Asymmetric dimethyl arginine levels in testicular tissue and blood of rats with induced experimental varicocele

Abstract

Introduction

Varicocele is one of the reasons for testicular dysfunction and is frequently known to accompany infertility. The basic pathology of varicocele is the development of endothelial dysfunction. The most important factors in development of endothelial dysfunction are impaired endothelial-linked vasodilatation, increase in free oxygen radicals, reduced synthesis and release of nitric oxide (NO), abnormal vasoconstriction and increased levels of dimethyl arginine. Our aim was to identify and illustrate the relationship between asymmetric dimethyl arginine (ADMA) and NO levels in testicular tissue and plasma of rats with induced experimental varicocele.

Materials and methods

Twenty-one adolescent (average 6 weeks) male rats were included in the study and randomly divided into 3 groups. Group 1 (control, n = 6) did not undergo any procedure. Group 2 (sham, n = 6) had the left renal vein circled proximally but ligation was not performed. Group 3 (varicocele-induced, n = 9) had partial ligation of the proximal left renal vein to induce left varicocele. Superoxide dismutase (SOD) enzyme activity and levels of end-products of NO, nitrite and nitrate salts were investigated in testis tissue. Nitrite/nitrate and ADMA levels were investigated in plasma. Histopathological examination was completed with routine hematoxylin–eosine and TUNEL dyes.

Results

Tissue SOD and plasma ADMA values were clearly increased in the varicocele group compared to the other groups; tissue and plasma nitrite/nitrate levels were clearly reduced in the varicocele group and this was observed to be statistically significant between the groups.

Conclusion

We believe our study has opened an important window on the relationship between infertility observed in varicocele patients and ADMA. We believe that broad-series prospective studies to support this are required.

Resumen

Introducción

El varicocele es uno de los causantes de la disfunción testicular y comúnmente cursa con infertilidad. La patología de base del varicocele es el desarrollo de la disfunción endotelial. Los factores más importantes para el desarrollo de la disfunción endotelial son la vasodilatación dependiente del endotelio, el aumento de los radicales libres del oxígeno, la reducción en la síntesis y liberación de óxido nítrico (NO), la vasoconstricción anormal y los niveles altos de dimetilarginina. Nuestro objetivo fue identificar e ilustrar la relación existente entre la dimetilarginina asimétrica (ADMA) y los niveles de NO en el tejido testicular y el plasma de ratas con varicocele inducido en laboratorio.

Material y métodos

En el estudio se incluyeron veintiuna ratas macho adolescentes (6 semanas de media), que se dividieron en 3 grupos al azar. El Grupo 1 (control, n = 6) no fue sometido a ninguna operación. Al Grupo 2 (grupo quirúrgico de referencia, n = 6) se le rodeó de manera proximal la vena renal izquierda, pero no se realizó la ligadura. En el Grupo 3 (varicocele inducido, n = 9) se realizó una ligadura parcial de la vena renal izquierda para inducir varicocele izquierdo. Se investigaron en el tejido testicular los niveles de actividad de la enzima superóxido dimutasa (SOD) y de productos finales del NO, sales de nitritos y nitratos. Se investigaron los niveles de nitrito/nitrato y de ADMA en el plasma. El análisis histopatológico se completó con tinciones hematoxilina-eosina y TUNEL rutinarias.

Resultados

Los valores hísticos de SOD y plasmáticos de ADMA habían sufrido un aumento claro en el grupo de varicocele comparado con los otros grupos; los niveles hísticos y plasmáticos de nitrito/nitrato se habían visto claramente reducidos en el grupo de varicocele, lo cual se entendió como un valor estadístico significativo entre los grupos.

Conclusión

Opinamos que nuestra investigación ha abierto una puerta importante a la relación entre la infertilidad en casos de pacientes con varicocele y la ADMA. Para respaldarla, deberían llevarse a cabo amplios estudios prospectivos.