اثر تمرین استقامتی بلندمدت بر استرس اکسیداتیو بافت بیضه در ناباروری القاءشده توسط اشعۀ یونیزان در موش‏های صحرایی نر بالغ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه فیزیولوژی و آسیب‌شناسی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی؛ پژوهشکده مطالعات کاربردی علوم ورزشی، دانشگاه اراک، اراک، ایران

2 کارشناسی ارشد، گروه فیزیولوژی و آسیب‌شناسی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه اراک، اراک، ایران.

10.22091/arsnes.2024.11192.1014

چکیده

هدف: رادیوتراپی متداول‫ترین روش برای درمان سرطان است. به نظر می‫رسد که آسیب‫های بافت بیضه ناشی از درمان رادیوتراپی، بیشتر در اثر استرس اکسیداتیو رخ داده؛ که به دلیل تولید بیش از حدّ نسبت اکسیژن/نیتروژن واکنش‫پذیر و کاهش سطح آنتی‌اکسیدان رخ می‫دهد. از این‌رو تمرین کوتاه‫مدت، با شدت متوسط می‫تواند تأثیر مطلوبی بر ساختار بافت بیضه و وضعیت آنتی‫اکسیدانی داشته باشد. در این راستا، هدف پژوهش حاضر، بررسی اثر تمرینات استقامتی تداومی، با شدت متوسط بر سطوح سرمی مالون‫دی‫آلدئید، ظرفیت‫تام ‫آنتی‫اکسیدانی و ساختار بافت بیضه در موش‫های صحرایی نر، تحت اشعۀ یونیزان ایکس بود.
روش‌: ۲۴ سر موش صحرایی نر از نژاد اسپراگ داولی با میانگین وزنی ۲۲۱ گرم به چهار گروه: کنترل سالم، تمرین استقامتی سالم، کنترل تحت اشعه و تمرین استقامتی همراه با اشعه، تقسیم شدند. بعد از ۸ هفته تمرینات استقامتی، موش‌ها تشریح شده و بافت بیضه جهت مطالعات استریولوژیک و سرم خون برای اندازه‌گیری عوامل اکسیدانی و آنتی‌اکسیدانی جدا شدند. داده‌ها با آزمون آماری آنالیز واریانس یک‌طرفه در نرم‌افزار spss تجزیه و تحلیل شدند.
یافته‌ها: پس از ۸ هفته تمرینات استقامتی بین سطوح سرمی مالون‫دی‫آلدئید در گروه‌های مورد مطالعه، تفاوت معنادار مشاهده شد (001/0 =P). همچنین بین ظرفیت تام آنتی‌اکسیدانی چهار گروه، تفاوت معناداری مشاهده گردید (001/0= P). در مورد ساختار بیضه برخی فاکتورها ازجمله برآورد چروکیدگی (001/0 =P)، حجم لوله‌های منی‌ساز (001/0= P)، طول لوله‌های منی‌ساز (016/0= P) و قطر لوله‌های منی‌ساز (001/0= P)، تفاوت معنادار داشت.
نتیجه‌گیری: 8 هفته تمرین استقامتی با شدت متوسط، تأثیر معناداری بر سطوح سرمی ‫مالون‌دی‫آلدئید و ظرفیت تام آنتی‌اکسیدانی و نیز ساختار بیضه موش‌های نر صحرایی تحت رادیوتراپی دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The Impact of Long-Term Endurance Training on Testicular Tissue Oxidative Stress in Adult Male Rats with Ionizing Radiation-Induced Infertility

نویسندگان [English]

  • ,Mohammad Parasteah 1
  • Narges Abili 2
1 Associate Professor, Department of Sports Physiology and Pathology, Faculty of Sport Sciences; Institute of Applied Studies in Sport Sciences, Arak University, Arak, Iran
2 MSc, Department of Sports Physiology and Pathology, Faculty of Sport Sciences, Arak University, Arak, Iran
چکیده [English]

