Исследование механизмов действия препарата фертивелл in vivo

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Цель. Целью данного исследования является изучение специфических механизмов действия препарата Фертивелл на мышиной модели репродуктивного старения, вызванного D-галактозой.

Материалы и методы. Мыши линии C57BL/6J были рандомизированы на четыре группы: интактные мыши (контрольная группа, Ctrl), группа мышей с индуцированным старением, получавших только D-галактозу (Gal); группа мышей, получавших D-галактозу с последующим введением препарата Фертивелл (PP); группа мышей, получавшая D-галактозу с последующим введением комбинации L-карнитина и ацетил-L-карнитина (LC). Репродуктивное старение вызывали ежедневным внутрибрюшинным введением D-галактозы в дозе 100 мг/кг в течение 8 нед. После окончания терапии у всех групп оценивали характеристики спермы, концентрацию тестостерона в крови, иммуногистохимические параметры, экспрессию специфических белков.

Результаты. Препарат Фертивелл оказывает выраженное терапевтическое действие на ткани семенников и сперматозоиды, восстанавливает уровень тестостерона до нормальных значений и, кроме того, показал себя более эффективным протектором в условиях оксидативного стресса в отношении репродуктивной системы по сравнению с широко используемыми при мужском бесплодии препаратами L-карнитина и ацетил-L-карнитина. Фертивелл в дозе 1 мг/кг восстанавливал количество подвижных сперматозоидов, статистически значимо повышая их до 67,4±3,1%, что сопоставимо с показателем интактной группы. Введение препарата Фертивелл восстанавливало активность митохондрий, что также выражается в повышении подвижности сперматозоидов. Кроме того, Фертивелл восстанавливает уровень АФК внутриклеточно до значений контрольной группы и снижает количество TUNEL+ клеток (с фрагментированным ДНК) до уровня интактного контроля. Таким образом, препарат на основе полипептидов семенников Фертивелл оказывает комплексное действие на репродуктивную функцию, приводя к изменению экспрессии генов, повышению синтеза белков, предотвращению повреждений ДНК в тканях семенников, повышению митохондриальной активности в тканях семенников и сперматозоидах семявыносящего канальца, что приводит к последующему восстановлению функциональной активности семенников.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. А. Хоченкова

ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: julia_vet@bk.ru

м.н.с. лаборатории биомаркеров и механизмов опухолевого ангиогенеза

Россия, Москва

Ю. С. Мачкова

ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России

Email: knowl@mail.ru

м.н.с. лаборатории биомаркеров и механизмов опухолевого ангиогенеза

Россия, Москва

Д. А. Хоченков

ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России; Тольяттинский государственный университет

Email: khochenkov@gmail.com

к.б.н., заведующий лабораторией биомаркеров и механизмов опухолевого ангиогенеза, профессор Центра медицинской химии

Россия, Москва; Тольятти

Т. А. Сидорова

ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России

Email: tatsig51@yahoo.com

к.м.н., в.н.с. лаборатории биомаркеров и механизмов опухолевого ангиогенеза

Россия, Москва

Э. Р. Сафарова

ООО «ПептидПРО»

Email: elsaf2308@bk.ru

к.б.н., внештатный R&D консультант

Россия, Москва

Н. А. Бастрикова

ООО «ПептидПРО»

Email: n.bastrikova@peptidpro.com

к.б.н., медицинский директор

Россия, Москва

К. В. Коржова

ООО «ПептидПРО»

