro e in vivo. Os resultados in vitro mostram que a ECH inibiu a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) e melhorou a expressão das proteínas StAR, CYP11A1, CYP17A1 e HSD17p3. A análise in vivo foi realizada com três doses de echinacoside (ECH) (8{11}}, 160 e 320 mg/kg) em CTE. No total, 0,571 mg/kg de rosiglitazona (RSG) foi administrado como controle positivo. O diabetes foi induzido por estreptozotocina (STZ) (65 mg/kg) e nicotinamida (230 mg/kg) em combinação com uma dieta rica em gordura (45 por cento). Os estudos in vivo confirmaram que a ECH melhorou os níveis de açúcar no sangue, resistência à insulina, resistência à leptina e peroxidação lipídica. Pode restaurar kisspeptina 1 (KiSS1), receptor acoplado à proteína G GPR 54, supressor da sinalização de citocina 3 (SOCS-3) e sirtuína 1 (SIRT1) expressão de ácido ribonucleico mensageiro (mRNA) no hipotálamo e recuperar o sexo nível hormonal. Assim, este estudo confirmou os efeitos antioxidantes, anti-inflamatórios e esteroidogênicos da CTE.
Palavras-chave:diabetes; infertilidade; Extrato de Cistanche tubulosa (CTE); equinacósido (ECH); atividade anti-inflamatória; atividade antioxidante; efeitos da esteroidogênese
Efeitos protetores do echinacoside (ECH) deCistanche tubulosa
3. Resultados
3.1. Análise in vitro
3.1.1. Comparação das Atividades Antioxidantes de ECH, CTE e RES
O alto estresse oxidativo a longo prazo e a inflamação crônica são as principais causas de complicações diabéticas [16]. Os CTEs contêm vários glicosídeos feniletanoides, como echinacoside (ECH) e acteosídeo, com potencial para atividade antioxidante. O ensaio de sequestro do radical DPPH foi conduzido para avaliar a atividade antioxidante da ECH. Trolox e resveratrol (3,5,4'-trihidroxistilbeno, RES) foram tomados como padrão e controle positivo, respectivamente. Conforme mostrado na Figura 1, ECH mostrou melhor atividade de eliminação de radicais e a atividade foi significativamente maior do que a do controle positivo (RES).
3.1.2. Viabilidade Celular de ECH em Células LC-540 e TM3 Leydig
O ensaio MTT foi realizado para avaliar a viabilidade celular de diferentes concentrações de ECH. As células LC-540 Leydig e as células TM3 Leydig mostraram mais de 80 por cento de viabilidade após serem tratadas com ECH (Figura 2). Em comparação com as outras concentrações, uma concentração 100-|dM (diluições de 100 rM em 2 por cento de FBS) de ECtf mostrou melhor viabilidade celular em células ffM3 Leydig. O resultado indicou que o aumento da concentração de ECH não contribui para nenhuma toxicidade significativa para as células.
3.1.3. Efeito de ECH na Produção de Superóxido Induzida por AGE por Ensaio NBT em Células LC-540 e TM3 Leyd ig
Os AGEs causam danos oxidativos no corpo devido à oxidação da glicose e à formação de radicais livres como O2-, radicais hidroxila e grupos carbonila [18]. Após serem estimuladas com 50 Rg/mL de AGEs, as células LC-540 (Figura 3a) e TM3 (Figura 3b) foram tratadas com ECH e RES (5 /M e 10 colheres de chá cada). Os resultados mostraram que a produção de ânion superóxido foi aumentada no grupo controle (AGOs estimulados), mas a produção de ânion superóxido diminuiu após o tratamento com ECH e RES. A partir da Figura 3, ii foi entendido que a ECH e RES reduzem o nível de produção de superóxido e protegem as células do dano oxidativo. No caso das células LC{10}}, 10 ECH mostraram atividade quase semelhante ao grupo normal. A produção de superóxido em ambas as células diminuiu com o aumento da concentração de ECH e RES.
3.1.4. Efeito de ECH na Produção de H2O2 em Células de Leydig LC Estimuladas por AGE-540
O ensaio DCFH-DA foi executado para detectar a presença de espécies oxidativas. Após entrar nas células, o corante fluorescente DCFH-DA é oxidado pelo H2O2 intracelular e forma a diclorofluoresceína (DCF). Conforme mostrado na Figura 4, houve um aumento significativo na produção de H2O2 intracelular no grupo estimulado por AGE (controle), enquanto a adição de 10 ECH e RES reduziu significativamente a produção de H2O2 nas células. A administração de 10 ECH resultou em apenas cerca de 47,1 por cento da produção de H2O2, significativamente menor do que no grupo controle.
3.1.5. Efeito de ECH nos Níveis de Expressão de Proteína RAGE e NF-kB em Células Leydig LC Estimuladas por AGE-540
A análise de Western blot foi realizada para confirmar a presença de RAGE em células LC-540 Leydig. O efeito de ECH nos níveis de expressão de proteínas de RAGE (Figura 5a) e NF-kB (Figura 5b) em células de Leydig estimuladas por AGEs foram mostrados na Figura 5. Os resultados mostraram que a concentração de 50 /mL de AGEs induziu RAGE e NF-kB mais elevados expressão em células LC-540 Leydig e 10 concentrações de ECH e RES reduziu significativamente a expressão de RAGE e NF-kB. A expressão de NF-kB foi significativamente menor em RES e ECH do que em antagonistas de RAGE. Assim, os resultados confirmaram que a ECH reduziu o nível de inflamação ao diminuir o nível de RAGE e NF-kB.
3.1.6. Efeito da ECH na via de síntese de testosterona em células de Leydig LC estimuladas por AGE-540.
O processo de espermatogênese e infertilidade masculina depende da presença de testosterona. Conforme mostrado na Figura 6, as expressões das proteínas StAR (Figura 6a), CYP11A1 (Figura 6b), CYP17A1 (Figura 6c) e HSD17p3 (Figura 6d) foram significativamente diminuídas em células LC -540 Leydig estimuladas por AGE ( grupo de controle). As expressões das proteínas StAR, CYP11A1, CYP17A1 e HSD17p3 foram significativamente aumentadas quando o antagonista RAGE, RES e ECH foram adicionados. A expressão aumentada das proteínas StAR e CYP11A1 foi observada em ambos os grupos tratados com ECH e RES. O nível de expressão de CYP17A1 foi quase semelhante nos grupos RES e ECH. As expressões da proteína HSD17&3 em células de Leydig tratadas com ECH foram muito superiores às das células tratadas com antagonistas de RES e RAGE. O aumento da expressão das proteínas StAR, CYP11A1, CYP17A1 e HSD17p3 indicou a produção normal de testosterona.
3.2. Análise In Vivo
3.2.1. Efeitos da CTE no peso corporal e ingestão de calorias
Após 6 semanas de experimentação, o grupo diabético (HFD-DM) apresentou maior peso corporal do que o grupo controle. O grupo HFD-DME4 apresentou menor peso corporal do que os grupos HFD-DM e HFD-DMER (Figura 7a). A ingestão calórica do grupo controle foi significativamente menor do que nos outros grupos. Não houve diferença significativa entre a ingestão calórica dos outros cinco grupos (Figura 7b).
3.2.2. Teste Oral de Tolerância à Glicose (OGTT) para Determinar o Sucesso) 1 Indução de Diabetes
O teste oral de tolerância à glicose (OGTT) é utilizado como uma ferramenta promissora para a detecção de Mellitus diabético. Um aumento do nível de glicose no sangue indica uma condição diabética. Conforme mostrado na Figura 8a, o nível de glicose no plasma foi menor nos grupos CTE do que no grupo DM em 0, 30, 90 e 120 min. Além disso, a área sob a curva (AUC) da concentração de glicose no plasma mostrou que nos grupos CTE e RSG.3.2.3.Conteúdo Total de Glicose Plasmática, Colesterol e Triglicerídeos
O nível plasmático de glicemia de jejum foi maior no grupo DM e menor no grupo DME2 (exceto controle) do que os demais. Não houve diferença significativa no colesterol total entre os grupos, exceto para o grupo DME4. No grupo DME4, o nível de colesterol foi menor que os demais. O nível de triglicerídeos foi maior no grupo DM e menor no grupo DME4 e o teor de triglicerídeos diminuiu com o aumento da concentração de CTE (Tabela 2). Os resultados mostram que o nível plasmático de glicose, colesterol e triglicerídeos foi maior no grupo DM e o nível foi significativamente diminuído no tratamento com CTE.
3.2.4. Níveis de insulina no plasma, nível de leptina no plasma e valores de avaliação do modelo de homeostase - resistência à insulina (HOMA-IR)
Os níveis plasmáticos de insulina, leptina e valores de HOMA-IR são apresentados na Tabela 3. O grupo DM apresentou níveis plasmáticos de insulina e leptina mais elevados do que o grupo controle. O índice HOMA-IR também foi significativamente maior no grupo DM. Os valores plasmáticos de insulina, leptina e HOMA-IR diminuíram com o aumento da concentração de CTE. A leptina plasmática foi significativamente reduzida nos grupos CTE, mas o grupo de drogas RSG (DMR) não apresentou diferença significativa em relação ao grupo DM.
3.2.5. Efeito da CTE nos níveis plasmáticos de LH e testosterona em ratos diabéticos
Conforme mostrado na Tabela 4, as concentrações de testosterona em ratos diabéticos (DM) diminuíram significativamente, enquanto as concentrações de testosterona aumentaram significativamente em várias doses de CTE. Além disso, os resultados mostraram uma ligeira diminuição no nível de LH no grupo DM em comparação com DMR, DME1, DME2 e DME4. A produção de LH foi maior no grupo DME4.
3.2.6. Efeito do CTE nos parâmetros de esperma de ratos diabéticos
Os resultados experimentais mostraram que o grupo DM teve uma diminuição significativa no número e motilidade espermática do que o grupo controle, enquanto a taxa de anormalidade espermática foi significativamente aumentada no grupo DM. Curiosamente, o número de espermatozóides, a motilidade espermática e a taxa de anormalidade espermática do grupo DMR melhoraram, mas a motilidade espermática não atingiu um nível significativo em comparação com DME4. DME2 mostrou melhor contagem de espermatozóides do que todos eles e a taxa de motilidade foi significativamente aumentada no grupo DME4. Não houve diferença significativa entre o número de espermatozóides anormais entre os grupos tratados com RSG e CTE (Tabela 5).
3.2.7. Efeito da CTE no Morfolo dos Túbulos Seminíferos em Ratos Diabéticos
A Figura 9 mostra a coloração H&E da seção testicular. A seta preta denota a célula de Leydig e a seta branca denota a célula de Sertoli. Tanto a célula de Leydig quanto a célula de Sertoli no grupo DM apresentaram atrofia significativa e uma cavidade foi observada no lúmen. A estrutura das células de Leydig e Sertoli foi restaurada nos grupos tratados com CTE e RSG. A espessura do túbulo seminífero foi maior nos grupos CTE e RSG do que no grupo DM.
3.2.8. Efeito da CTE nos mRNAs KiSS1, GPR54, SOCS-3 e SIRT1 no hipotálamo de ratos diabéticos
A expressão de KiSS1 (Figura 10a), GPR54 (Figura 10b), SOCS-3 (Figura 10d) e SIRT1 (Figura 10c) foram mostradas na Figura 10. A expressão de mRNA de KiSS1 e receptor GPR54 em ratos diabéticos foi significativamente menor do que no grupo controle. O nível de expressão de KiSS1 e GPR 54 mRNA em DMR, DME1, DME2 e DME4 foi significativamente aumentado. Em particular, a expressão de mRNA de GPR54 foi significativamente aumentada em DME4 e foi quase semelhante ao grupo controle.
