Efecto antioxidante del trans-resveratrol o el ubiquinol en la función testicular de ratones CD-1 sometidos a un ejercicio de natación forzada

Abstract

Desde hace varias decadas se ha venido estudiando el efecto beneficioso que el ejercicio aporta para la salud. Esto junto con el incremento de problemas de fertilidad en atletas de élite, han hecho que se desarrollen numerosos estudios centrados en valorar como afecta el ejercicio a la función testicular. Se ha demostrado que dependiendo de la intensidad y duración del ejercicio, puede provocar efectos beneficiosos que incrementan la calidad espermática, aunque también puede inducir alteraciones, con disminución de la misma, sobre todo cuando la intensidad y duración del ejercicio son elevadas, al provocar un estado de estrés oxidativo por incremento de las especies reactivas de oxígeno. Para contrarrestar este daño, se ha valorado el efecto la suplementación con diferentes antioxidantes exógenos administrados de forma oral con la dieta. La mayoría de los estudios que valoran el efecto del ejercicio sobre la espermatogénesis y la fertilidad en el macho, emplean modelos de alta intensidad y duración. Con el fin de estudiar cómo el ejercicio moderado prolongado afecta a la función testicular del ratón, se ha planteado en este estudio un modelo de ejercicio consistente en un programa de natación forzada de 3 minutos diarios, en tanques de agua a temperatura controlada, durante 50 días. Como antioxidantes se han empleado el trans-resveratrol, previamente usado por nuestro grupo a una dosis menor de la utilizada en este trabajo y el ubiquinol, no utilizado previamente en modelos de ejercicio. Ambos antioxidantes se han administrado por vía oral. Se han utilizado 75 ratones CD-1, machos, de 65 días de edad que fueron distribuidos de forma aleatoria en cada uno de los siguientes grupos: grupo control (GC), grupo que no practicaba ejercicio ni recibía antioxidantes; grupo ejercicio (EJERC), grupo que practicaba ejercicio pero no recibía antioxidantes; grupo transresveratrol (EJ-Resv), grupo que practicaba ejercicio y recibía 100mg/Kg de trans-resveratrol; grupo ubiquinol (EJ-Ubiq), grupo que practicaba ejercicio y recibía 200mg/Kg de un compuesto elaborado por la empresa Kaneka que facilita la absorción del ubiquinol y que presenta además del ubiquinol un excipiente compuesto de 73,93 % de goma arábica, 20,44% de dextrina y 4,63% de vitamina C, y grupo excipiente (EJ-Excp), grupo que practicaba ejercicio y recibía el excipiente correspondiente a 200 mg /Kg del compuesto de Kaneka. Tras los 50 días de ejercicio de natación forzada, los animales fueron sacrificados, se extrajeron los epidídimos y testículos para el estudio de morfología y vitalidad espermática, valoración de estrés oxidativo (peroxidación lipídica, actividad antioxidante total, niveles de Q9, Q10 y enzimas antioxidantes) y valoración tanto de la espermatogénesis como de la histomorfometría testicular. El modelo de ejercicio planteado alteró la morfología de los espermatozoides epididimarios, así como el diámetro, el área y el aspecto de los núcleos de las células del epitelio germinativo, además mostró una tendencia a valores menores de las enzimas glutatión peroxidasa, glutatión reductasa, malondyaldehido y del ratio de coenzima Q9/Q10. La suplementación oral diaria con los dos antioxidantes y el excipiente mejoraron la vitalidad de los espermatoides epididimarios y protegieron de los daños nocivos producidos por el ejercicio impuesto sobre la morfologia y el diámetro de los núcleos de las células del epitelio, siendo el ubiquinol el que ejerció un mejor efecto protector frente a la morfología de los espermatozoides del epidídimo y el trans-resveratrol el que mejor efecto hizo sobre la reducción del diámetro de los núcleos de las espermatogonias y sobre la presencia de células inmaduras en la luz de los túbulos.

The beneficial effect of exercise on health has been studied for several decades. This, together with the increase in fertility problems in elite athletes, has led to numerous studies focused on assessing how exercise affects testicular function. Depending on the intensity and duration of exercise, there can be beneficial effects that increase sperm quality, yet exercise can also induce alterations, decreasing sperm quality, especially when the intensity and duration of exercise is high, by causing a state of oxidative stress due to an increase in reactive oxygen species. To counteract this damage, the effect of supplementation with different exogenous antioxidants administered orally with the diet has been evaluated. Most of the studies that assess the effect of exercise on spermatogenesis and fertility in the male, use models of high intensity and duration. In order to study how prolonged moderate exercise affects the testicular function of the mouse, an exercise model has been proposed in this study consisting of a forced swimming program of 3 minutes per day, in water tanks at controlled temperature, for 50 days. As antioxidants, trans-resveratrol, previously used by our group at a greater dose than the used in this study, and ubiquinol, not previously used in exercise models, have been used. Both antioxidants have been administered orally. Seventy-five 65-day-old CD-1 male mice were used, being randomly distributed to each of the following groups: control group (CG), group that did not exercise or receive antioxidants; exercise group (EJERC), group that exercised but did not receive antioxidants; trans-resveratrol group (EJ-Resv), group that exercised and received 100mg / Kg of trans-resveratrol; ubiquinol group (EJ-Ubiq), group that exercised and received 200mg / Kg of a compound elaborated by Kaneka company that facilitates the absorption of ubiquinol and that presents, in addition to ubiquinol, an excipient composed of 73.93% gum arabic, 20 , 44% dextrin and 4.63% vitamin C, and excipient group (EJ-Excp), group that exercised and received the excipient corresponding to 200 mg / Kg of the Kaneka compound. After 50 days of forced swimming exercise, the animals were sacrificed, epididymis and testes were extracted for the study of sperm morphology and vitality, assessment of oxidative stress (lipid peroxidation, total antioxidant activity, levels of Q9, Q10 and antioxidant enzymes) and assessment of both spermatogenesis and testicular histomorphometry. The proposed exercise model altered the morphology of the epididymal spermatozoa, as well as the diameter, area and appearance of the nuclei of the cells of the germinative epithelium; there was also a tendency to lower values of the enzymes glutathione peroxidase, glutathione reductase, malondialdehyde and the ratio of coenzyme Q9 / Q10. Daily oral supplementation with the two antioxidants and the excipient improved the vitality of the epididymal sperm and protected from the harmful damage caused by exercise imposed on the morphology and diameter of the nuclei of the epithelial cells; ubiquinol was the antioxidant providing the best protective effect against morphology damage and trans-resveratrol was the most effective in reducing the diameter of the nuclei of the spermatogonia and on the presence of immature cells in the lumen of the tubules.