Influence of estrogen and anti-estrogen tamoxifen on the testicular dynamics of rats

Abstract

Orientador: Rejane Maira GoesDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Embora seja bem conhecido que o estrógeno é essencial para o adequado desenvolvimento embrionário e maturação pós-natal do testículo, seu papel específico para a fisiologia testicular e em especial para a espermatogênese ainda permanece pouco compreendido. O objetivo do presente estudo foi determinar o impacto da administração subcutânea de uma dose única (35 mg/kg de peso corporal) de benzoato de estradiol e do anti-estrógeno Tamoxifeno sobre o testículo de ratos jovens (5 semanas de idade). Os efeitos do desequilíbrio hormonal passageiro foram avaliados uma (curto prazo) e sete semanas (médio prazo) após os referidos tratamentos com o uso de análises de rotina em microscopia de luz e microscopia eletrônica de transmissão, associadas a análises morfométricas e estereológicas e também pelo método de TUNEL para a detecção de células apoptóticas. O estrógeno afetou mais drasticamente a estrutura testicular e a espermatogênese quando comparado com o Tamoxifeno. Em curto prazo, a exposição à alta dose de estrógeno reduziu em 50% o peso testicular, diminuiu o diâmetro dos túbulos seminíferos e a população de células de Sertoli, induziu um aumento na apoptose das espermátides alongadas acarretando seu desaparecimento. Embora o índice gônadosomático tenha se recuperado sete semanas após a injeção de estrógeno, a taxa de apoptose das células germinativas ainda permanece 5 vezes mais alta e o número de espermátides alongadas é muito inferior ao encontrado nos animais controle. Em curto prazo, a exposição ao Tamoxifeno foi menos prejudicial para o testículo de ratos jovens em comparação com o estrógeno, mas, em médio prazo, resultou em alguns efeitos semelhantes tais como redução do diâmetro dos túbulos seminíferos, incidência elevada de células germinativas apoptóticas, e atrofia de células de Leydig. A partir dos resultados obtidos concluímos, que tanto a exposição passageira ao estrógeno como ao Tamoxifeno interfere negativamente na dinâmica testicular de ratos jovens, levando a danos na espermatogênese que persistem nos animais adultos com uma provável redução da fertilidadeAbstract: Although it is a consensus that estrogen is essential for normal embryonic development and postnatal maturation of the testis, its specific role to the testicularphysiology and in particular to spermatogenesis, is still little understood The aim of the present research was to determine the impact of a single high dose (35mg1kg of body weight) of estrogen and anti-estrogen Tamoxifen, administered subcutaneously in 5-weekold rats, on the testis structure and spermatogenesis. The effects ofthese transient hormonal disruptions were evaluated one (short-term) and seven weeks (medium-term) after treatments by light and transmission electron microscopies, both associated to morphometric and stereological analysis. Moreover, TUNEL's method was employed in order to detect the apoptotic process on germ cells. The estrogen affected more drastically the testicular structure and the spermatogenesis when compared to Tamoxifen. In short term ana1ysis,the exposure to high doses of estrogen caused a 50% reduction in the testis weight, besides a reduction in the diameter of seminiferous tubules and population of Sertoli cells. This treatment also induced an increase in apoptosis and a total destruction of elongated spermatids. Even though the gonad-somatic-index had been recovered within seven weeks after the estrogen injection, apoptotic germ cell rate still remained tive times higher and the number of elongated spermatids was lower than that found in the control animal group. In short term, the exposure to Tamoxifen was less harrnful to the testis of young rats when compared to the estrogen, but in medium term it resulted in some similar effects such as the reduction of the seminiferous tubule diameter, high occurrence of germ apoptotic cells, and Leydig cell atrophy. Based on these results we conclude that transient exposure to estrogen and Tamoxifen induces aherations in testicular dynamics of young rats with a probable damage to the spermatogenesis of aduh animaisMestradoBiologia CelularMestre em Biologia Celular e Estrutura