Efectul flutamidei asupra capacității fizice de lucru și a activității unor enzime cheie

• Utilizatori online: 609

Efectul flutamidei asupra capacității fizice de lucru și a activității unor enzime cheie pentru alimentarea cu energie a șobolanilor adulți

Katerina N Georgieva 1, Penka A Angelova 1, Fani D Gerginska 2, Dora D Terzieva 3, Mihaela S Shishmanova-Doseva 4, Slavi D Delchev 2, Valentine V Vasilev 1
1 Departamentul de Fiziologie, Facultatea de Medicină, Universitatea de Medicină din Plovdiv, Plovdiv 4000, Bulgaria
2 Departamentul de Anatomie, Histologie și Embriologie, Facultatea de Medicină, Universitatea de Medicină din Plovdiv, Plovdiv 4000, Bulgaria
3 Departamentul de Chimie Clinică, Facultatea de Farmacie, Universitatea de Medicină din Plovdiv, Plovdiv 4000, Bulgaria
4 Departamentul de farmacologie și toxicologie medicamentoasă, Facultatea de Farmacie, Universitatea de Medicină din Plovdiv, Plovdiv 4000, Bulgaria

adresa de corespondenta:
Dr. Katerina N Georgieva
Departamentul de Fiziologie, Facultatea de Medicină, Universitatea de Medicină din Plovdiv, Plovdiv 4000, Bulgaria

Sursa de asistență: Nici unul, Conflict de interese: Nici unul

DOI: 10.4103/1008-682X.177842

Cuvinte cheie: anti-androgen; consumul maxim de oxigen; timpul maxim până la epuizare; enzime mitocondriale; economie în funcțiune; rezistență la rulare submaximală

Mecanismele prin care testosteronul acționează asupra căilor de control al metabolismului și a capacității fizice de lucru nu sunt pe deplin elucidate. [2] Testosteronul poate acționa direct asupra celulelor țintă sau poate fi transformat în dihidrotestosteron de enzima 5α-reductază sau în estradiol de enzima aromatază din țesuturile periferice. [9] Testosteronul, dihidrotestosteronul și alți androgeni își exercită majoritatea efectelor prin legarea la receptori specifici de androgeni intracelulari (AR), care acționează ca factori de transcripție care mediază răspunsurile biologice, [10] deși acțiunea rapidă, nongenomică a androgenilor a fost, de asemenea, raportat. [11]

Testează animalele

Șobolani Wistar tineri adulți, cu o greutate de 200 ± 20 g la începutul experimentului (vârsta de 60-80 de zile), au fost adăpostiți în cuști metabolice individuale, au fost hrăniți cu șobolan standard și apă ad libitum, și menținut la o temperatură de 21-24 ° C cu un ciclu de lumină întunecată de 12/12 h. Masa corporală a fost măsurată săptămânal. Protocolul experimental a fost aprobat de Comitetul etic pentru experimentarea umană și animală de la Universitatea de Medicină din Plovdiv și Comisia pentru tratamentul etic al animalelor de la Agenția Bulgară pentru Siguranța Alimentară. Șobolanii au fost crescuți și toate procedurile experimentale au fost efectuate conform recomandărilor Comisiei Europene pentru protecția și tratamentul uman al animalelor de laborator.

Program de instruire și tratament anti-androgeni

Deoarece alergarea pe bandă este o activitate de îndemânare pe care șobolanii ar trebui să o dezvolte și să o întrețină pentru a efectua testele funcționale, înainte de experiment, toți au fost instruiți de 3 ori pe săptămână pe o bandă de alergat (Columbus Instruments, Columbus, OH, SUA) pentru 5 min zilnic, cu o viteză de 27 m min -1, la o înălțime a căii de 5 ° timp de 2 săptămâni. O astfel de sarcină de muncă nu induce nicio adaptare la antrenament, dar familiarizează animalele cu alergarea benzii de rulare și permite o selecție de șobolani care aleargă spontan. [15]

Animalele conforme au fost împărțite aleatoriu în două grupuri (n = 8). Un grup a primit 15 mg kg -1 de flutamidă blocantă AR (Sigma-Aldrich, München, Germania) dizolvată în ulei steril de susan s.c. iar celuilalt grup (martori) i s-a dat ulei de susan ca vehicul o dată pe zi, 6 zile pe săptămână, timp de 8 săptămâni. Ambele grupuri au fost exercitate pe o bandă de alergat timp de 5 minute, 3 zile pe săptămână, cu aceeași intensitate ca în perioada preliminară pentru a se asigura familiarizarea cu banda de rulare. Doza aleasă reprezintă cea mai mică, fiind capabilă să blocheze complet efectul înlocuirii testosteronului asupra greutăților accesorii ale organelor sexuale la șobolanii masculi castrați adulți, conform datelor raportate anterior. [16], [17] Modul de aplicare a fost selectat în funcție de expunerea cronică raportată anterior la flutamidă la rozătoarele adulte. [18]

