Parâmetros reprodutivos de ratos machos adultos expostos ao manganês durante período de diferenciação e proliferação das células de Sertoli

Abstract

O manganês (Mn) é um elemento metálico presente na natureza, considerado o 12º mais abundante na Terra. É essencial para o funcionamento do organismo por ser incorporado a metaloproteínas, além de participar como cofator de diversas enzimas. Assim, atua em processos como regulação do açúcar no sangue e crescimento dos ossos. O consumo de Mn se dá pela dieta e água potável e seu impacto negativo em concentrações suprafisiológicas tem sido descrito sobre diversos sistemas biológicos. Dados obtidos previamente em nosso laboratório apontam o sistema reprodutor masculino como alvo importante da toxicidade do Mn e sugerem papel central da célula de Sertoli nesse processo. Nesse contexto, o presente estudo visa analisar os efeitos em longo prazo da exposição ao Mn durante o período de proliferação e diferenciação das células de Sertoli sobre parâmetros reprodutivos de ratos machos adultos. Para tanto, ratas adultas prenhes da linhagem Wistar foram distribuídas aleatoriamente em 3 grupos experimentais: Controle Negativo (G1, n = 4), que receberam apenas o veículo (água destilada), via gavagem; Mn 1 (G2, n = 5), que receberam MnCl2 na dose de 9 mg/Kg, via gavagem; Mn 2 (G3, n = 4), que receberam MnCl2 na dose de 90 mg/Kg, via gavagem. As mães prenhes/lactentes dos três grupos receberam o tratamento experimental do dia gestacional 13 até o dia lactacional 15 (dia pós-natal - DPN - 15 dos filhotes), justamente por ser o período correspondente à diferenciação e proliferação das células de Sertoli nos filhotes machos. As concentrações escolhidas de MnCl2 representam doses efetivas, com o intuito de compreender a vulnerabilidade das células de Sertoli ao Mn e elucidar possíveis mecanismos de ação do metal. No DPN 90, dois a três filhotes machos de cada ninhada (totalizando n = 10/grupo) foram submetidos à eutanásia para avaliação de parâmetros reprodutivos na idade adulta, como análise histopatológica do testículo e epidídimo, avaliação de parâmetros espermáticos e níveis hormonais séricos. Foram encontradas alterações nos grupos G2 e G3, como degeneração e desprendimento epitelial no testículo, redução na altura do epitélio e diâmetro dos túbulos seminíferos. Nos epidídimos, observou-se hiperplasia de células claras e cortes com aspecto cribiforme na região da cauda distal, além de redução da motilidade espermática. Os resultados apontam para disfunção da célula de Sertoli.

Manganese (Mn) is a metallic element present in the environment, considered the 12th most abundant on Earth. It is essential for the physiology of organisms because it is incorporated into the metalloproteins, besides participating as a cofactor of several enzymes. Thus, it acts in processes such as blood sugar regulation and bone growth. Mn consumption occurs through diet and drinking water and its impact on supraphysiological concentrations has been described on various biological systems. Data previously obtained in our laboratory point to the male reproductive system as an important target for Mn toxicity and suggest central role of the Sertoli cell in this process. In this context, the present study aims to analyze the long-term effects of Mn exposure during the period of proliferation and differentiation of Sertoli cells on reproductive parameters of adult male rats. For this purpose, pregnant adult Wistar rats were randomly distributed in 3 experimental groups: Negative Control (G1, n = 4), which received only the vehicle (distilled water), via gavage; Mn 1 (G2, n = 5), which received MnCl2 at a dose of 9 mg/Kg, via gavage; Mn 2 (G3, n = 4), which received MnCl2 at a dose of 90 mg/Kg, via gavage. Pregnant/lactating dams from all the experimental groups received experimental treatment from gestational day 13 to lactational day 15 (post-natal day - PND - 15 of the puppies), precisely because it is the period corresponding to the differentiation and proliferation of Sertoli cells in male puppies. The chosen concentrations of MnCl2 represent effective doses, in order to comprehend the vulnerability of Sertoli cells to Mn and to elucidate possible mechanisms of action of the metal. At PND 90, two to three male puppies from each litter (totalizing n = 10/group) were euthanized to evaluate reproductive parameters at adulthood, such as histopathology of the testis and epididymis, evaluation of sperm parameters and serum hormone levels. Changes were found in groups G2 and G3, such as epithelial degeneration and detachment in the testis, reduction in the height of epithelium and diameter of the seminiferous tubules. In the epididymis, clear cell hyperplasia and cribriform-shaped cuts in the distal cauda were observed, as well as reduced sperm motility. The results point to Sertoli cell dysfunction.