Este experimento explorou ainda mais a quantidade de mRNAs SOCS-3 e SIRT1 no hipotálamo de ratos. A expressão de SOCS-3 mRNA em ratos diabéticos aumentou significativamente indicando que a impedância da leptina era mais grave. Os grupos DMR, DME1, DME2 e DME4 apresentaram melhoras significativas quando comparados ao grupo diabético. A expressão de mRNA de SIRT1 no grupo DM foi diminuída
3.2.9. Efeito da CTE em Enzimas Antioxidantes em Plasma e Testículos de Ratos Diabéticos
A Tabela 6 mostra que a atividade de SOD no plasma, atividade de GPx e atividade de catalase de ratos diabéticos diminuíram significativamente e as atividades aumentaram nos grupos tratados com CTE e RSG. Além disso, DM E4 apresentou melhorias significativas na atividade de GPx do que outros. Os resultados mostraram que as atividades da SOD e da catalase nos ratos diabéticos diminuíram significativamente após seis semanas. A atividade de SOD e catalase do grupo DMR não atinge um nível significativo. Os grupos tratados com CTE mostraram melhorias significativas na atividade de SOD e catalase. As atividades aumentadas de catalase e SOD nos grupos CTE também foram observadas nos testículos (Tabela 7). A maior atividade de SOD e catalase foi observada no grupo DME1 e nos grupos DME2, respectivamente.
3.2.10. Efeitos da CTE no Estresse Oxidativo e Inflamação no Plasma e Testículos de Ratos Diabéticos
A produção de óxido nítrico (NO) no plasma (Figura 11a) e testículo (Figura lib) foi mostrada na Figura A produção de NO no grupo DM foi significativamente aumentada tanto no testículo quanto no plasma em comparação com o grupo controle. Uma redução gradual da produção de NO foi observada nos grupos DME1, DME2 e DME4 (no plasma). O grupo DMR também apresentou redução significativa na produção de NO. No caso do testículo, observou-se uma leve redução da produção de NO nos grupos CTE, enquanto o grupo DMR não reduziu significativamente a produção de NO.
Conforme mostrado nas Figuras 12 e 13, os níveis de TNF-a e IL-6 foram significativamente aumentados em ratos diabéticos (tanto no plasma quanto no testículo), indicando que a inflamação é mais grave. No plasma, o nível de TNF-a é semelhante nos grupos tratados com CTE e RSG (Figura 12a). Os grupos CTE (especialmente DME2) reduziram significativamente o nível de TNF-a no testículo (Figura 12b). O nível de IL-6 foi significativamente reduzido no plasma dos grupos CTE e RSG (Figura 13a). No testículo, houve tendência à redução do nível de IL-6, mas não atingiu nível significativo (Figura 13b).
3.2.11. Efeitos da CTE no Estresse Oxidativo e Inflamação em Espermatozóides de Ratos Diabéticos Induzidos por Dieta Rica em Gordura
A Figura 14 mostra o teor de ânion superóxido em esperma de rato. Os resultados mostraram que a produção de ânion superóxido no esperma de ratos diabéticos aumentou significativamente e não houve melhora significativa no grupo DMR. Os grupos DME1 e DME4 apresentaram produção significativamente reduzida de ânion superóxido.
3.2.12. Efeitos da CTE na peroxidação lipídica em espermatozoides de ratos diabéticos induzida por dieta hiperlipídica
Estudos demonstraram que a peroxidação lipídica foi aumentada em pacientes com diabetes tipo 1 e tipo 2 [19]. O nível de malondialdeído (MDA) no plasma, esperma e testículo foi mostrado na Tabela 8. O nível de MDA no plasma, testículo e esperma do grupo DM foi significativamente maior e o tratamento com CTE e RSG reduziu a produção de MDA. Uma redução significativa foi observada nos grupos DME4 e DMEI no plasma. Este estudo descobriu que os ratos diabéticos não só aumentaram o grau de peroxidação lipídica no plasma, mas também aumentaram nos testículos e espermatozóides.
