Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The chemotherapeutic busulfan is widely used in studies of spermatogonial stem cells
kinetics and studies of male infertility. However it effects on male germ cells in different
animal lineages or species are unclear. The objective of this study was to assess the damage
caused by busulfan in male mice spermatogenesis of two distinct lineages. The analyzed
parameters were the mRNA pattern expression profile of spermatogonial stem cells (SSC)
markers, analysis of spermatozoa motility, vigor and morphology, germinal epithelium
histology and fertility recovery analysis. The animals received a single dose of 40 mg kg-1 of
busulfan or vehicle. Past 30 days of the drug injection, the mice were weighted and
anesthetized and had one of the testes and epididymis surgically removed. This procedure did
not cause any damage to the other testis, once mice that had one of the testes removed were
capable to generate offspring. From these testes, were evaluated the tissue histology and
mRNA gene expression of spermatogonial stem cell (SSC) markers. The motility, vigor and
spermatozoa morphology were analyzed from cauda epididymal spermatozoa. After 90 days
of the drug injection, the mice were weighted, anesthetized and had the other testis removed
for the same analyzes procedure. The analysis at 30 and 90 days after drug injection were
from the same animals, minimizing the variation in individual response between periods. It
was observed that, for Balb/C lineage, independent of the analyzed period, the busulfan
treated animals showed a severe testicular degeneration, with loss of SSC, decreased motility
and spermatozoa vigor and increased number of defective spermatozoa. In mRNA expression
it was observed a marked reduction in Nanos2 expression, and an increase in Gdnf and Plzf
gene expression. For animals of Swiss lineage, it was observed that at 30 days after the
busulfan injection, the results obtained were similar to that obtained for Balb/C lineage,
except in gene expression, which remained unchanged. However, 90 days after the drug
injection, these animals show germinal epithelium almost normal, with spermatogenic
lineage. They also show an increase in testicular and epididymal mass, spermatozoa motility
and vigor and an increase in number of normal spermatozoa, did not differing from the
control group. Moreover, this recovery was confirmed by the offspring obtained after matting
with virgin females. The male mice utilized in these tests were not submitted to testes
removal. These results shows the variation of busulfan effects in two distinct mice lineages,
being the drug effective to cause a severe testicular degeneration for more than 90 days in
Balb/C lineage, but not in Swiss lineage, due to genetic variations. / Apesar de amplamente utilizado em estudos de cinética das células-tronco
espermatogoniais ou em estudos de infertilidade masculina, não se sabe ao certo quais efeitos
o quimioterápico busulfan exerce, de fato, sobre as células germinativas masculinas e em
diferentes linhagens e espécies animais. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi analisar os
danos causados pelo busulfan na espermatogênese de camundongos machos de duas linhagens
distintas, através do perfil de expressão de RNAm dos marcadores moleculares
espermatogoniais, análises de motilidade, vigor e morfologia espermática, histopatologia do
epitélio germinativo e teste de recuperação de fertilidade. Os animais receberam uma única
dose de 40 mg/kg de busulfan ou do veículo. Após 30 dias da aplicação do fármaco, os
camundongos foram pesados, anestesiados e tiveram um dos testículos e epidídimo
cirurgicamente removidos. Este procedimento não acarretou dano algum ao outro testículo,
uma vez que camundongos que tiveram um testículo e epidídimo removidos foram capazes de
gerar prole após o período de recuperação cirúrgica. A partir destes testículos, foram avaliadas
tanto características histológicas quanto a expressão de RNA mensageiro de marcadores de
células-tronco espermatogoniais (SSC). Outros parâmetros avaliados foram a motilidade,
vigor e morfologia espermática, a partir da recuperação dos espermatozoides da cauda do
epidídimo. Passados 90 dias da aplicação inicial do fármaco, os camundongos foram
novamente pesados e anestesiados, e tiveram o outro testículo removido para as mesmas
análises. Sendo assim, as análises referentes aos 30 e aos 90 dias pertencem aos mesmos
animais, minimizando a variação da resposta individual entre os períodos analisados. Foi
observado que para a linhagem Balb/C, independente do período analisado, os animais
tratados com busulfan apresentaram uma severa degeneração testicular, com perda de célulastronco
espermatogoniais, diminuição de motilidade e vigor espermáticos e aumento no
número de espermatozoides defeituosos. Com relação à expressão gênica, foi observada uma
marcada redução na expressão do gene Nanos2, e aumento da expressão dos genes Gdnf e
Plzf. Para os animais da linhagem Swiss, foi observado que aos 30 dias após a aplicação do
fármaco, os resultados foram semelhantes aos obtidos para a linhagem Balb/C, com exceção
da expressão gênica, a qual não apresentou variação. Porém, noventa dias após a
administração do fármaco, esses animais apresentaram epitélio germinativo quase normal,
com linhagem espermatogênica, aumento na massa testicular e epididimal, aumento na
motilidade e vigor espermáticos e aumento na quantidade de espermatozoides normais, não
diferindo dos animais do grupo controle. Além disso, essa melhora foi comprovada através da
obtenção de prole após o acasalamento com fêmeas virgens, sendo que os machos utilizados
neste teste não foram submetidos ao processo de remoção dos testículos. Esses resultados
demonstram a variação do efeito do busulfan em duas linhagens distintas de camundongos,
sendo o fármaco eficiente para causar degeneração testicular severa por mais de 90 dias na
linhagem Balb/C, porém não na linhagem Swiss, provavelmente devido as variações genéticas
entre as duas linhagens.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/10152 |
| Date | 21 February 2013 |
| Creators | Gutierrez, Karina |
| Contributors | Oliveira, João Francisco Coelho de, Goncalves, Paulo Bayard Dias, Weimer, Tania de Azevedo, Mondadori, Rafael Gianella |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Medicina Veterinária, UFSM, BR, Medicina Veterinária |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 500500000007, 400, 500, 300, 500, 300, 300, de4bcf39-3a86-4cfa-a9b0-e1ea1ceb741c, 15841230-62b9-4a30-b7d2-ecc5faab4334, 702c6e56-abeb-4325-95c4-604f84047af6, f8893e6f-6d31-43d4-91cb-914a647467ac, 5c90c99a-e1ae-4ed6-b5a0-b38a5d5c3aef |
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