نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری تخصصی آناتومی و جنین‌شناسی مقایسه‌ای، دانشکده دامپزشکی دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشیار علوم تشریحی، دانشکده دامپزشکی دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 دانشیار بخش بافت‌شناسی مقایسه‌ای، دانشکده دامپزشکی دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

4 استادیار بخش سم‌شناسی، دانشکده دامپزشکی دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

زمینه و هدف: اتفون، هورمونی است که برای تسریع روند رشد گیاهی به کار می­رود. اغلب پس از ورود به بافت­ها سبب ایجاد اختلال در دستگاه تولیدمثلی و کاهش قدرت باروری در اسپرم می­شود. مطالعه حاضر با هدف بررسی تأثیر اتفون بر پارامترهای مورفولوژیکی جنین و جایابی پروتئین کت اسپر2 در اسپرم انجام گرفت.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی، 78 سر موش سوری نر و ماده نژاد NMRI به‌طور کاملاً تصادفی به گروه­های کنترل و آزمایشی تقسیم­ شدند. گروه‌های آزمایشی اتفون را با دوزهای 120، 240 و 480 mg/kg و همچنین گروه کنترل مثبت داروی نئوستیگمین (mg/kg 0/1) دریافت کردند. پس از تیمار، حیوانات بیهوش شدند و به روش جابه‌جایی مهره‌های گردنی آسان‌کشی گردیدند. سپس نمونه­های اسپرم از دم اپیدیدیم برای ارزیابی PCR و ایمونوهیستوشیمیایی اخذ شدند و تا زمان بررسی در دمای 70- درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند.
یافته‌ها: نتایج حاصل از پارامترهای مورفولوژیکی نشان داد که میزان درصد هچ‌شدگی، قابلیت زنده‌مانی، تعداد زاد و ولد و طول جنین در گروه­های آزمایشی نسبت به گروه کنترل، کاهش داشت. همچنین کاهشی در بیان ژن کت اسپر2 در گروه‌های آزمایشی نسبت به گروه کنترل دیده شد. نتایج ایمونوهیستوشیمیایی اسپرم مشخص کرد که مکان­هایی برای جایابی پروتئین کت اسپر2 در گروه­های آزمایشی در مقایسه با گروه کنترل مشاهده نشد (0/05<p).   .
نتیجه‌گیری: هورمون اتفون با تولید رادیکال­های آزاد باعث کاهش ویژگی­های ظاهری جنین می­شود. همچنین با کاهش بیان ژن کت اسپر2 و عدم‌جایابی پروتئین در اسپرم سبب اختلال در قدرت باروری و تولیدمثل می­گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of CatSper 2 gene expression and embryonic morphological parameters in mice exposed to ethephon

نویسندگان [English]

  • ramin jahangirfard 1
  • Gholamreza Najafi 2
  • Ali Shalizar-jalali 3
  • Abbas Ahmadi 2
  • Elham Zadeh-hashem 4

1 PhD in Comparative Anatomy and Embryology, Faculty of Veterinary Medicine of Urmia University, Urmia, Iran

2 Associate Professor of Veterinary Anatomical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine of Urmia University, Urmia, Iran

3 Associate Professor of Comparative Histology, Faculty of Veterinary Medicine of Urmia University, Urmia, Iran

4 Assistant Professor of Toxicology, Faculty of Veterinary Medicine of Urmia University, Urmia, Iran

چکیده [English]

