Male rats exposed to rosuvastatin during pre-puberty in the absence or presence of vitamin C   : short- and long-term effects on the genital system and the fertility of generations F0 and F1

Orientador: Wilma De Grava KempinasTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: A obesidade está afetando crianças e adolescentes em diversos países. Tem sido relatado que as disfunções no perfil lipídico estão associadas com a obesidade, o estilo de vida inapropriado e o sedentarismo. A rosuvastatina é um medicamento de última geração que diminui os níveis séricos colesterol e triglicérides. O ácido ascórbico é um importante composto antioxidante que é essencial para a fertilidade. Os objetivos do estudo foram investigar os parâmetros reprodutivos e a fertilidade das gerações F0 e F1 de ratos expostos à rosuvastatina e avaliar o papel do ácido ascórbico na prevenção desses efeitos adversos. Ratos machos pré-puberes foram distribuídos em seis grupos experimentais que receberam solução salina 0,9% (veículo), 3 ou 10 mg/Kg/dia de rosuvastatina, 150 mg/dia de ácido ascórbico, ou 3 ou 10 mg/Kg/dia de rosuvastatina co-administrada com 150 mg/dia de ácido ascórbico por gavagem do dia pós-natal (DPN) 23 até o DPN 53. Os ratos (n=10/grupo) foram eutanasiados no DPN 53 para avaliação dos efeitos reprodutivos imediatos. Os demais ratos (n=10/grupo) foram mantidos até a maturidade sexual (DPN 100) quando o comportamento sexual e a fertilidade dos machos foram avaliadas. Os ratos foram acasalados com mais de uma fêmea para obtenção da sua prole masculina e feminina. No DPN 110, os animais controle e tratados (n=10/grupo) foram eutanasiados e os parâmetros reprodutivos foram avaliados. A prole feminina foi avaliada na puberdade e na maturidade sexual, e a prole masculina foi estudada na vida adulta em relação aos parâmetros reprodutivos. Os grupos expostos à rosuvastatina mostraram atraso na instalação da puberdade, depleção androgênica e danos na morfologia testicular e epididimária na puberdade. Além disso, esses grupos apresentaram menor qualidade espermática, menores concentrações de testosterona, menor marcação para os receptores androgênicos nucleares nas células de Sertoli nos estágios IX-XIII, aumento na frequência da morte de células germinativas e maior estresse oxidativo na maturidade sexual. A prole masculina dos grupos tratados com a rosuvastatina exibiram aumento da fragmentação do DNA, depleção androgênica, aumento na taxa de morte de células germinativas e prejuízo para a histoarquitetura epididimária. A prole feminina dos pais que foram expostos ou co-expostos à maior dose da estatina apresentou menor número de corpos lúteos na puberdade. Na maturidade sexual, as fêmeas do grupo cujos pais foram expostos à dose de 3 mg de rosuvastatina demonstraram menor área do epitélio luminal uterino. A co-administração de ácido ascórbico para ratos machos pré-púberes diminuiu o dano reprodutivo nas gerações F0 e F1 promovidos pelo tratamento com a rosuvastatina. Em resumo, a exposição pré-puberal à rosuvastatina afetou a reprodução nas gerações F0 e F1, provavelmente devido a depleção androgênica, aumento no estresse oxidativo, presença de maiores danos no DNA espermático e as possíveis alterações epigenéticas no espermatozoide dos pais. Entretanto, o ácido ascórbico foi capaz de estimular a esteroidogênese, reduzir o estresse oxidativo e melhorar a capacidade antioxidante, além de proteger, pelo menos parcialmente, o espermatozoide dos pais de possíveis alterações epigenéticas, diminuindo dessa forma, os danos reprodutivos promovidos nas gerações F0 e F1 pelo tratamento com a rosuvastatinaAbstract: Obesity is affecting children and adolescents in several countries. It is known that dysfunctions on lipid profile are related to obesity, inappropriate lifestyle and sedentary habits. Rosuvastatin is a first-line therapy medication that decreases serum cholesterol and triglycerides levels. Ascorbic acid is an important antioxidant compound that is essential for fertility and sperm integrity. The study aimed to investigate the reproductive parameters and fertility of generations F0 e F1 of male rats exposed to rosuvastatin and evaluate the role of ascorbic acid preventing these adverse effects. Pre-pubertal male rats were distributed into six experimental groups that received saline solution 0.9% (vehicle) , 3 or 10 mg/Kg/day of rosuvastatin, 150 mg/day of ascorbic acid, or 3 or 10 mg/Kg/day of rosuvastatin co-administered with 150 mg/day of ascorbic acid by gavage from post-natal day (PND) 23 until PND 53. Male rats (n=10/group) were euthanized on PND 53 to assess the short-term reproductive effects of rosuvastatin exposure and the possible preventive role of ascorbic acid in reproduction. The remaining rats (n=10/group) were maintained until sexual maturity (PND 100) when sexual behavior test and fertility were evaluated. Males were mated with an additional non-treated female rat to obtain their male and female offspring. On PND 110, the control and treated males (n=10/group) were euthanized and the reproductive parameters were assessed. Female offspring were evaluated at puberty and adulthood, and male offspring were evaluated on sexual maturity in relation to their reproductive parameters. Rosuvastatin-treated groups showed delayed puberty installation, androgen depletion and impairment on testicular and epididymal morphology at puberty. Additionally, they showed lower sperm quality, decreased testosterone concentrations, weaker androgen receptors nuclear staining in Sertoli cells at stages IX-XIII, increased germ cell death and augmented oxidative stress at adulthood. Male offspring from rosuvastatin-exposed groups showed increased sperm DNA fragmentation, androgen depletion, an augmented rate of germ cell death and impairment on the epididymal structure. Female offspring whose fathers were exposed or co-exposed to the higher dose of statin showed a lower number of corpora lutea during puberty. On sexual maturity, females from the group whose fathers were exposed to 3 mg showed lower uterine luminal epithelium area. Ascorbic acid co-administered to pre-pubertal male rats ameliorated the reproductive damage in the F0 and F1 generation promoted by rosuvastatin exposure. In summary, pre-pubertal exposure to rosuvastatin impaired the reproduction in the F0 and F1 generation, probably due to the androgen depletion, increased oxidative stress, augmented sperm DNA damage and the possible epigenetic changes in paternal sperm. On the other hand, ascorbic acid was able to stimulate steroidogenesis, reduce oxidative stress, and improve antioxidant status, besides to protect, at least partially, paternal sperm from the possible epigenetic changes, thus alleviating the reproductive damage in the F0 and F1 generation promoted by rosuvastatin exposureDoutoradoBiologia CelularDoutor em Biologia Celular e Estrutural2013/22495-1FAPESPCAPE