Вплив флутаміду на фізичну працездатність та активність деяких ключових ферментів

Користувачів онлайн: 609

Вплив флутаміду на фізичну працездатність та активність деяких ключових ферментів для енергозабезпечення дорослих щурів

Катерина Н Георгієва 1, Пенька А Ангелова 1, Фані Д Гергінська 2, Дора Д Терзієва 3, Михаела С Шишманова-Досєва 4, Славі Д Дельчев 2, Валентин В Васильєв 1
1 Кафедра фізіології медичного факультету Пловдивського медичного університету, Пловдив 4000, Болгарія
2 Кафедра анатомії, гістології та ембріології, Медичний факультет, Медичний університет м. Пловдив, Пловдив 4000, Болгарія
3 Кафедра клінічної хімії, Фармацевтичний факультет, Медичний університет м. Пловдив, Пловдив 4000, Болгарія
4 Кафедра фармакології та лікарської токсикології Фармацевтичного факультету Медичного університету м. Пловдив, Пловдив 4000, Болгарія

Дата подання	23 липня 2015 р
Дата рішення	20 грудня 2015 р
Дата прийняття	29 січня 2016 р
Дата публікації в Інтернеті	29 березня 2016 р

Адреса для кореспонденції:
Д-р Катерина Н Георгієва
Кафедра фізіології медичного факультету ПУ, Пловдив 4000, Болгарія

Джерело підтримки: Жоден, Конфлікт інтересів: Жоден

DOI: 10.4103/1008-682X.177842

Ключові слова: антиандроген; максимальне споживання кисню; максимальний час до виснаження; мітохондріальні ферменти; діюча економіка; субмаксимальна бігова витривалість

Як цитувати цю статтю:
Георгієва К.Н., Ангелова П.А., Гергінська Ф.Д., Терзієва Д.Д., Шишманова-Досєва М.С., Дельчев С.Д., Васильєв В.В. Вплив флутаміду на фізичну працездатність та активність деяких ключових ферментів для забезпечення енергією дорослих щурів. Азіатський J Androl 2017; 19: 444-8

Як цитувати цю URL-адресу:
Георгієва К.Н., Ангелова П.А., Гергінська Ф.Д., Терзієва Д.Д., Шишманова-Досєва М.С., Дельчев С.Д., Васильєв В.В. Вплив флутаміду на фізичну працездатність та активність деяких ключових ферментів для забезпечення енергією дорослих щурів. Asian J Androl [серійний онлайн] 2017 [цитоване 2020 18 грудня]; 19: 444-8. Доступно з: https://www.ajandrology.com/text.asp?2017/19/4/444/177842 - DOI: 10.4103/1008-682X.177842

Механізми, за допомогою яких тестостерон діє на шляхи контролю обміну речовин та фізичної працездатності, не з’ясовані до кінця. [2] Тестостерон може діяти безпосередньо на клітини-мішені, або він може перетворюватися в дигідротестостерон за допомогою ферменту 5α-редуктази або в естрадіол за допомогою ферменту ароматази в периферичних тканинах. [9] Тестостерон, дигідротестостерон та інші андрогени надають більшу частину свого ефекту, зв’язуючись із специфічними внутрішньоклітинними рецепторами андрогенів (АР), які діють як фактори транскрипції, що опосередковують біологічну реакцію, [10] хоча швидка, негеномна дія андрогенів також була повідомляється. [11]

Піддослідні тварини

Молодих дорослих самців щурів Wistar вагою 200 ± 20 г на початку експерименту (віком 60-80 днів) утримували в окремих клітинах з метаболізмом, годували стандартною щурячою чау і водою ad libitum, і витримується при температурі 21-24 ° C з 12/12 год циклом темного світла. Масу тіла вимірювали щотижня. Експериментальний протокол був затверджений Етичним комітетом з експериментів на людях і тваринах Медичного університету, Пловдив, та Комісією з етичного поводження з тваринами при Болгарському агентстві з безпеки харчових продуктів. Щурів вирощували, а всі експериментальні процедури проводили відповідно до рекомендацій Європейської комісії щодо захисту та гуманного поводження з лабораторними тваринами.

Програма тренувань та антиандрогенне лікування

Оскільки біг на біговій доріжці - це вміння, яке щури повинні розробляти та підтримувати для проведення функціональних випробувань, перед експериментом їх усіх тренували 3 рази на тиждень на біговій доріжці (Columbus Instruments, Columbus, OH, USA). 5 хв щодня, зі швидкістю 27 м хв -1, при висоті доріжки 5 ° протягом 2 тижнів. Таке навантаження не викликає ніяких адаптацій до тренувань, але знайомить тварин з біговою доріжкою та дозволяє відбирати щурів, які бігають стихійно. [15]

Відповідних тварин випадковим чином розділили на дві групи (n = 8). Одна група отримувала 15 мг кг -1 блокатора AR-флутаміду (Sigma-Aldrich, Мюнхен, Німеччина), розчиненого в стерильному кунжутному маслі s.c. а іншій групі (контролі) давали кунжутну олію як транспортний засіб раз на день, 6 днів на тиждень, протягом 8 тижнів. Обидві групи тренувались на біговій доріжці протягом 5 хв 3 дні на тиждень з такою ж інтенсивністю, як і в попередній період, щоб забезпечити ознайомлення з біговою доріжкою. Обрана доза являє собою найнижчу дозу, здатну повністю блокувати ефект заміщення тестостерону на масу допоміжних статевих органів у дорослих кастрованих щурів-самців згідно із раніше повідомленими даними. [16], [17] Режим застосування був обраний відповідно до раніше повідомленого хронічного впливу флутаміду у дорослих гризунів. [18]

Функціональні тести

На початку та в кінці експерименту всіх щурів піддавали випробуванню на субмаксимальну бігову витривалість (SRE), випробування на максимальний час до виснаження (MTE) та тест на максимальну швидкість бігу (MSS). В кінці випробування обидві групи пройшли тест на максимальне споживання кисню (VO2max).

Тест на субмаксимальну бігову витривалість (SRE)

SRE щурів визначали, пробігаючи їх на висоті 27 м хв -1 та 5 ° (що становить приблизно 70% -75% VO2max), поки вони більше не могли утримувати своє положення на поясі бігової доріжки. Час, необхідний для досягнення цієї стадії, оцінювався як SRE. [15]

Тест на максимальний час до виснаження (MTE)

Протокол випробування максимальної продуктивності передбачав поетапне збільшення швидкості та висоти бігової доріжки, і кожен крок тривав 3 хв. Щурів вилучали з тесту, коли вони більше не могли утримувати своє положення на поясі бігової доріжки. Час, необхідний для досягнення цієї стадії, оцінювався як MTE. [15]

Тест на максимальну швидкість бігу (MSS)

Швидкість спринту визначали, пробігаючи їх на 27 м хв -1 та висоті 5 ° протягом 3 хв. Потім швидкість збільшували до 45 м хв −1 протягом 30 с і знову на 10 м хв −1 кожні 30 с, поки щур не зміг підтримувати темп поясу бігової доріжки. Найвища швидкість, яку щур міг підтримувати протягом 15 с, визначалася як MSS. [19]

Тест на максимальне споживання кисню (VO2max)

Тест проводили із застосуванням системи аналізу газу Oxymax для дрібних тварин (Columbus Instruments, Columbus, OH, США). Протокол випробувань передбачав поступове збільшення швидкості та висоти бігової доріжки таким чином: (I) 15 м хв -1, висота 5 °; (II) 19 м хв -1, 10 °; (III) 27 м хв -1, 10 °; (IV) 27 м хв -1, 15 °; (V) 30 м хв -1, 15 °. Кожен крок вправи тривав 3 хв, а споживання кисню (VO2) вимірювали щохвилини. Кожного щура поміщали в камеру за 10 хв до фізичних вправ, а найнижче значення протягом останніх 4 хв приймали як споживання. Найвищий оцінений VO2 при кожному робочому навантаженні приймався як показник економічної економічності кожного щура (VO2submax) для робочого навантаження і, на останньому етапі, як VO2max. Випробування було припинено або тоді, коли щури більше не могли утримувати своє положення на поясі бігової доріжки, або при виникненні явища плато. [15], [20]

Аналіз крові та сироватки на тестостерон

Через два дні після останнього вправи всі щури були забиті під наркозом з дозою 30 мг кг -1 Тіопентал i.p. Змішану кров збирали в пробірки для дослідження кількості еритроцитів, концентрації гемоглобіну та загального рівня тестостерону. Параметри еритроцитів визначали гематологічним аналізатором Coulter T660 (Coulter Electronics, Inc., Hialeah, Фінляндія). Сироватку крові відокремлювали, переносили в колбочки і зберігали при -20 ° C. Рівні тестостерону у кожної тварини вимірювали методом ІФА з використанням набору тестостерону (BTAR-E-8000, Biotrend Chemikalien, GmbH, Кельн, Німеччина), з коефіцієнтами варіації внутрішньо- та міжаналітичного вимірювання 6,5% -11,07% та 9,3 % -11,3% відповідно. Подвійні тести проводили з використанням мікропланшетного зчитувача SIRIO (SEAC srl, Каленцано, Італія), і середнє значення обох тестів було прийнято як репрезентативне для кожної тварини. За даними виробника набору, нормальні значення концентрацій тестостерону в сироватці крові для самців щурів становлять від 0,66 до 5,4 нг мл -1 .

Гістохімія ферментів

Статистичний аналіз

Результати аналізували за допомогою параметричних тестів через нормально розподілені дані, як оцінювали за допомогою тесту Колмогорова-Смірнова. Міжгрупові відмінності оцінювались неспареними студентами т-тестові та внутрішньогрупові відмінності оцінювались парними тестами Стьюдента т-тест, на рівні значущості P 0,05).

Субмаксимальна та максимальна продуктивність бігу та максимальна швидкість спринту

Максимальне споживання кисню та економія при роботі

Рівень тестостерону в сироватці крові контрольної групи був нормальним для щурів-самців. Після 8 тижнів лікування АР-блокаторами загальний тестостерон був вищим, ніж у контрольних груп (9,13 ± 4,99 нг мл -1 проти 2,49 ± 0,76 нг мл -1, P 12 л -1 проти 7,73 ± 0,32 × 10 12 л -1, P > 0,05) та концентрації гемоглобіну (148,00 ± 10,78 г л -1 проти 151,25 ± 5,23 г л −1, P > 0,05).

Отримані результати показують, що лікування флутамідом протягом 8 тижнів не впливає на несучу здатність щурів киснем, що оцінюється за кількістю еритроцитів і концентрацією гемоглобіну. Оскільки несуча здатність кисню є одним із факторів, що визначають VO2max, [29] ці дані узгоджуються з відсутністю відмінностей у значеннях VO2max між групами наприкінці експерименту. Отримані нами дані вказують на те, що негативний ефект блокування AR на SRE не може бути пояснений зміною параметрів еритроцитів. Наші висновки узгоджуються з даними досліджень хворих на неметастатичний рак передміхурової залози, які повідомляють, що для придушення концентрації гемоглобіну потрібно принаймні 4-6 місяців андрогенної деприваційної терапії [13] і що через 2 роки спостерігається статистично значущий спад гемоглобіну придушення андрогену. [32]

В природних умовах Дослідження на непошкоджених самцях щурів показали, що флутамід виробляє дозозалежне, помітне збільшення рівня лютеїнізуючого гормону та тестостерону в сироватці крові в результаті центрального пригнічення негативного впливу андрогенів на вісь гіпоталамус-гіпофіз-яєчка. [33] Таким чином, підвищені концентрації тестостерону в сироватці щурів, оброблених флутамідом, виявлені в нашому експерименті, підтверджують ефективність обраної дози. Ми можемо зробити висновок, що роль андрогенів у підтримці нормальних рівнів MTE та SRE та активності ключових ферментів, що беруть участь в аеробному енергозабезпеченні скелетних м’язів, опосередковується AR, а не негеномними діями чоловічих статевих гормонів. Ці зміни після лікування антиандрогенами можуть бути використані для пояснення спостережуваного зниження фізичної працездатності пацієнтів з неметастатичною карциномою простати.

Наші висновки показують, що підтримка деяких показників фізичної працездатності пов’язана з андрогенними ефектами, опосередкованими андрогенними рецепторами. Блокування андрогенних рецепторів призводить до зменшення субмаксимальної витривалості бігу, максимального часу до виснаження та окислювальної здатності м’язів у інтактних щурів-самців. Подальші дослідження необхідні для оцінки того, чи можна впливати на лікування антиандрогенами шляхом тренування на витривалість.

KNG задумав дослідження, організував його дизайн та координацію, допоміг провести функціональні тести, здійснив статистичний аналіз та склав рукопис. PAA та MSSD провели функціональні випробування. FDG та SDD провели ферментогістохімію та програмну оцінку насиченості, а SDD допомогли скласти рукопис. ДДТ проводив ІФА та гематологічний аналіз. ВВВ допоміг скласти рукопис і запропонував всебічну оцінку твору. Усі автори прочитали та схвалили остаточний рукопис.

Автори не заявляють жодних конкуруючих інтересів.

Це дослідження підтримується Пловдивським медичним університетом, грант HO 35/2012.