Introduction: Ethephon is a hormone used to accelerate the plant growth regulator processing. Mostly, after entering to the tissues, causing disturbance in reproductive system and subsequently decreased sperm fertility potential. The aim of this study was to investigate the effect of ethephon on embryonic morphological parameters and CatSper 2 protein localization in sperm.
Materials and Methods: In this experimental study, 78 males and females (NMRI Strain) mice randomly divided into experimental and control groups. The experimental groups received ethephon at doses of 120, 240 and 480 mg/kg as well as the positive-control group received neostigmine (0.1 mg/kg). After treatment, the animals were sacrificed and euthanized. Sperm samples were collected from cauda epididymis for qRT-PCR and immunohistochemically evaluation and stored at -70 ° C until examination.
Results: The results of morphological parameters showed that hatching percentage, viability, number and length of fetuses in experimental groups were lower than control group. There was also a decrease in the expression of CatSper 2 gene in the experimental groups compared to the control group. Sperm immunohistochemical results indicated that there was no localization for the CatSper 2 protein in the experimental groups versus the ones (p<0.05).
Conclusion: Ethephon by producing free radicals causes decreased embryonic morphological features. It also impairs fertility and reproduction by decreasing the expression of CatSper 2 gene and lack of protein localization in sperm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • CatSper 2
  • Polymerase Chain Reaction
  • Sperm
  • Mice
[1]. Mascarenhas MN, Flaxman SR, Boerma T, Vanderpoel S, Stevens GA. National, Regional and Global Trends in Infertility Prevalence since, A Systematic Analysis of 277 Health Surveys. PLoS Med 2012;9(12):1-12.
[2]. Jahangirfard R, Najafi G, Shalizar Jalali A, Ahmadi A, Zadeh-hashem E. The Effect of Ethephon Investigation on Sperm Parameters and in Vitro Fertilizing Potential in Adult Male Mice. Journal of Fasa University of Medical Sciences. 2020;10(3):2545-2557.
[3]. Mokhtar HI, Abdel HA, Elmazoudy RH, Abdel wahab WM, Saad MI. Effect of methomylon fertility, embryotoxicit y and physiological parameters in female rats. J of App. Pharm. Sci. (JAPS).2013;3:109-119.
[4]. Zhang L, Li S, Liu X, Song C, Liu X. Effects of ethephon on physicochemical and quality properties of kiwifruit during ripening. Postharvest biology and technology. 2012;1;65:69-75.
[5]. Yazar S, Baydan E. The subchronic toxic effects of plant growth promoters in mice. Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi. 2008;55:17-21.
[6]. Pierik R, Tholen D, Poorter H, Visser EJW, Voesenek LACJ. The janus face of ethylene: growth inhibition and stimulation. Trends in Plant Science. 2006;11:176-183.
[7]. Marsden E, Leroy M. Teratology studies in the mouse. In Teratogenicity Testing. Humana Press, Totowa, NJ. 2013;111-123.
[8]. Abdel raouf A, Girgis SM. Mutagenic, Teratogenic and biochemical effects of etephon on pregnant mice and their fetuses, Global Vet j. 2011;6(3):251-257.
[9]. Zaccaroni M, Della Seta D, Farabollini F, Fusani L, Dessi-Fulgheri F. Developmental Exposure to Very Low Levels of Ethynilestradiol Affects Anxiety in a Novelty Place Preference Test of Juvenile Rats. Neurotoxicological Research. 2016;30:553-562. PMID:27358038.
[10]. Bhadoria P, Nagar M, Bahrioke V, Bhadoria A. Effect of ethephon on the liver in albino rats: a histomorphometric study. Biomedical journal. 2015;1;38(5).
[11]. Abou-Zeid SM, Allam T, El Bahrawy A, Mohamed A. Ameliorating effects of green tea on ethephon-induced immunotoxicity and oxidative stress in mice. Int J Pharm Sci & Scient Res. 2018; 4:1.
[12]. Ren D, Navarro B, Perez G, Jackson AC, Hsu S, Shi Q, et al. A sperm ion channel required for sperm motility and male fertility. Nature. 2001;413:603-609.
[13]. Mohammadi S, Movahedin M, Moula SJ. Effects of selenium on catsper expression in aged mouse testis. Medical Journal of Tabriz University of Medical Sciences. 2010;32(1):73-79.
[14]. Nikpour P, Moula SJ, Movahedi M. Evaluation of catsper gene expression in mouse testis at different aged. 2002;119-125.
[15]. Seda B. Akinci, Nadir Ulu. Omer Z. Yondem, Pinar firat, M. Oguz Guc, Meral Kanbak, Ulku Aypar. Effect of neostigmine on organ injury in murine endotoxemia: Missing facts about the cholinergic Anti inflammatory Pathway. World J of Surgery 2005;29:1483-1489.
[16]. Nada HA, AL-Twaty, Saleha YM Alakilli. Genotoxic effect of an organophosphorus pesticide "Ethephon" on Somatic and Germ cells of male mice. Biosciences, Biotechnology Research Asia. 2008; 5(1):1-8.
[17]. Sambrook J, Russell D. Molecular cloning a laboratory manual. 3rd ed. CSHL press. 2001.
[18]. Babazadeh M, Najafi G. Effect of chlorpyrifos on sperm characteristics and testicular tissue changes in adult male rats. Vet Res Forum. 2017;8:319-326