Morfofunkcionalne osobine reproduktivnog sistema nezrelih i acikličnih ženki pacova nakon tretmana fitoestrogenima iz soje
Morphofunctional features of reproductive system of immature and middle-aged female rats after treatments with soy phytoestrogens
Апстракт:
Fitoestrogeni iz soje, pre svega genistein i daidzein, su veoma zastupljeni u životu
savremenog čoveka, kako kroz ishranu, tako i kroz pomoćna lekovita sredstva. Zbog svog
selektivno modulatorskog, tj. tkivno specifičnog estrogenskog delovanja, fitoestrogeni
poslednjih godina postaju atraktivno polje intenzivnih studija. Period gašenja reproduktivne
funkicije kod žena, tj. menopauza, vrlo često je praćen tegobama i poremećajima koje su
posledica smanjenja koncentracije endogenog estradiola, odnosno funkcije ovarijuma.
Stoga je jedna od mogućih terapijskih aplikacija genisteina i daidzeina upravo sprečavanje i
ublažavanje ovih tegoba, a kao alternativa supstitucionoj hormonskoj terapiji. Međutim,
njihovo delovanje na organe ženskog reproduktivnog sistema, naročito u periodu
menopauze, još uvek nije u potpunosti istraženo.
Cilj ove studije obuhvata rasvetljavanje dejstava fitoestrogena na reproduktivni
sistem nezrelih i acikličnih ženki pacova. Od posebnog interesa je jasno definisanje
potencijala fitoestrogena u poboljšanju funkcije reproduktivnog sistema u animalnom
modelu menopauze, kao i poređenje efekata njihove aplikacije sa onima koje ima aplikacija
terapijske doze estradiol dipropionata, koji se koristi kao lek izbora u prevenciji i terapiji
menopauzalnih simptoma.
Za ispitivanje estrogenske aktivnosti fitoestrogena (genisteina i daidzena) korišćen je
uterotrofni esej po protokolu Organizacije za ekonomsku saradnju i razvoj (OECD).
Ženkama pacova starosti 19 dana aplikovani su fitoestrogeni (genistein i daidzein), tokom
tri dana u tri doze (visokoj, srednjoj i niskoj). U okviru protokola predviđene su i kontrolne
grupe - pozitivne kontrolne grupe, koje su primale 17α-etinil estradiol (u dve doze),
negativne kontrolne grupe koje su primale rastvarače, kao i intaktna kontrolna grupa.
Nakon uterotrofnog eseja, utvrđeno je koja doza fitoestrogena (genisteina i
daidzeina) ispoljava minimalan estrogenski efekat. Ta doza je, tokom četiri nedelje,
aplikovana acikličnim ženkama pacova starosti 12 meseci, koje predstavljaju
eksperimentalni model menopauze. Na ovaj način utvrđeno je da li ispitivani fitoestrogeni
(genistein i daidzein) imaju efekat na strukturu i funkciju organa reproduktivnog sistema,
hipofize, ovarijuma, uterusa i vagine. Dodatno su efekti fitoestrogena poređeni sa efektima
koje u organima reproduktivnog sistema izaziva terapijska doza estradiol dipropionata.
Promene u strukturi i funkciji organa reproduktivnog sistema analizirane su
histološkim, imunofluorescentnim, savremenim stereološkim, morfometrijskim i
molekularno biološkim metodama. Imunofluorescentno obeležavanje specifičnih antigena,
omogućilo je vizuelizaciju gonadotropnih i laktotropnih ćelija hipofize, i izračunavanje
relativnog intenziteta fluorescentnog signala. Istim metodama, detektovano je i prisustvo
laktoferina, kao i steroidnih receptora u uterusu nezrelih i acikličnih ženki pacova.
Metodama savremene stereologije, uz pomoć newCast stereološkog softverskog sistema,
određeni su volumeni organa, volumenske gustine osnovnih gradivnih faza organa, kao i
broj i volumen pojedinačnih granuloza luteinskih ćelija u žutim telima. Izračunavanje visine
endometrijalnog epitela, broja endometrijalnih žlezda, broja ovarijalnih folikula u različitim
stadijumima folikulogeneze i atrezije kao i broja, kako pojedinačnih klasa, tako i ukupnog
broja žutih tela, omogućila je primena morfometrijskih metoda. Molekularno biološka
metoda, reakcija lančanog umnožavanja u realnom vremenu “Real-time” PCR, korišćena je
za određivanje relativne ekspresije gena za estrogenski receptor alfa (ERα), estrogenski
receptor beta (ERβ) i progesteronski receptor (PR) u uterusu acikličnih ženki pacova.
Dobijeni rezultati su statistički obrađeni.
Uterotrofnim esejem pokazano je da genistein u dozama od 35 i 50 mg/kg telesne
mase na dan ispoljava estrogensko delovanje, koje se ogleda u gravimetričkom porastu
uterusa, te možemo reći da deluje kao agonista estradiola, dok daidzein ne izaziva ove
efekte. Evaluacijom visoke, srednje i niske doze ustanovljeno je da genistein aplikovan u
visokoj i srednjoj dozi, ima ulogu estrogenskog agoniste u pogledu svih ispitivanih
karakteristika u uterusu, hipofizi i vagini nezrelih ženki pacova. Međutim, iste doze su u
ovarijumima uslovile antagonističko delovanje. Zahvaljući uključivanju dodatnih analiza,
osetljivost uterotrofne probe je povećana i ustanovljeno je da i daidzein poseduje
estrogensko delovanje u svim ispitivanim dozama, koje se ogleda u povećanju broja i
volumenske gustine endometrijalnih žlezda i stimulaciji gonadotropnih i laktotropnih ćelija
hipofize. Minimalne efektivne doze, tj. doze koje izazivaju estrogenski efekat u organima
ženskog reproduktivnog sistema, su doze od 35 mg/kg telesne mase na dan genisteina i
daidzeina.
