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The protective effect of regucalcin against radiation-induced testicular damage

Author(s): Silva, Ana Manuela dos Santos

Date: 2015

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.6/6061

Origin: uBibliorum

Subject(s): Apoptose; Dano Testicular; Epidídimo; Espermatogénese; Espermatozóides; Oncofertilidade Masculina; Preservação da Fertilidade; Radioterapia; Regucalcina; Testículo; Domínio/Área Científica::Ciências Médicas::Ciências Biomédicas


Description

Testicular cancer is the most common malignancy among young men, and radiation therapy is a generally used as treatment. However, the exposure to radiation has several adverse effects on male fertility. Considering the high survival rates and the age of incidence of this malignancy, it is mandatory to identify effective strategies protecting against radiation-induced testicular damage. Regucalcin (RGN) is a calcium (Ca2+)-binding protein that is broadly expressed in the male reproductive tract. Several studies have demonstrated RGN ability suppressing cell death in different cell types. Previously, our research group showed that RGN overexpression had beneficial effects on spermatogenesis by suppressing chemical-induced apoptosis. Moreover, RGN is upregulated in radioresistant cell lines, suggesting that it also can protect from radiation damage. The present work aimed to evaluate whether RGN may play a role in spermatogenesis recovery after radiation treatment. For this purpose, transgenic rats overexpressing RGN (Tg-RGN) and their wild-type (Wt) counterparts were exposed to X-rays. At ten weeks of recovery after irradiation, the testicular status and the epididymal sperm parameters were evaluated. The expression of RGN and several cell cycle and apoptosis regulators was also evaluated. In addition, the enzymatic activity of caspase-3 was measured. Upon radiation treatment and ten weeks of recovery, both the testicular status and sperm parameters seem to have been less affected by X-rays in Tg-RGN. We also found a diminished expression of p53 and p21, which may indicate the reinitiating of spermatogenesis. Moreover, the reduced activity of caspase-3 detected in Tg-RGN is in accordance with low levels of caspase-8 and increased Bcl-2/Bax ratio, suggesting that these animals are more resistant to testicular apoptosis in response to radiation. RGN expression was significantly enhanced in Wt rats after irradiation, supporting its involvement in the anti-apoptotic response. Altogether, the present findings point out a protective role for RGN overexpression against radiation-induced testicular damage.

O cancro testicular é a malignidade masculina mais frequente nos jovens, e a radioterapia é normalmente usada no seu tratamento. No entanto, a exposição à radiação tem vários efeitos secundários na fertilidade masculina, tornando-se necessária a identificação de estratégias efectivas para a proteger do dano testicular provocado pela radioterapia. A regucalcina (RGN) é uma proteína de ligação ao cálcio (Ca2+) que se encontra amplamente expressa no tracto reprodutor masculino. Vários estudos demonstraram a capacidade supressora da RGN na morte celular de diferentes tipos de células. Anteriormente, o nosso grupo de investigação mostrou que a sobre-expressão de RGN teve efeitos benéficos na espermatogénese por suprimir a apoptose induzida quimicamente. Para além disso, a RGN é regulada positivamente em linhas celulares radiorresistentes, sugerindo que esta pode proteger de danos causados pela radiação. O presente trabalho visa avaliar se a RGN desempenha um papel benéfico na recuperação da espermatogénese após radioterapia. Ratos, quer transgénicos que sobre-expressam a RGN (Tg-RGN) quer os seus homólogos selvagens (Wt), foram expostos a raios-X. Às dez semanas de recuperação após a radioterapia, o estado testicular e os parâmetros espermáticos foram avaliados. A expressão da RGN, bem como de vários reguladores do ciclo celular e da apoptose foi também avaliada. Para além disso, a actividade enzimática da caspase-3 foi determinada. Às dez semanas de recuperação após a radioterapia, tanto o estado testicular como os parâmetros espermáticos parecem ter sido menos afectados pelos raios-X nos Tg-RGN. Verificou-se ainda uma diminuição da expressão de p53 e de p21, o que pode indicar a reiniciação da espermatogénese. Para além disso, a reduzida actividade da caspase-3 detectada nos Tg-RGN está de acordo com os baixos níveis de caspase-8 e com o elevado rácio Bcl-2/Bax, sugerindo que os Tg-RGN são mais resistentes à apoptose testicular em resposta à radiação. A expressão de RGN aumentou significativamente nos ratos Wt, suportando o seu envolvimento na resposta anti-apoptótica. De forma geral, estes resultados indicam que a sobre-expressão da RGN desempenhou um papel protector relativamente ao dano testicular induzido pela radiação.

Document Type Master thesis
Language English
Advisor(s) Batista, Cláudio Jorge Maia; Socorro, Sílvia Cristina da Cruz Marques
Contributor(s) uBibliorum
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