Efeitos do extrato de Cistanche tubulosa: Anti-Estresse Oxidativo e Inflamação
4. Discussão
A diabetes é uma doença crônica associada a um alto nível de açúcar no sangue. O desequilíbrio entre os níveis de antioxidantes e ROS levará à condição chamada estresse oxidativo. Superóxido, radical hidroxila, peróxido de hidrogênio, óxido nítrico e oxigênio singlete são alguns dos exemplos de EROs que contribuirão para a condição de diabetes via estresse oxidativo [20]. Cittanche tubulosa é uma planta do deserto que contém componentes ativos, como polissacarídeos, oligossacarídeos, glicosídeos feniletanoides (equinacosídeo, verbascosídeo), ácido palmítico, ácido linoleico, iridóides, alditóis e lignanas. Esta planta é capaz de produzir efeitos anti-inflamatórios, neuroprotetores, antibacterianos, antivirais, antioxidantes, antitumorais e imunomoduladores. Estudos da literatura mostram que os glicosídeos feniletanoides de Cistanche tubulosa são a principal razão para a atividade antioxidante [22]. Resveratrol (RES) e rosiglitazona (RSG) foram tomados como controle positivo para estudos in vitro e in vivo, respectivamente. O RSG é um poderoso sensibilizador de insulina e tem afinidade com a isoforma do receptor ativado por proliferador de peroxissoma (PPARc). Controla a hiperglicemia em pacientes diabéticos [23]. O RES tem atividade antioxidante natural, atua como vasodilatador, regulando o metabolismo das lipoproteínas, inibindo a agregação plaquetária e prevenindo o câncer [24,25]. Nossa investigação indicou que o ECH mostra melhor atividade de eliminação de radicais do que CTE e RES (Figura 1). Entende-se também que a ECH não causa nenhuma toxicidade significativa às células LC-540 e TM3 Leydig (Figura 2).
AGEs foram usados para induzir condições de estresse em células de Leydig. A produção de AGEs, inflamação, estresse oxidativo e diabetes estão interligados. A condição hiperglicêmica do diabetes promove lesão celular através da produção de AGEs e estresse oxidativo. Os AGEs induzem a toxicidade das células p, o que promove ainda mais o recrutamento de células imunes e a morte celular. Um nível elevado de AGEs promove a expressão de dois tipos de receptores chamados RAGE e AGER1 [26]. O gotejamento e a subsequente transferência de um elétron da cadeia respiratória mitocondrial para o oxigênio molecular durante o estresse oxidativo resulta na formação de um ânion superóxido. Nossos resultados mostram que a produção de ânion superóxido induzida por AGEs foi aumentada no grupo controle e melhorias adicionais foram observadas com os tratamentos ECH e RES. De acordo com nosso estudo, entendeu-se que a produção de superóxido (Figura 3) e H2O2 (Figura 4) induzida por AGEs foi diminuída na presença de ECH e RES.
O NF-kB é conhecido como o importante mediador da inflamação associada ao diabetes [27]. A expressão de NF-kB leva à disfunção das células p e morte celular. A ativação do NF-KB pelo estresse oxidativo estimula a resposta pró-inflamatória, regulação positiva da endotelina e apoptose [28]. A expressão de RAGE e NF-kB foi aumentada em grupos estimulados por AGE e a redução subsequente foi observada em células tratadas com ECH e RES (Figura 5).
A testosterona é um esteróide anabolizante e hormônio sexual masculino primário sintetizado a partir do colesterol. O processo começa com a clivagem oxidativa da cadeia lateral do colesterol pelo gene de clivagem da cadeia lateral do colesterol (CYP11A). Este gene está localizado na membrana mitocondrial e converte o colesterol em pregnenolona. Em seguida, o gene CYP17A1 do retículo endoplasmático remove dois átomos de carbono extras e produz vários esteróides C19. Além disso, a pregnenolona é oxidada para formar androstenediona/progesterona pela hidroxiesteróide desidrogenase (3-p-HSD). Finalmente, a testosterona é produzida pela redução do grupo ceto na 17ª posição do carbono da androstenediona pela 17-beta-hidroxiesteróide desidrogenase (17-p-HSD). As células de Leydig estão envolvidas na maior produção de testosterona. A transferência de colesterol para a membrana mitocondrial interna requer a ação da proteína reguladora aguda esteroidogênica (StAR). Os estudos atuais mostram que a expressão de StAR, CYP11A1, CYP17A1 e HSD17p3 foi diminuída em células tratadas com AGE (controle) e houve um tremendo aumento nas células tratadas com ECH e RES (Figura 6). Assim, os resultados mostram que a produção de testosterona foi aumentada nos grupos tratados com ECH e RES.
