Resveratrol ameliorates spermatogenesis by increasing protamine 1, 2 and HSPA2 expression in experimental varicocele rat model

Abstract

Objectives

Varicocele is a common cause of male infertility associated with an elevated testicular temperature that induces apoptosis, spermatogenesis dysfunction, and affects sperm parameters. In this study, we investigate the probable therapeutic effects of resveratrol (RES), a natural phytoalexin, against varicocele.

Materials and methods

In this study, 48 male Wistar rats randomly divided into 8 groups: normal, sham, normal + RES (20 and 50 mg/kg), varicocele, varicocele + ethanol and varicocele + RES (20 and 50 mg/kg). Incomplete closure of the left renal vein was used for varicocele induction and two months later, RES was administrated orally for 60 days. Then, sperm parameters, DNA fragmentations, chromatin density, and testis histopathology were analyzed. In addition, HSPA2, protamine 1, and 2 expression levels were evaluated using real-time PCR.

Results

According to our results, resveratrol treatment improved sperm parameters, testis histopathology, DNA fragmentation, and chromatin maturation which damaged follow varicocele (p ≤ 0.05). Also, it increased HSPA2, protamine 1, and 2 expression levels significantly in both doses (p ≤ 0.05).

Conclusion

Resveratrol potentially attenuates varicocele-induced spermatogenic impairments by its antioxidant features and regulates spermatogenic gene expression undergoing DNA fragmentation, so leads histopathological properties of tissues to physiological parameters.

Resumen

Objetivos

El varicocele es una causa común de infertilidad masculina asociada con una temperatura testicular elevada que induce apoptosis, disfunción de la espermatogénesis y afecta los parámetros espermáticos. En este estudio, investigamos los probables efectos terapéuticos del resveratrol (RES), una fitoalexina natural, contra el varicocele.

Materiales y métodos

En este estudio, 48 ratas Wistar macho se dividieron aleatoriamente en 8 grupos: normal, simulado, normal+ RES (20 y 50 mg/kg), varicocele, varicocele+ etanol y varicocele+ RES (20 y 50 mg/kg). Se utilizó el cierre incompleto de la vena renal izquierda para la inducción del varicocele y dos meses después se administró RES por vía oral durante 60 días. Luego se analizaron los parámetros espermáticos, las fragmentaciones de ADN, la densidad de cromatina y la histopatología testicular. Además, los niveles de expresión de HSPA2, protamina 1 y 2 se evaluaron mediante PCR en tiempo real.

Resultados

Según nuestros resultados, el tratamiento con resveratrol mejoró los parámetros espermáticos, la histopatología testicular, la fragmentación del ADN y la maduración de la cromatina que dañó el varicocele posterior (p≤0,05). Además, aumentó significativamente los niveles de expresión de HSPA2, protamina 1 y 2 en ambas dosis (p≤0,05).

Conclusión

El resveratrol atenúa potencialmente las deficiencias espermatogénicas inducidas por varicocele por sus características antioxidantes y regula la expresión de genes espermatogénicos que sufren fragmentación del ADN, por lo que conduce las propiedades histopatológicas de los tejidos a parámetros fisiológicos.