Teste funcționale

La începutul și la sfârșitul experimentului, toți șobolanii au fost supuși testului de rezistență la rulare submaximală (SRE), testul timpului maxim până la epuizare (MTE) și testului vitezei maxime de sprint (MSS). La sfârșitul studiului, ambele grupuri au fost supuse unui test de consum maxim de oxigen (VO2max).

Test de rezistență la rulare submaximală (SRE)

SRE de șobolani a fost determinat prin alergarea lor la 27 m min -1 și 5 ° cota (care este de aproximativ 70% -75% VO2max) până când nu și-au mai putut menține poziția pe banda de rulare. Timpul necesar pentru atingerea acestei etape a fost evaluat ca SRE. [15]

Testul maxim de timp până la epuizare (MTE)

Protocolul testului de performanță maximă a implicat creșterea treptată a vitezei și a elevației benzii de rulare și fiecare pas a durat 3 minute. Șobolanii au fost scoși din test atunci când nu mai puteau să-și mențină poziția pe centura benzii de alergat. Timpul necesar pentru atingerea acestei etape a fost evaluat ca MTE. [15]

Testul vitezei maxime de sprint (MSS)

Performanța sprintului a fost determinată prin alergarea lor la 27 m min -1 și 5 ° cota timp de 3 min. Viteza a fost apoi mărită la 45 m min -1 pentru 30 s și din nou cu 10 m min -1 la fiecare 30 s până când șobolanul nu a reușit să mențină ritmul benzii de rulare. Cea mai mare viteză pe care șobolanul o poate menține timp de 15 secunde a fost definită ca MSS. [19]

Testul consumului maxim de oxigen (VO2max)

Testul a fost efectuat utilizând sistemul de analiză a gazelor Oxymax pentru animale mici (Columbus Instruments, Columbus, OH, SUA). Protocolul de testare a implicat o creștere treptată a vitezei și a elevației benzii de rulare, după cum urmează: (I) 15 m min -1, 5 ° cota; (II) 19 m min -1, 10 °; (III) 27 m min -1,10 °; (IV) 27 m min -1, 15 °; (V) 30 m min -1, 15 °. Fiecare etapă a exercițiului a durat 3 minute și consumul de oxigen (VO2) a fost măsurat în fiecare minut. Fiecare șobolan a fost plasat în cameră 10 minute înainte de exercițiu și cea mai mică valoare în ultimele 4 minute a fost luată ca consum de odihnă. Cel mai mare VO2 estimat la fiecare sarcină de lucru a fost luat ca o măsură a economiei de funcționare a fiecărui șobolan (VO2submax) pentru volumul de muncă și, la ultimul pas, ca VO2max. Testul a fost întrerupt fie atunci când șobolanii nu și-au mai putut menține poziția pe banda de alergare, fie la apariția fenomenului platou. [15], [20]

Analiza testosteronului din sânge și ser

La două zile după ultima luptă de efort, toți șobolanii au fost sacrificați sub narcoză cu o doză de 30 mg kg -1 Thiopental i.p. Sângele mixt a fost colectat în tuburi pentru investigarea numărului de eritrocite, a concentrației de hemoglobină și a nivelului total de testosteron. Parametrii celulelor roșii din sânge au fost determinați de un analizor hematologic Coulter T660 (Coulter Electronics, Inc., Hialeah, Finlanda). Serul sanguin a fost separat, transferat în conuri și depozitat la -20 ° C. Nivelurile de testosteron ale fiecărui animal au fost măsurate prin metoda ELISA folosind un kit de testosteron (BTAR-E-8000, Biotrend Chemikalien, GmbH, Köln, Germania), cu coeficienți de variație intra și inter-test de 6,5% -11,07% și 9,3 % -11,3%, respectiv. Testele duble au fost efectuate folosind un cititor de plăci SIRIO (SEAC srl, Calenzano, Italia) și valoarea medie a ambelor teste a fost acceptată ca reprezentant pentru fiecare animal. Potrivit producătorului kitului, valorile normale ale concentrațiilor serice de testosteron pentru șobolanii masculi sunt cuprinse între 0,66 și 5,4 ng ml −1 .