Durante uma condição diabética, o transporte de glicose para os órgãos é limitado e, como resultado, os níveis de glicose aumentam [29]. Assim, a condição hiperglicêmica é um dos marcadores importantes para a detecção diabética. Nossos estudos mostram que o nível de glicose plasmática estava aumentado nos grupos diabéticos e a AUC do grupo DM foi significativamente maior do que nos outros grupos (Figura 8). Juntamente com a glicose plasmática, o teor de colesterol total e triglicerídeos aumentou significativamente no grupo DM (Tabela 2). A aterosclerose é facilitada por um aumento do nível de colesterol e triglicerídeos [30]. No entanto, o nível de colesterol e triglicerídeos foi diminuído nos grupos tratados com CTE e RSG. O teor de triglicerídeos do grupo DME4 atingiu um valor quase semelhante ao do grupo controle.
A insulina é um hormônio produzido pelas células p do pâncreas e funcionalizado para controlar o nível de açúcar no sangue no organismo enquanto a leptina é um hormônio produzido pelos adipócitos e são capazes de regular a ingestão de alimentos e a utilização de energia. Estudos indicam que a leptina está envolvida na fisiopatologia da obesidade e há uma interação positiva entre leptina e insulina [31]. Nossos estudos mostram que os níveis plasmáticos de inulina e leptina foram maiores no grupo DM e o nível de insulina diminuiu com o aumento da concentração de CTE. O grupo RSG não apresenta diferença significativa em relação ao grupo DM. A resistência à insulina e a função das células p foram avaliadas por
Método HOMA-IR. O valor de HOMA-IR aumentou no grupo DM e foi significativamente diferente dos demais grupos (Tabela 3).
O DM afeta a função reprodutiva por meio da alternância hormonal no eixo HPG e estudos revelaram que a expressão de insulina no testículo também é afetada pelo diabetes. É caracterizada por vacuolização das células de Sertoli, aumento da fragmentação do DNA, espermatogênese prejudicada e aumento da depleção de células germinativas. O estresse oxidativo também contribui para anormalidades na função reprodutiva [32]. O processo de formação de espermatozóides no órgão reprodutor masculino (testículos) é chamado de espermatogênese. O testículo é composto de túbulos bem enrolados chamados túbulos seminíferos. As células de Sertoli são vistas nas paredes do túbulo seminífero e fornecem nutrição ao espermatozóide imaturo. A investigação dos parâmetros espermáticos indicou que o número de espermatozóides e a motilidade diminuíram e as anormalidades aumentaram no grupo DM (Tabela 5). Um efeito oposto foi observado nos grupos tratados com CTE e RSG. Tanto a célula de Leydig quanto as células de Sertoli no grupo DM apresentaram atrofia significativa e a cavidade foi observada no lúmen. A espessura do túbulo seminífero também diminuiu no grupo DM. Um resultado melhorado foi observado nos grupos tratados com CTE e RSG (Figura 9). Além disso, o nível de LH e testosterona diminuiu no grupo DM e os níveis aumentaram nos grupos tratados com CTE (Tabela 4). Nos homens, testosterona sérica baixa e frequência de pulso de LH mais baixa foram frequentemente associadas à obesidade e diabetes mellitus tipo 2 [33].
Kisspeptins codificados pelo gene KiSS1 são conhecidos como o potente estimulador do eixo HPG e qualquer mutação no gene kisspeptina levará a baixos níveis de esteróides sexuais e gonadotrofina. Estudos mostram que em ratos diabéticos induzidos por STZ, os níveis de mRNA Kiss1 foram reduzidos [33]. A iniciação e manutenção da infertilidade mamífera estão relacionadas com o receptor acoplado à proteína G 54 (GPR54). A mutação no GPR 54 é caracterizada pela ausência de maturação sexual e baixos níveis de hormônios gonadotróficos (LH e FSH). Citocinas pró-inflamatórias como IL-6 e TNF-a regulam positivamente a expressão do supressor de sinalização de citocina 3 (SOCS3) implicado na resistência à insulina mediada por inflamação no fígado e adipócitos [34]. SIRT 1 é um gene associado à regulação de várias doenças do envelhecimento. Este gene é proeminentemente expresso nas células p do pâncreas e regula a secreção de insulina e previne a apoptose. Estudos atuais indicaram que a expressão de KiSS1, GPR54 e SIRT1 diminuiu no grupo DM, mas a expressão aumentou nos grupos tratados com CTE (Figura 10). Um aumento nas expressões SOCS-3 no grupo DM indicou a condição inflamatória. A primeira ligação molecular identificada entre obesidade e inflamação foi o TNF-a. Assim, um nível aumentado de TNF-a é um indicador de inflamação. A diminuição do nível de citocinas pró-inflamatórias como TNF-a e IL-6 foi observada nos grupos tratados com CTE (Figuras 12 e 13).