Objective: Radiotherapy is the most common method for treating cancer. Testicular tissue damage caused by radiotherapy appears to be primarily due to oxidative stress, which results
from an excessive production of reactive oxygen and nitrogen species, coupled with decreased antioxidant levels. Therefore, short-term, moderate-intensity exercise can positively impact the structure of testicular tissue and enhance antioxidant status.
Method: In this study, we aimed to investigate the effects of continuous moderate-intensity endurance training on serum malondialdehyde levels, total antioxidant capacity, and testicular tissue structure in male rats exposed to ionizing X-rays. A total of 24 male Sprague-Dawley rats, with an average weight of 221 grams, were divided into four groups: a healthy control group, a healthy endurance training group, a control group subjected to irradiation, and an endurance training group exposed to irradiation. After eight weeks of endurance training, the rats were dissected, and the testicular tissue was isolated for stereological studies. Additionally, blood serum was collected to measure oxidant and antioxidant factors. The data were analyzed using a one-way analysis of variance in SPSS software.
Findings: After 8 weeks of endurance training, a significant difference was observed in serum malondialdehyde levels among the studied groups (P=0.001). Additionally, a significant difference was noted in the total antioxidant capacity across the four groups (P=0.001). Regarding testicular structure, several factors were found to be significantly different, including estimated shrinkage
(P=0.001), seminiferous tubule volume (P=0.001), seminiferous tubule length (P=0.016), and seminiferous tubule diameter (P=0.001).
Conclusion: The conclusion drawn from this study is that eight weeks of moderate-intensity endurance training significantly impacted serum levels of malondialdehyde and total antioxidant capacity, as well as the testicular structure of male rats undergoing radiotherapy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Radiotherapy
  • Endurance training
  • Testicular stereology
  • Total antioxidant capacity
  • Malondialdehyde
  • Oxidative stress in testicular tissue
  • Infertility
  • Ionizing radiation
  • Adult male rats

مراجع

  1. Ho J & Choi W. Prevention and treatment of oral mucositis caused by chemo-and radiotherapy in head and neck cancer patient. International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 2017; 46: 144.
  2. Haddadi G, Haddadi MB & Vardian M. Different radiotherapy methods: A review. Journal of Fasa University of Medical Sciences. 2013; 2(4): 235-40.
  3. Joubert A, Vogin G, Devic C, Granzotto A, Viau M, Maalouf M & et al. Radiation biology: major advances and perspectives for radiotherapy. Cancer Radiotherapie: Journal de la Societe Francaise de Radiotherapie Oncologique. 2011; 15(5): 348-54.
  4. Thomas J & Bristow RG. DNA repair targeting and radiotherapy: a focus on the therapeutic ratio. Semin Radiat Oncol. 2010; 20(4): 217-22.
  5. Hosseinimehr SJ. Trends in the development of radioprotective agents. Drug discovery today. 2007; 12(19-20): 794-805.
  6. Agrawal A, Choudhary D, Upreti M, Rath P & Kale R. Radiation induced oxidative stress: I. Studies in Ehrlich solid tumor in mice. Molecular and Cellular Biochemistry. 2001; 223: 71-80.
  7. Fang Y-Z, Yang S & Wu G. Free radicals, antioxidants, and nutrition. Nutrition. 2002; 18(10): 872-9.
  8. Wilhelm Filho D, Torres MA, Bordin AL, Crezcynski-Pasa TB & Boveris A. Spermatic cord torsion, reactive oxygen and nitrogen species and ischemia–reperfusion injury. Molecular aspects of medicine. 2004; 25(1-2): 199-210.
  9. Lee K, Park J-S, Kim Y-J, Lee YS, Hwang TS, Kim D-J & et al. Differential expression of Prx I and II in mouse testis and their up-regulation by radiation. Biochemical and biophysical research communications. 2002; 296(2): 337-42.
  10. Kanter M, Topcu-Tarladacalisir Y & Parlar S. Antiapoptotic effect of L-carnitine on testicular irradiation in rats. Journal of molecular histology. 2010; 41: 121-8.
  11. Courderot‐Masuyer C, Dalloz F, Maupoil V & Rochette L. Antioxidant properties of aminoguanidine. Fundamental & clinical pharmacology. 1999; 13(5): 535-40.
  12. Soleimani Mehrnejati M & Mahmoudi M. Stereology: principle, Tecchniques and Its Application in Histology. Arak University, 2014: 978-64- 7320-69-6. [in persian]
  13. Soleimani Mehranjani M & Taefi R. The protective role of vitamin E on the testicular tissue in rats exposed to sodium arsenite during the prenatal stage till sex maturity: A stereological analysis. Iran J Reprod Med. 2012; 10(6): 571-80. [in persian]
  14. Dillon KE & Gracia CR. Pediatric and young adult patients and on cofertility. Curr Treat Options Oncol. 2012; 13: 161-173.
  15. Lieng H, Chung P, Lam T, Warde P & Craig T. Testicular seminoma: Scattered radiation dose to the contralateral testis in the modern era. Pract Radiate Oncol. 2018; 8: e57–e62.
  16. De Felice F, Marchetti C, Marampon F, Cascialli G, Muzii L & Tombolini V. Radiation effects on male fertility. 2019; 7: 2–7.
  17. Stewart FA, Akleyev AV, Hauer-Jensen M, Hendry JH, Kleiman NJ, Macvittie TJ, Aleman BM, Edgar AB, Mabuchi K, Muirhead CR, Shore RE & Wallace WH. ICRP publication 118: ICRP statement ontissue reactions and early and late effects of radiation in normal tissues and organs–threshold doses for tissue reactions in a radiation protection context. Ann ICRP. 2012; 41: 1–322.
  18. De Felice F, Musio D & Tombolini V. Osteoradionecrosis and intensity modulated radiation therapy: an overview. Crit Rev Oncol Hematol. 2016; 107: 39–43.
  19. Morgan WF & Bair WJ. Issues in low dose radiation biology: the controversy continues: A perspective. Radiat Res. 2013; 179: 501–510.
  20. Grewenig A, Schuler N & Rübe CE. Persistent DNA damagein spermatogonial stem cells after fractionated low-doseirradiation of testicular tissue. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2015; 92:
    1123–1131.
  21. Tamminga J & Kovalchuk O. Role of DNA damage andepigenetic DNA methylation changes
    in radiation-inducedgenomic instability and bystander effects in germline invivo. Curr Mol Pharmacol. 2011; 4: 115–125.
  22. Parastesh M, Yousefvand Z & Moghadasi S. Comparison of the effect of moderate-intensity interval training (MICT) and high-intensity interval training (HIIT) on testicular structure, serum level of malondialdehyde and total antioxidant capacity of male diabetic rats. Daneshvar Medicine. 2020; 27(2): 27-40. [in persian]
  23. Mohammadi E, Nikseresht F. Effect of 8 weeks of incremental endurance training onantioxidant enzymes and total antioxidant status of cardiac tissue in experimental diabetic rats. J Shahid Sadoughi Uni Med Sci. 2020; 28(3): 2490-2501.
  24. Camila SM & et al. A single session of high-intensity interval exercise increases antioxidants defenses in the hippocampus of Wistar rats. Physiology & Behavior. 2019; 211: 112675.
  25. Repka CP & Hayward R. Oxidative stress and fitness changes in cancer patients after exercise training. Med Sci Sports Exerc. 2016; 48(4): 607-14.
  26. Rami M, Habibi A & Khajehlandi M. The effect of moderate intensity exercise on the activity of catalase enzyme and malondialdehyde in hippocampus area of diabetic male Wistar rats. 2019; 22(6): 555-63. [in persian]
  27. Kanter M, Tarladacalisir YT & Parlar S. Antiapoptotic effect of L-carnitine on testicular irradiation in rats. J Mol Histol. 2010; 41: 121–128.
  28. Pittaluga M, Sgadari A, Dimauro I, Tavazzi B, Parisi P & Caporossi D. Physical exercise and redox balance in type 2 diabetics: effects of moderate training on biomarkers of oxidative stress and DNA damage evaluated through comet assay. Oxid Med Cell Longev,
    https://doi.org/10.1155/2015/981242. Epub 2015 Feb 19

 

پژوهش های کاربردی در تغذیه ورزشی و علم تمرین
دوره 1، شماره 3
مهر 1403
صفحه 43-58

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 26 مرداد 1403
  • تاریخ بازنگری: 19 شهریور 1403
  • تاریخ پذیرش: 30 مهر 1403
  • تاریخ اولین انتشار: 01 آبان 1403
  • تاریخ انتشار: 01 آبان 1403

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار