Вплив антиоксидантів на морфологію та функцію ооцитів у щурів при системному запальному процесі

  • Отримано 19.06.2024
  • Доопрацьовано 22.09.2024
  • Прийнято 26.11.2024
  • 701 Перегляд
  • Взято з Т. 10, № 2, 2024
  • Сторінки 65-72

Дослідження мало на меті оцінити вплив антиоксидантів на морфологічні та функціональні властивості ооцитів у щурів в умовах системного запалення, зосереджуючись на їхньому потенціалі зменшувати окислювальний стрес і покращувати репродуктивне здоров’я. Як експериментальні моделі було використано тритижневих самок щурів, яких розділили на три групи: контрольну; групу, викликану системним запаленням; групу, що отримувала антиоксиданти. Для стимуляції суперовуляції вводився хоріонічний гонадотропін людини, потім було виділено ооцити для аналізу. Морфологічні зміни в ооцитах оцінювалися за допомогою імунофлуоресцентного фарбування, тоді як функцію мітохондрій та окислювальний стрес оцінювалися за допомогою набору для виявлення барвника JC-1. У групах порівнювалися рівень запліднення та стадії дозрівання ооцитів. Усі експерименти відповідали міжнародним етичним стандартам досліджень на тваринах. Системне запалення призвело до атрофії яєчників, зменшення маси яєчника до 0,3 г, що відображає зменшення кількості фолікулів і якості ооцитів. Це призвело до зниження норми внесення добрив на 30 %. Антиоксидантна терапія допомогла відновити масу яєчників до 0,4 г, покращивши морфологію ооцитів і збільшивши частку ооцитів, які досягли метафази, до 75 %, демонструючи захисну дію антиоксидантів. Коефіцієнт запліднення підвищився до 65 % у групі, яка отримувала антиоксиданти, що вказує на захисний ефект проти окисного пошкодження та запалення. Отримані дані підкреслюють потенціал антиоксидантів у модулюванні шляхів апоптозу, зниженні окисного стресу та посиленні функції мітохондрій, що разом покращує якість ооцитів і репродуктивні результати. Антиоксидантна терапія продемонструвала значні переваги в пом’якшенні впливу окислювального стресу та запалення на ооцити, сприянні нормальному дозріванню та збільшенню успіху запліднення. Ці результати підкреслюють терапевтичний потенціал антиоксидантів для лікування безпліддя, пов’язаного із запальними процесами

післяовуляторне старіння; яйцеклітина; антиоксидативна речовина; окислювальний дисбаланс; цитрусові нутрієнти

https://doi.org/10.61751/ijmmr/2.2024.65

[1] Bibak B, Shakeri F, Barreto GE, Keshavarzi Z, Sathyapalan T, Sahebkar A. A review of the pharmacological and therapeutic effects of auraptene. BioFactors. 2019;45(6):867–79. DOI: 10.1002/biof.1550

[2] Askari VR, Rahimi VB, Rezaee SA, Boskabady MH. Auraptene regulates Th1/Th2/TReg balances, NF-kappaB nuclear localization and nitric oxide production in normal and Th2 provoked situations in human isolated lymphocytes. Phytomedicine. 2018;43:1–10. DOI: 10.1016/j.phymed.2018.03.049

[3] Askari VR, Rahimi VB, Zargarani R, Ghodsi R, Boskabady M, Boskabady MH. Anti-oxidant and anti-inflammatory effects of auraptene on phytohemagglutinin (PHA)-induced inflammation in human lymphocytes. Pharmacol Rep. 2021;73(1):154–62. DOI: 10.1007/s43440-020-00083-5

[4] Fiorito S, Epifano F, Palumbo L, Genovese S. A novel auraptene-enriched citrus peels-based blend with enhanced antioxidant activity. Plant Foods Hum Nutr. 2021;76:397–8. DOI: 10.1007/s11130-021-00911-w

[5] Keshavarzi Z, Amiresmaili S, Shahrokhi N, Bibak B, Shakeri F. Neuroprotective effects of auraptene following traumatic brain injury in male rats: The role of oxidative stress. Brain Res Bull. 2021;177:203–9. DOI: 10.1016/j.brainresbull.2021.09.021

[6] Tayarani-Najaran Z, Tayarani-Najaran N, Eghbali S. A review of auraptene as an anticancer agent. Front Pharmacol. 2021;12:698352. DOI: 10.3389/fphar.2021.698352

[7] Kobayashi H, Shigetomi H, Matsubara S, Yoshimoto C, Imanaka S. Role of the mitophagy‐apoptosis axis in the pathogenesis of polycystic ovarian syndrome. J Obstet Gynaecol Res. 2024;50(5):775–92. DOI: 10.1111/jog.15916

[8] Igase M, Okada Y, Ochi M, Igase K, Ochi H, Okuyama S, et al. Auraptene in the peels of citrus Kawachiensis (Kawachibankan) contributes to the preservation of cognitive function: A randomized, placebo-controlled, double-blind study in healthy volunteers. J Prev Alzheimers Dis. 2018;5(3):197–201. DOI: 10.14283/jpad.2017.47

[9] Galluzzi S, Zanardini R, Ferrari C, Gipponi S, Passeggia I, Rampini M, et al. Cognitive and biological effects of citrus phytochemicals in subjective cognitive decline: A 36-week, randomized, placebo-controlled trial. Nutr J. 2022;21(1):64. DOI: 10.1186/s12937-022-00817-6

[10] Di Nisio V, Antonouli S, Damdimopoulou P, Salumets A, Cecconi S. In vivo and in vitro postovulatory aging: When time works against oocyte quality? J Assist Reprod Genet. 2022;39:905–18. DOI: 10.1007/s10815-022-02418-y

[11] Yu C, Xiao JH. The Keap1-Nrf2 system: A mediator between oxidative stress and aging. Oxid Med Cell Longev. 2021;2021:6635460. DOI: 10.1155/2021/6635460

[12] Kim KH, Kim EY, Lee KA. GAS6 ameliorates advanced age-associated meiotic defects in mouse oocytes by modulating mitochondrial function. Aging. 2021;13(14):18018–32. DOI: 10.18632/aging.203328

[13] Almansa-Ordonez A, Bellido R, Vassena R, Barragan M, Zambelli F. Oxidative stress in reproduction: A mitochondrial perspective. Biol. 2020;9(9):269. DOI: 10.3390/biology9090269

[14] Khazaei M, Aghaz F. Reactive oxygen species generation and use of antioxidants during in vitro maturation of oocytes. Int J Fertil Steril. 2017;11(2):63–70. DOI: 10.22074/ijfs.2017.4995

[15] Cecchele A, Cermisoni GC, Giacomini E, Pinna M, Vigano P. Cellular and molecular nature of fragmentation of human embryos. Int J Mol Sci. 2022;23(3):1349. DOI: 10.3390/ijms23031349

[16] Abizadeh M, Novin MG, Amidi F, Ziaei SA, Abdollahifar MA, Nazarian H. Potential of auraptene in improvement of oocyte maturation, fertilization rate, and inflammation in polycystic ovary syndrome mouse model. Reprod Sci. 2020;27(9):1742–51. DOI: 10.1007/s43032-020-00168-9

[17] Jang Y, Choo H, Lee MJ, Han J, Kim SJ, Ju X, et al. Auraptene mitigates Parkinson’s disease-like behavior by protecting inhibition of mitochondrial respiration and scavenging reactive oxygen species. Int J Mol Sci. 2019;20(14):3409. DOI: 10.3390/ijms20143409

[18] Lee MJ, Jang Y, Zhu J, Namgung E, Go D, Seo C, et al. Auraptene enhances junction assembly in cerebrovascular endothelial cells by promoting resilience to mitochondrial stress through activation of antioxidant enzymes and mtUPR. Antioxidants. 2021;10(3):475. DOI: 10.3390/antiox10030475

[19] Hassanein EHM, Sayed AM, Hussein OE, Mahmoud AM. Coumarins as modulators of the Keap1/Nrf2/ARE signaling pathway. Oxid Med Cell Longev. 2020;2020:1675957. DOI: 10.1155/2020/1675957

[20] Akino N, Wada-Hiraike O, Isono W, Terao H, Honjo H, Miyamoto Y, et al. Activation of Nrf2/Keap1 pathway by oral Dimethylfumarate administration alleviates oxidative stress and age-associated infertility might be delayed in the mouse ovary. Reprod Biol Endocrinol. 2019;17(1):23. DOI: 10.1186/s12958-019-0466-y

[21] Fonseca E, Marques CC, Pimenta J, Jorge J, Baptista MC, Goncalves AC, et al. Anti-aging effect of urolithin a on bovine oocytes in vitro. Animals. 2021;11(7):2048. DOI: 10.3390/ani11072048

[22] Furukawa Y, Washimi YS, Hara RI, Yamaoka M, Okuyama S, Sawamoto A, et al. Citrus auraptene induces expression of brain-derived neurotrophic factor in Neuro2a cells. Molecules. 2020;25(5):1117. DOI: 10.3390/molecules25051117

[23] Shimoi G, Tomita M, Kataoka M, Kameyama Y. Destabilization of spindle assembly checkpoint causes aneuploidy during meiosis II in murine post-ovulatory aged oocytes. J Reprod Dev. 2019;65(1):57–66. DOI: 10.1262/jrd.2018-056

[24] Zhang D, Keilty D, Zhang ZF, Chian RC. Mitochondria in oocyte aging: Current understanding. Facts Views Vis Obgyn. 2017;9(1):29–38.

[25] Van der Reest J, Cecchino GN, Haigis MC., Kordowitzki P. Mitochondria: Their relevance during oocyte ageing. Ageing Res Rev. 2021;70:101378. DOI: 10.1016/j.arr.2021.101378

[26] Lu J, Wang Z, Cao J, Chen Y, Dong Y. A novel and compact review on the role of oxidative stress in female reproduction. Reprod Biol Endocrinol. 2018;16(1):80. DOI: 10.1186/s12958-018-0391-5

[27] Perkins AT, Greig MM, Sontakke AA, Peloquin AS, McPeek MA, Bickel SE. Increased levels of superoxide dismutase suppress meiotic segregation errors in aging oocytes. Chromosoma. 2019;128(3):215–22. DOI: 10.1007/s00412-019-00702-y

[28] Armstrong S, Bhide P, Jordan V, Pacey A, Marjoribanks J, Farquhar C. Time-lapse systems for embryo incubation and assessment in assisted reproduction. Cochrane Database Syst Rev. 2019;5:CD011320. DOI: 10.1002/14651858.CD011320.pub4

[29] Lagalla C, Coticchio G, Sciajno R, Tarozzi N, Zaca C, Borini A. Alternative patterns of partial embryo compaction: Prevalence, morphokinetic history and possible implications. Reprod Biomed Online. 2020;40(3):347–54. DOI: 10.1016/j.rbmo.2019.11.011

[30] ARRIVE guidelines [Internet]. [cited 2024 May 2]. Available from: https://arriveguidelines.org/

[31] Cha University Bioethics Committee [Internet]. [cited 2024 May 2]. Available from: https://www.cha.ac.kr/bioethics-committee/