O desequilíbrio entre EROs e antioxidantes leva à condição diabética. Superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPX) são conhecidos como os principais antioxidantes responsáveis por manter o nível ideal de ROS [35]. A partir dos resultados, verificou-se que a atividade dos antioxidantes foi significativamente menor no grupo DM. Os grupos tratados com CT mostraram melhorias na produção de antioxidantes. O grupo tratado com RSG não apresentou melhorias significativas na atividade antioxidante (Tabelas 6 e 7).
O óxido nítrico (NO) é conhecido como uma importante ERO que contribui para a inflamação. Nossos estudos apontam que o nível de NO foi diminuído nos grupos tratados com CTE (Figura 11). Os resultados mostraram que o teor de ânion superóxido no esperma de ratos diabéticos aumentou significativamente e não houve melhora significativa após a administração de RSG. A produção de superóxido foi reduzida nos grupos CTE.
A determinação de MDA é muito útil para avaliar a peroxidação lipídica. A peroxidação lipídica é o processo de oxidação em lipídios e, finalmente, resulta em dano celular. O MDA é produzido como resultado da peroxidação lipídica de ácidos graxos poliinsaturados. Estudos mostram que o nível de MDA está correlacionado com a idade e o nível de glicose no sangue em jejum [36]. O estudo atual indicou que o CTE melhora a peroxidação lipídica no plasma, testículos e espermatozóides (Tabela 8).
Extrato de Cistanche tubulosa
5. Conclusões
O estresse oxidativo durante condições diabéticas perturba o sistema reprodutor masculino por comprometimento espermático e disfunção gonadal. Cistanche tubulosa é uma planta do deserto amplamente aceita na medicina chinesa devido aos seus efeitos farmacológicos. Echinacoside (ECH) é o principal constituinte do CTE responsável pelas atividades antioxidante e anti-inflamatória. Nossos resultados in vitro indicaram que a ECH restaurou a via de síntese de testosterona e reduziu o nível de expressão da proteína NF-kB e RAGE. A ECH inibiu efetivamente a produção de ânion superóxido e H2O2 em células de Leydig. Os estudos in vivo revelaram que a ECH reduziu os níveis de colesterol, triglicerídeos, TNF-a e IL-6. Além disso, as expressões de mRNA no hipotálamo dos ratos diabéticos foram significativamente melhoradas. É também digno de nota que a ECH reduziu a peroxidação lipídica e melhorou a resistência à insulina em ratos machos diabéticos. As atividades antioxidantes aumentaram tanto no plasma quanto nos testículos. Portanto, nossos estudos sugeriram que a ECH fornece proteção efetiva contra disfunção reprodutiva em ratos machos diabéticos induzidos por STZ.
Contribuições do autor:F.-CK realizou investigação, análise formal e análise de software. AJ e J.-LH participaram da curadoria dos dados e redigiram o manuscrito. Z.-LK e AJ conceberam a revisão do manuscrito e a editaram. Z.-LK formulou a metodologia e supervisionou todo o experimento. S.-CC participou da análise formal, investigação e validação. Todos os autores contribuíram para a análise dos dados, redação e revisão crítica do artigo, aprovaram a versão a ser publicada e concordam em responder por todos os aspectos do trabalho.
Financiamento:Este trabalho foi financiado pelo Center of Excellence for the Oceans, National Taiwan Ocean University, do Featured Areas Research Center Program no âmbito do Higher Education Sprout Project do Ministério da Educação (MOE), Taiwan.
Conflitos de interesse:Os autores declararam que não há conflitos de interesse.
Referências
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Suplementos Cistanche tubulosa