Histochimie enzimatică

analize statistice

Rezultatele au fost analizate folosind teste parametrice din cauza datelor distribuite în mod normal, astfel cum au fost evaluate de testul Kolmogorov-Smirnov. Diferențele intergrupuri au fost evaluate de studenții nepereche t-diferențele de testare și intragrup au fost evaluate de Student pereche t-test, la un nivel de semnificație a P 0,05).

Performanță maximă și maximă de rulare și viteză maximă de sprint

Consumul maxim de oxigen și economia de funcționare

Nivelurile serice de testosteron din grupul martor au fost normale la șobolanii masculi. După 8 săptămâni de tratament antiblocant, testosteronul total a fost mai mare decât cel al controalelor (9,13 ± 4,99 ng ml −1 vs. 2,49 ± 0,76 ng ml −1, P 12 l −1 vs. 7,73 ± 0,32 × 10 12 l −1, P > 0,05) și concentrațiile de hemoglobină (148,00 ± 10,78 g l −1 vs. 151,25 ± 5,23 g l −1, P > 0,05).

Rezultatele obținute arată că tratamentul cu flutamidă timp de 8 săptămâni nu are niciun efect asupra capacității de transport a oxigenului la șobolani, evaluat prin numărul de globule roșii și concentrația de hemoglobină. Deoarece capacitatea de încărcare a oxigenului este unul dintre factorii care determină VO2max, [29] aceste date sunt în concordanță cu absența diferențelor în valorile VO2max între grupuri la sfârșitul experimentului. Rezultatele noastre indică faptul că efectul negativ al blocării AR asupra SRE nu poate fi explicat prin modificări ale parametrilor celulelor roșii din sânge. Rezultatele noastre sunt de acord cu datele din studiile efectuate pe pacienți cu cancer de prostată nemetastatic, care raportează că este necesară cel puțin 4-6 luni de terapie privativă de androgen pentru a suprima concentrația hemoglobinei [13] și că o scădere semnificativă statistic a hemoglobinei este observată după 2 ani suprimarea androgenilor. [32]

In vivo studiile efectuate pe șobolani masculi intacti au arătat că flutamida produce creșteri marcate legate de doză ale hormonului luteinizant seric și ale testosteronului ca urmare a inhibării centrale a efectelor de feedback negativ ale androgenilor pe axa hipotalamo-hipofizară. [33] Astfel, concentrațiile serice crescute de testosteron ale șobolanilor tratați cu flutamidă, găsite în experimentul nostru, verifică eficacitatea dozei alese. Putem concluziona că rolul androgenilor pentru menținerea nivelurilor normale de MTE și SRE și activitatea enzimelor cheie implicate în aprovizionarea cu energie aerobă a mușchilor scheletici este mediată de AR și nu de acțiunile nongenomice ale hormonilor sexuali masculini. Aceste modificări în urma tratamentului anti-androgeni ar putea fi utilizate pentru a explica capacitatea de lucru fizică scăzută observată a pacienților cu carcinom de prostată nemetastatic.

Descoperirile noastre arată că menținerea unora dintre indicii capacității fizice de lucru este legată de efectele androgeni mediate de receptorii androgeni. Blocarea receptorilor de androgen duce la o scădere a rezistenței la rulare submaximale, timpul maxim până la epuizare și capacitatea oxidativă musculară la șobolanii masculi intacti. Sunt necesare studii viitoare pentru a evalua dacă efectele tratamentului anti-androgeni pot fi modulate prin antrenamentul de rezistență.

KNG a conceput studiul, a aranjat proiectarea și coordonarea acestuia, a ajutat la efectuarea testelor funcționale, a efectuat analiza statistică și a elaborat manuscrisul. PAA și MSSD au efectuat testele funcționale. FDG și SDD au efectuat enzimahistochimia și evaluarea software a saturației și SDD a ajutat la elaborarea manuscrisului. DDT a efectuat analiza ELISA și hematologică. VVV a ajutat la elaborarea manuscrisului și a oferit o evaluare cuprinzătoare a lucrării. Toți autorii au citit și au aprobat manuscrisul final.

Autorii nu declară niciun fel de interese concurente.

Acest studiu este susținut de Universitatea de Medicină din Plovdiv, Grant HO 35/2012.

• Asocierea activității fizice și a indicelui de masă corporală cu riscul de cancer al polipilor intestinului gros
• Rămâneți sănătos nutriție și activitate fizică VLS
• Metoda de furnizare a informațiilor despre nutriție și activitate fizică poate juca un rol în susținerea
• Validarea sondajului de activitate fizică PIN 3 la mamele tinere obeze cu venituri mici și obeze BMC
• Timpul de ars (calorii) Impactul pensionării asupra activității fizice în rândul americanilor maturi -