Email: k.korzhova@peptidpro.com

к.б.н., менеджер по доклиническим исследованиям

Россия, Москва

Список литературы

  1. Babakhanzadeh E., Nazari M., Ghasemifar S., Khodadadian A. Some of the Factors Involved in Male Infertility: A Prospective Review. Int J Gen Med. 2020;13:29–41. doi: 10.2147/IJGM.S241099.
  2. Bisht S., Faiq M., Tolahunase M., Dada R. Oxidative stress and male infertility. Nat Rev Urol. 2017;14:470–485. doi: 10.1038/nrurol.2017.69.
  3. Desai N., Sabanegh E., Kim T., Agarwal A. Free radical theory of aging: implications in male infertility. Urology. 2010;75:14–19. doi: 10.1016/j.urology.2009.05.025.
  4. Belloc S., Hazout A., Zini A., et al. How to overcome male infertility after 40: Influence of paternal age on fertility. Maturitas. 2014;78:22–29. doi: 10.1016/j.maturitas.2014.02.011.
  5. Parameshwaran K., Irwin M.H., Steliou K., Pinkert C.A. D-Galactose Effectiveness in Modeling Aging and Therapeutic Antioxidant Treatment in Mice. Rejuvenation Res. 2010;13:729–735. doi: 10.1089/rej.2010.1020.
  6. Salman T.M., Olayaki L.A., Alagbonsi I.A., Oyewopo A.O. Spermatotoxic effects of galactose and possible mechanisms of action. Middle East Fertil Soc J. 2016;21:82–90. doi: 10.1016/j.mefs.2015.09.004.
  7. Liu W., Zhang L., Gao A. et al. Food-Derived High Arginine Peptides Promote Spermatogenesis Recovery in Busulfan Treated Mice. Front Cell Dev Biol. 2021;9. Available: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2021.791471
  8. Amaral A., Castillo J., Ramalho-Santos J., Oliva R. The combined human sperm proteome: cellular pathways and implications for basic and clinical science. Hum Reprod Update. 2014;20:40–62. doi: 10.1093/humupd/dmt046.
  9. Bu T., Wang L., Wu X. et al. A laminin-based local regulatory network in the testis that supports spermatogenesis. Semin Cell Dev Biol. 2022;121:40–52. doi: 10.1016/j.semcdb.2021.03.025.
  10. Wu S., Yan M., Ge R., Cheng C.Y. Crosstalk between Sertoli and Germ Cells in Male Fertility. Trends Mol Med. 2020;26:215–231. doi: 10.1016/j.molmed.2019.09.006.
  11. Rizzetti D.A., Martinez C.S., Escobar A.G. et al. Egg white-derived peptides prevent male reproductive dysfunction induced by mercury in rats. Food Chem Toxicol Int J Publ Br Ind Biol Res Assoc. 2017;100:253–264. doi: 10.1016/j.fct.2016.12.038.
  12. Wu Y., Tian Q., Li L. et al. Inhibitory effect of antioxidant peptides derived from Pinctada fucata protein on ultraviolet-induced photoaging in mice. J Funct Foods. 2013;5:527–538. doi: 10.1016/j.jff.2013.01.016.
  13. EAU Guidelines on Sexual and Reproductive Health - Uroweb. In: Uroweb - European Association of Urology [Internet]. [cited 22 Aug 2022]. Available: https://uroweb.org/guidelines/sexual-and-reproductive-health
  14. Pushkar D.Yu., Kupriyanov Y.A., Gamidov S.I., Teteneva A.V., Spivak L.G., Shormanov I.S., Novikov A.I., Al-Shukri S.Kh., Bogdan E.N., Shchukin V.L., Boriskin A.G. Assessment of the safety and efficacy of medicinal product PPR-001 based on regulatory polypeptides of the testes. Urologiia. 2021;6:100–108. Russian (Пушкарь Д.Ю., Куприянов Ю.А., Берников А.Н., Гамидов С.И., Тетенева А.В., Спивак Л.Г., Шорманов И.С., Новиков А.И., Аль-Шукри С.Х., Богдан Е.Н., Щукин В.Л., Борискин А.Г. Оценка безопасности и эффективности лекарственного препарата на основе регуляторных полипептидов семенников PPR-001. Урология. 2021;6:100–108). doi: 10.18565/urology.2021.6.100-108.
  15. Agarwal A., Majzoub A., Parekh N., Henkel R. A Schematic Overview of the Current Status of Male Infertility Practice. World J Mens Health. 2020;38:308–322. doi: 10.5534/wjmh.190068.
  16. Liao C.-H., Chen B.-H., Chiang H.-S. et al. Optimizing a Male Reproductive Aging Mouse Model by d-Galactose Injection. Int J Mol Sci. 2016;17:98. doi: 10.3390/ijms17010098.
  17. Beumer T.L., Roepers-Gajadien H.L., Gademan I.S. et al. The role of the tumor suppressor p53 in spermatogenesis. Cell Death Differ. 1998;5:669–677. doi: 10.1038/sj.cdd.4400396.
  18. Liang M., Wen J., Dong Q. et al. Testicular hypofunction caused by activating p53 expression induced by reactive oxygen species in varicocele rats. Andrologia. 2015;47: 1175–1182. doi: 10.1111/and.12400.
  19. Lindsay J., Esposti M.D., Gilmore A.P. Bcl-2 proteins and mitochondria-specificity in membrane targeting for death. Biochim Biophys Acta. 2011;1813: 532–539. doi: 10.1016/j.bbamcr.2010.10.017.
  20. Eliveld J., van den Berg E.A., Chikhovskaya J.V. et al. Primary human testicular PDGFRα+ cells are multipotent and can be differentiated into cells with Leydig cell characteristics in vitro. Hum Reprod Oxf Engl. 2019;34:1621–1631. doi: 10.1093/humrep/dez131.
  21. Basciani S., Mariani S., Arizzi M. et al. Expression of Platelet-Derived Growth Factor-A (PDGF-A), PDGF-B, and PDGF Receptor-α and -β during Human Testicular Development and Disease. J Clin Endocrinol Metab. 2002;87:2310–2319. doi: 10.1210/jcem.87.5.8476.
  22. Nelson J.F., Latham K.R., Finch C.E. Plasma testosterone levels in C57BL/6J male mice: effects of age and disease. Acta Endocrinol (Copenh). 1975;80:744–752. doi: 10.1530/acta.0.0800744.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Дизайн исследования

Скачать (39KB)
3. Рис. 2. Число подвижных сперматозоидов в дни ТР1,10,20,30 после введения препарата Фертивелл, либо Ас- L-карнитина с L-карнитином, либо физиологического раствора (*, **, ***, **** р<0,05 — достоверная разница по сравнению с группой Gal, #, ##, ###, #### — р<0,05 достоверное различие между группой РР и группой LC)

Скачать (32KB)
4. Рис. 3. Митохондриальная активность сперматозоидов (окрашивание Mitotracker Green). Синяя стрелка указывает направление увеличения окрашивания и, следовательно, повышение количества митохондрий, красная стрелка указывает на разницу в митохондриальной активности между интактной группой (группа Ctrl, синяя) и экспериментальными группами PP, LC и Gal (группа указана в левой части рисунка)

Скачать (111KB)
5. Рис. 4. Окислительный стресс в сперматозоидах семявыносящего протока и уровни АФК (активные формы кислорода) (окрашивание CellRox DeepRed). Синяя стрелка указывает направление увеличения окрашивания и, следовательно, увеличения уровней АФК, красная стрелка указывает на разницу в уровнях АФК между интактной группой (группа Ctrl, синяя) и экспериментальными группами PP, LC и Gal (группа указана в левой части рисунка)

Скачать (129KB)
6. Рис. 5. Определение уровня фрагментации ДНК методом TUNEL в день ТР20 (стрелка показывает клетки TUNEL+, зеленый цвет). Ядра окрашены с помощью DAPI (синий). Увеличение х100

Скачать (38KB)
7. Рис. 6. Иммуногистохимическое окрашивание семенников у мышей в день ТР20 (стрелка показывает положительно окрашенные клетки). Экспрессия белков. Увеличение *200

Скачать (441KB)
8. Рис. 7. Возможные механизмы действия препарата Фертивелл

Скачать (137KB)

© ООО «Бионика Медиа», 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах