بررسی اثر ملاتونین و کورکومین به‌صورت ترکیبی بر کیفیت پارامترهای اسپرم، القاء آپوپتوز و لیپید پراکسیداسیون غشاء در طی فرآیند انجماد اسپرم

نوع مقاله : اصیل پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد علوم تشریح، کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی قزوین، قزوین، ایران.

2 استادیار گروه علوم تشریح، مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی، پیشگیری از بیماری‌های غیرواگیر، دانشگاه علوم پزشکی قزوین، قزوین، ایران.

3 استاد گروه علوم تشریح، مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی، پیشگیری از بیماری‌های غیرواگیر، دانشگاه علوم پزشکی قزوین، قزوین، ایران.

چکیده

مقدمه: ناباروری اختلالی است که حدود 15% زوجین را درگیر می­ کند و 50% آن مربوط به جنس مذکر می ­باشد. انجماد اسپرم شامل ذخیره نمونه­ های سیمن در دمای 196- درجه سانتی‌گراد در نیتروژن مایع می­ باشد. در طی انجماد، به‌واسطه القاء آپوپتوز از طریق استرس اکسیداتیو، شاخص‌‌های عملکردی اسپرم آسیب و در نهایت منجر به کاهش باروری می‌گردد. مطالعات فراوانی مبنی بر استفاده از محیط ­های انجماد دارای آنتی‌اکسیدان‌های مکمل جهت محدود کردن آسیب­ های ناشی از انجماد صورت گرفته است. در این مطالعه از ملاتونین و کورکومین به‌صورت ترکیبی به‌عنوان آنتی ­اکسیدان در انجماد اسپرم استفاده شد.
روش‌کار: این مطالعه در سال 1401 بر روی مایع منی 40 مرد دارای اسپرم نرمال در دانشگاه علوم پزشکی قزوین انجام شد. برای بررسی تحرک اسپرم از دستگاه CASA، مورفولوژی از رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین، زنده‌مانی از رنگ‌آمیزی ائوزین نگروزین، یکپارچگی DNA از کیت تانل و اندازه‌گیری MDA از روش واکنش با تیوباربیتوریک اسید و دستگاه اسپکتروفوتومتر استفاده شد. تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار آماری SPSS (نسخه 25) و آزمون‌های آنووا، تی وابسته و آنالیز واریانس یک‌طرفه انجام شد. میزان p کمتر از 05/0 معنی‌دار در نظر گرفته شد.
یافته ­ها: استفاده از ملاتونین و کورکومین چه به‌صورت جدا و چه به‌صورت ترکیبی در محیط انجماد، تأثیر معنی‌داری بر روی میزان تحرک و بقاء، قطعه قطعه شدن DNA و میزان MDA داشت (05/0p<).
نتیجه ­گیری: اضافه کردن کورکومین و ملاتونین به‌صورت ترکیبی به محیط انجماد، تأثیر مثبتی بر پارامترهای اسپرم پس از انجماد خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of combined melatonin and curcumin on sperm quality parameters, induction of apoptosis and membrane lipid peroxidation during the sperm freezing process

نویسندگان [English]

  • Maryam Zamani 1
  • Fariba Zafari 2
  • Farzad Rajaei 3
  • Amir Farzam 2
  • Zeinab Khodakarmi 1
  • Amir Hosseini 2
1 M.Sc. of Anatomical Sciences, Student Research Committee, Faculty of Medicine, Qazvin University of Medical Sciences, Qazvin, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Anatomical Sciences, Cellular and Molecular Research Center, Research Institute for Prevention of Non-Communicable Diseases, Qazvin University of Medical Sciences, Qazvin, Iran.
3 Professor, Department of Anatomical Sciences, Cellular and Molecular Research Center, Research Institute for Prevention of Non-Communicable Diseases, Qazvin University of Medical Sciences, Qazvin, Iran.
چکیده [English]

Introduction: Infertility is a disorder that affects about 15% of couples and 50% is related to male. Sperm freezing involves storing semen samples at -196°C in liquid nitrogen. During freezing, due to the induction of apoptosis through oxidative stress, the functional indicators of sperm are damaged and ultimately lead to a decrease in fertility. There have been many studies on the use of freezing environments with complementary antioxidants to limit the damage caused by freezing. In this study, melatonin and curcumin were used in combination as antioxidants in sperm freezing.
Methods: This study was conducted in 2022 on the semen of 40 men with normal sperm in Qazvin University of Medical Sciences. To check sperm motility by CASA device, morphology by hematoxylin staining, viability by eosin nigrosine staining, DNA integrity by tunnel kit and MDA measurement by reaction method with thiobarbituric acid and spectrophotometer were used. Data analysis was done using SPSS software (version 25) and ANOVA test, dependent t-test and one-way analysis of variance. P<0.05 was considered statistically significant.
Results: The use of melatonin and curcumin either separately or in combination in the freezing environment had a significant effect on the rate of motility and survival, DNA fragmentation and MDA level (P<0.05).
Conclusion: Adding curcumin and melatonin in combination to the freezing environment will have a positive effect on sperm parameters after freezing.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Apoptosis
  • Curcumin
  • Melatonin
  • Sperm freezing

