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Authors
Abstract(s)
Male fertility is dependent on successful spermatogenesis, as well as an array of genetic,
environmental, and physiological factors. In this context, oxidative damage in testicular
tissue affects the reproductive system, leading to 30 to 80% of infertile cases. High levels
of reactive oxygen species (ROS) have been reported to disrupt the development of germ
cells and to interfere with sperm function. Several natural antioxidants have been
described to prevent or reduce this damage. Propolis is a natural resinous mixture
produced by honeybees with plenty of pharmacologic and biological properties,
including antioxidant capacity. Hence, propolis is a good candidate to protect the male
reproductive system against oxidative stress (OS). Moreover, despite all the evidence
about the protective potential of propolis, there are no reports directly focused on the
effect of propolis on specific testicular cell populations. Following this rationale, the
present dissertation aimed to analyse the role of propolis in protecting spermatogonial
cells from oxidative damage. After evaluating the phytochemical composition and the
antioxidant activity of propolis, type B spermatogonia cells (GC-1spg) were treated with
propolis (0.1-500 µg/mL; 12-48 hours), in the presence or the absence of an oxidant
stimulus (tert-butyl hydroperoxide, TBHP, 0.005-3.6 µg/mL, 12 hours). The cytotoxicity
of both propolis and TBHP mingled or not, was analysed by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-
yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay and proliferation by Ki-67
immunocytochemistry. The apoptosis rate, ROS levels, and antioxidant defences were
studied through colorimetric methods.
The obtained results showed a high content of total phenolics and flavonoids in the
propolis extract, and moderate antioxidant activity. Propolis (0.1 µg/mL) increased the
viability of GC-1spg cells, counterbalancing the impact of TBHP exposure (1.8 µg/mL).
Additionally, regardless of TBHP presence, propolis reduced ROS levels in GC-1spg cells.
In the presence of TBHP, propolis decreased caspase-3 activity and attenuated the
TBHP-induced decrease in proliferation rate, increasing glutathione peroxidase activity.
The present work highlighted the benefits of natural compounds to male fertility, more
precisely, the protective action of propolis against TBHP-induced OS in spermatogonial
cells (GC-1spg). Indeed, the disruptive actions of TBHP were counteracted, or even
neutralized in the presence of propolis. These findings highlight propolis role as a
protective agent against OS, which is crucial in the context of spermatogenesis and male
fertility.
A fertilidade masculina depende de uma espermatogénese bem-sucedida, assim como de uma série de fatores genéticos, ambientais e fisiológicos. Neste contexto, o dano oxidativo no tecido testicular afeta o sistema reprodutor, dando origem a cerca de 30 a 80% dos casos de infertilidade. Foi reportado que elevados níveis de espécies reativas de oxigénio (ROS) perturbam o desenvolvimento das células germinativas e interferem na função espermática. Vários antioxidantes naturais foram descritos com a função de prevenir ou reduzir esses mesmos danos. A própolis é uma mistura natural resinosa produzida pelas abelhas com inúmeras propriedades farmacológicas e biológicas, incluindo também a sua capacidade antioxidante. Desta forma, a própolis é uma boa candidata para proteger o sistema reprodutor masculino contra o stress oxidativo (OS). Além disso, e apesar de todas as evidências sobre o potencial protetor da própolis, não existem estudos diretamente focados no seu efeito em populações de células testiculares específicas. Seguindo este raciocínio, a presente dissertação teve como objetivo analisar o papel da própolis na proteção contra o dano oxidativo em espermatogónias. Após avaliação da composição fitoquímica e da atividade antioxidante da própolis, células espermatogoniais do tipo B (GC-1spg) foram tratadas com própolis (0.1-500 µg/mL; 12- 48 horas), na presença ou na ausência de estímulo oxidante (tert-butil hidroperóxido, TBHP, 0.005-3.6 µg/mL, 12 horas). A citotoxicidade da própolis e do TBHP, misturados ou não, foi analisada pelo ensaio MTT e a proliferação por imunocitoquímica do Ki-67. A taxa de apoptose, os níveis de ROS e as defesas antioxidantes foram estudados através de métodos colorimétricos. Os resultados obtidos para a própolis utilizada neste estudo, mostraram alto teor de compostos fenólicos totais e flavonóides, com atividade antioxidante moderada. A própolis (0.1 µg/mL) aumentou a viabilidade das células GC-1spg, contrabalançando o impacto da exposição ao TBHP (1.8 µg/mL). Além disso, independentemente da presença de TBHP, a própolis reduziu os níveis de ROS nas células GC-1spg. Quando na presença de TBHP, a própolis diminuiu a atividade da caspase-3 e atenuou a diminuição da taxa de proliferação induzida por TBHP, aumentando a atividade da glutationa peroxidase. O presente trabalho destacou os benefícios dos compostos naturais para a fertilidade masculina, mais precisamente, a ação protetora da própolis contra o OS induzido por TBHP em espermatogónias (GC-1spg). Na verdade, as ações nocivas do TBHP foram reduzidas, ou mesmo neutralizadas, na presença da própolis. Estes resultados destacam o papel da própolis como agente protetor contra o OS, o que é crucial no contexto da espermatogénese e da fertilidade masculina.
A fertilidade masculina depende de uma espermatogénese bem-sucedida, assim como de uma série de fatores genéticos, ambientais e fisiológicos. Neste contexto, o dano oxidativo no tecido testicular afeta o sistema reprodutor, dando origem a cerca de 30 a 80% dos casos de infertilidade. Foi reportado que elevados níveis de espécies reativas de oxigénio (ROS) perturbam o desenvolvimento das células germinativas e interferem na função espermática. Vários antioxidantes naturais foram descritos com a função de prevenir ou reduzir esses mesmos danos. A própolis é uma mistura natural resinosa produzida pelas abelhas com inúmeras propriedades farmacológicas e biológicas, incluindo também a sua capacidade antioxidante. Desta forma, a própolis é uma boa candidata para proteger o sistema reprodutor masculino contra o stress oxidativo (OS). Além disso, e apesar de todas as evidências sobre o potencial protetor da própolis, não existem estudos diretamente focados no seu efeito em populações de células testiculares específicas. Seguindo este raciocínio, a presente dissertação teve como objetivo analisar o papel da própolis na proteção contra o dano oxidativo em espermatogónias. Após avaliação da composição fitoquímica e da atividade antioxidante da própolis, células espermatogoniais do tipo B (GC-1spg) foram tratadas com própolis (0.1-500 µg/mL; 12- 48 horas), na presença ou na ausência de estímulo oxidante (tert-butil hidroperóxido, TBHP, 0.005-3.6 µg/mL, 12 horas). A citotoxicidade da própolis e do TBHP, misturados ou não, foi analisada pelo ensaio MTT e a proliferação por imunocitoquímica do Ki-67. A taxa de apoptose, os níveis de ROS e as defesas antioxidantes foram estudados através de métodos colorimétricos. Os resultados obtidos para a própolis utilizada neste estudo, mostraram alto teor de compostos fenólicos totais e flavonóides, com atividade antioxidante moderada. A própolis (0.1 µg/mL) aumentou a viabilidade das células GC-1spg, contrabalançando o impacto da exposição ao TBHP (1.8 µg/mL). Além disso, independentemente da presença de TBHP, a própolis reduziu os níveis de ROS nas células GC-1spg. Quando na presença de TBHP, a própolis diminuiu a atividade da caspase-3 e atenuou a diminuição da taxa de proliferação induzida por TBHP, aumentando a atividade da glutationa peroxidase. O presente trabalho destacou os benefícios dos compostos naturais para a fertilidade masculina, mais precisamente, a ação protetora da própolis contra o OS induzido por TBHP em espermatogónias (GC-1spg). Na verdade, as ações nocivas do TBHP foram reduzidas, ou mesmo neutralizadas, na presença da própolis. Estes resultados destacam o papel da própolis como agente protetor contra o OS, o que é crucial no contexto da espermatogénese e da fertilidade masculina.
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Keywords
Antioxidante Espermatogónias Própolis Stress Oxidativo Tert-Butil Hidroperóxido