U animalnom modelu menopauze, tretman estradiolom je izazvao inhibiciju
gonadotropnih ćelija, koja se ogleda, ne samo u smanjenju intenziteta fluorescentnog
signala, već i u smanjenju veličine ćelija. Istovremeno, estradiol je delovao stimulatorno na
laktotropne ćelije, povećanjem njihove zastupljenosti, kao i povećanjem relativnog
intenziteta fluorescentnog signala immunoobeleženog prolaktina. Nakon tretmana
genisteinom i daidzeinom, nasuprot estradioloskom tretmanu, izostaju promene u
relativnom intenzitetu fluorescentnog signala unutar gonadotropnih i laktotropnih ćelija.
Međutim, fitoestrogeni su izazvali promene u morfologiji ćelija. Gonadotropne ćelije su
veće, dok su laktotropne ćelije nešto manje u poređenju sa kontrolnom grupom. Međutim,
fitoestrogeni su u navedenim ćelijskim populacijema uslovili promenu oblika, dok se u
citoplazmi uočavaju neobojeni delovi koji joj daju izgled vakuoliziranosti.
Hroničan tretman terapijskim dozama estradiola, u ovarijumima acikličnih ženki,
generalno je pokazao negativan uticaj. U grupi malih folikula izazvao je značajno povećanje
atretičnih, primordijalnih, primarnih i preantralnih folikula. Slična slika je uočena i u grupi
antralnih folikula. Tretman estradiolom, uslovio je povećanje broja i volumena žutih tela,
koje za posledicu ima povećanje volumena ovarijuma. Međutim, hronična aplikacija kako
genisteina, tako i daidzeina, uslovila je višestruko povećanje broja folikula inicijalne faze
folikulogeneze (primordijalnih i primarnih). Sa druge strane, genistein i daidzein nisu uticali
na promenu apsolutnog broja atretičnih primordijalnih folikula, dok su značajno smanjili
atreziju primarnih folikula. Tretmani fitoestrogenima nisu uticali na promenu sume
preantralnih i antralnih folikula, dok su izazvali smanjenje apsolutnog broja atretičnih
antralnih folikula. Tretman genisteinom, nije uticao ni na promenu pojedinačnih klasa žutih
tela, kao ni na promenu njihovog ukupnog broja. Za razliku od genisteina, daidzein je
povećao brojnost zrelih žutih tela, što je uzrokovalo povećanje njihovog ukupnog broja,
usled čega je došlo i do povećanja apsolutnog volumena ovarijuma. Međutim, usled
očuvanja zdravih folikula, oba tretmana su uzrokovala povećanje volumena folikularnog
parenhima.
Tretman estradiolom izazvao je povećanje apsolutne i relativne mase uterusa, koje
je posledica povećanja volumensih gustina endometrijuma, endometrijalnog epitela i
endometrijalnih žlezda. Ekspresija ERα je smanjena, PR povećana, dok promene u eksperiji
ERβ izostaju. Nakon tretmana genisteinom, uočena je povećana masa uterusa, kao i
povećana volumeska gustina endometrijuma. Genistein je smanjio ekspresiju ERα, i
povećao ekspresiju PR i ERβ. Za razliku od genisteina, daidzein nije izmenio masu uterusa,
njegove morfometrijske i stereološke karakteristike, kao ni ekspresiju ERα i PR, dok je
uslovio povećanje ERβ.
Aplikacija estradiola izazvala je hipertrofiju vaginalnog epitela, praćenu
deskvamacijom ćelija. Nakon tretmana fitoestrogenima, promena opšte histološke slike
vaginalnog epitela nije zapažena u poređenju sa kontrolnim presecima. Međutim detaljnom
analizom uočava se odsustvo piknotičnih jedara, dok se mogu zapaziti ćelije u mitozi.
Genistein i daidzein, u poređenju sa estradiolom, ispoljavaju niz pozitivnih efekata
na reproduktivni sistem acikličnih ženki, a posebno na nivou ovarijuma. Imajući u vidu
da menopauza, između ostalog, nastaje usled smanjene funkcije ovarijuma, rezultati ove
studije imaju veliki značaj i primenu, s obzirom na to da očuvanje funkcije ovarijuma
značajno utiče na kvalitet života žena. Stoga se može reći da genistein i daidzein mogu
biti uspešna alternativa supstitucionoj hormonskoj terapiji.
Кључне речи:
Ženski reproduktivni sistem; Fitoestrogeni; Estradiol; Uterotrofni esej; MenopauzaИзвор:
University of Belgrade, Faculty of Biology, 2013, 1-157Финансирање / пројекти:
- Одговор неуроендокриног система пацова на одабране биљне екстракте, фитоестрогене, стероидне и пептидне хормоне (RS-MESTD-Basic Research (BR or ON)-173009)
URI
http://eteze.bg.ac.rs/application/showtheses?thesesId=789https://fedorabg.bg.ac.rs/fedora/get/o:7111/bdef:Content/download
http://vbs.rs/scripts/cobiss?command=DISPLAY&base=70036&RID=44653839
http://nardus.mpn.gov.rs/123456789/2118
https://radar.ibiss.bg.ac.rs/handle/123456789/2395