مراجع

  1. Vander Borght M, Wyns C. Fertility and infertility: Definition and epidemiology. Clinical biochemistry 2018; 62:2-10.
  2. Zegers-Hochschild F, Adamson GD, Dyer S, Racowsky C, De Mouzon J, Sokol R, et al. The international glossary on infertility and fertility care, 2017. Human reproduction 2017; 32(9):1786-801.
  3. Agarwal A, Mulgund A, Hamada A, Chyatte MR. A unique view on male infertility around the globe. Reproductive biology and endocrinology 2015; 13(1):1-9.
  4. Lundberg FE, Johansson AL, Ludvigsson JF. Mortality in 43,598 men with infertility–a Swedish nationwide population-based cohort study. Clinical Epidemiology 2019: 645-57.
  5. Gondwe MM, Mpungose A, Kamadyaapa DR, Shauli M, Ndebia E, Sewani-Rusike C, et al. The protective effect of aqueous extract of Typha capensis rhizomes on cadmium-induced infertility in rats. Journal of basic and clinical physiology and pharmacology 2019; 30(3):20180173.
  6. Shabani E, Khadem N, Shakeri MT. Comparison of pregnancy rate and effective factors following fresh and frozen embryo transfer in women undergoing Assisted Reproductive Techniques (ART). Iran J Obstet Gynecol Infertil 2017; 20(6):24-30.
  7. Pilehvari Sh, Yavangi M, Salemi L, Charaghi Z. A comparative study of the effects of two different treatment periods with estradiol in endometrial preparation on the pregnancy outcome of frozen embryos. Iran J Obstet Gynecol Infertil 2023; 26(3):25-32.
  8. Pegg DE. Principles of cryopreservation. Methods Mol Biol 2015; 1257:3-19.
  9. Sambu S. A Bayesian approach to optimizing cryopreservation protocols. PeerJ 2015; 3:e1039.
  10. Chian RC, Quinn P, editors. Fertility cryopreservation. Cambridge University Press; 2010.
  11. Lushchak VI. Free radicals, reactive oxygen species, oxidative stress and its classification. Chemico-biological interactions 2014; 224:164-75.
  12. Leisegang K, Henkel R, Agarwal A. Redox regulation of fertility in aging male and the role of antioxidants: a savior or stressor. Current Pharmaceutical Design 2017; 23(30):4438-50.
  13. Clyne M. Effects of ROS and vitamin E on sperm. Nature Reviews Urology 2012; 9(2):62-.
  14. Wang S, Wang W, Xu Y, Tang M, Fang J, Sun H, et al. Proteomic characteristics of human sperm cryopreservation. Proteomics 2014; 14(2-3):298-310.
  15. Mottola F, Scudiero N, Iovine C, Santonastaso M, Rocco L. Protective activity of ellagic acid in counteract oxidative stress damage in zebrafish embryonic development. Ecotoxicology and Environmental Safety 2020; 197:110642.
  16. Mehaisen GM, Partyka A, Ligocka Z, Niżański W. Cryoprotective effect of melatonin supplementation on post-thawed rooster sperm quality. Animal Reproduction Science 2020; 212:106238.
  17. Fang Y, Zhao C, Xiang H, Zhao X, Zhong R. Melatonin inhibits formation of mitochondrial permeability transition pores and improves oxidative phosphorylation of frozen-thawed ram sperm. Frontiers in Endocrinology 2020; 10:896.
  18. Lu XL, Liu JJ, Li JT, Yang QA, Zhang JM. Melatonin therapy adds extra benefit to varicecelectomy in terms of sperm parameters, hormonal profile and total antioxidant capacity: A placebo‐controlled, double‐blind trial. Andrologia 2018; 50(6):e13033.
  19. Li CY, Hao HS, Zhao YH, Zhang PP, Wang HY, Pang YW, et al. Melatonin improves the fertilization capacity of sex-sorted bull sperm by inhibiting apoptosis and increasing fertilization capacitation via MT1. International journal of molecular sciences 2019; 20(16):3921.
  20. Zhou Q, Wu X, Liu Y, Wang X, Ling X, Ge H, et al. Curcumin improves asthenozoospermia by inhibiting reactive oxygen species reproduction through nuclear factor erythroid 2‐related factor 2 activation. Andrologia 2020; 52(2):e13491.
  21. Zheng B, McClements DJ. Formulation of more efficacious curcumin delivery systems using colloid science: enhanced solubility, stability, and bioavailability. Molecules 2020; 25(12):2791.
  22. Farzaei MH, Zobeiri M, Parvizi F, El-Senduny FF, Marmouzi I, Coy-Barrera E, et al. Curcumin in liver diseases: a systematic review of the cellular mechanisms of oxidative stress and clinical perspective. Nutrients 2018; 10(7):855.
  23. Alizadeh F, Javadi M, Karami AA, Gholaminejad F, Kavianpour M, Haghighian HK. Curcumin nanomicelle improves semen parameters, oxidative stress, inflammatory biomarkers, and reproductive hormones in infertile men: A randomized clinical trial. Phytotherapy Research 2018; 32(3):514-21.
  24. Karimfar MH, Niazvand F, Haghani K, Ghafourian S, Shirazi R, Bakhtiyari S. The protective effects of melatonin against cryopreservation-induced oxidative stress in human sperm. International journal of immunopathology and pharmacology 2015; 28(1):69-76.
  25. Santonastaso M, Mottola F, Iovine C, Colacurci N, Rocco L. Protective effects of curcumin on the outcome of cryopreservation in human sperm. Reproductive Sciences 2021; 28:2895-905.
  26. Karakus FN, Kuran SB, Solakoglu S. Effect of curcumin on sperm parameters after the cryopreservation. European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology 2021; 267:161-6.
  27. Rao B, Soufir JC, Martin M, David G. Lipid peroxidation in human spermatozoa as relatd to midpiece abnormalities and motility. Gamete research 1989; 24(2):127-34.
  28. Fingerova H, Novotny J, Barborik J, Brezinova J, Svobodova M, Krskova M, et al. Antioxidant capacity of seminal plasma measured by TAS Randox. Biomedical Papers of the Medical Faculty of Palacky University in Olomouc 2007; 151(1).
  29. Anger JT, Gilbert BR, Goldstein MA. Cryopreservation of sperm: indications, methods and results. The Journal of urology 2003; 170(4):1079-84.
مجله زنان، مامایی و نازایی ایران
دوره 26، شماره 6
شهریور 1402
صفحه 60-71

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار