The effect of smoking and electronic cigarettes on rat testicles

Abstract

Objective

After the negative effects of smoking on public health were proven, smoking cessation campaigns were initiated by health ministries and non-governmental organizations. Many drugs have been tried to reduce the addiction to smoking and the nicotine contained in it. Recently, e-cigarettes (EC) are widely used for smoking cessation efforts, although the effects and possible harms are not fully known. In our study, we planned to show the effect of cigarette and EC smoke on the male urogenital system.

Methods

Adult male wistar rats were exposed to cigarette and EC smoke in a specially designed glass bell jar. Urine cotinine levels, testicular weights, gonadosomatic index, sperm count and sperm motility, testicular histology, and biochemical findings were compared with the control group.

Results

In some rats in the cigarette and EC group, the seminiferous tubules were disorganized, and the germ cells and Sertoli cells were separated and shed. Stopped germ cell separation, cavity formation, necrosis, fibrosis, and atrophy were observed in severe cases. Higher PCO levels were found in the cigarette group compared to controls. Tissue homogenates levels of LPO were higher in both EC and cigarette groups compared to controls. No significant differences were observed between groups in terms of sperm motility and sperm count.

Conclusion

Cigarette and EC liquid can increase oxidative stress as well as cause morphological changes in the testicle. To be a safe option in smoking cessation studies, its effect on people needs to be enlightened.

Resumen

Objetivo

Una vez demostrados los efectos negativos del tabaquismo sobre la salud pública, los ministerios de salud y las ONG iniciaron campañas contra el consumo de tabaco. Hasta la fecha se han empleado múltiples fármacos en diferentes intentos por reducir la adicción al tabaco y el contenido de nicotina. Recientemente, el uso de cigarrillos electrónicos (CE) ha experimentado una amplia difusión como método para dejar de fumar, si bien sus efectos y posibles daños todavía no se conocen por completo. El objetivo de este estudio es determinar los efectos de cigarrillos y de CE sobre el sistema urogenital masculino.

Métodos

Se expusieron ejemplares masculinos adultos de rata Wistar al humo de cigarrillos y de CE en una campana de cristal especialmente diseñada para dicha prueba. Se compararon niveles de nicotina en orina, peso testicular, índice gonadosomático, recuento y movilidad de espermatozoides, histología testicular y variables bioquímicas con los de un grupo de control.

Resultados

En algunas ratas del grupo de cigarrillo y de CE los túbulos seminíferos presentaban desorganización y las células germinales y de Sertoli mostraban separación y desprendimiento. En casos graves se apreció separación detenida de células germinales, formación de cavidades, necrosis, fibrosis y atrofia. En el grupo de cigarrillo se encontraron niveles más altos de PCO en relación con los individuos del grupo control. Los niveles de homogenato de tejido de LPO fueron más elevados tanto en los grupos de CE como de cigarrillos, en comparación con el grupo de control. No se observan diferencias significativas entre grupos en cuanto al recuento y la movilidad de espermatozoides.

Conclusioón

Los cigarrillos y los líquidos de CE pueden aumentar el estrés oxidativo, así como provocar cambios morfológicos en los testículos. Para considerar el CE como una opción segura para combatir el tabaquismo se requieren estudios complementarios con el fin de evidenciar sus efectos sobre los seres humanos.