جلد 21، شماره 11 - ( 11-1401 )                   جلد 21 شماره 11 صفحات 1202-1171 | برگشت به فهرست نسخه ها

Ethics code: مقاله مروری است


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Barzegar-Bafrouei A, Javdani M. The Key Role of Inflammation and Oxidative Stress in Polycystic Ovary Syndrome and Testicular Torsion: A Review of Their Induction in Rat Model. JRUMS 2023; 21 (11) :1171-1202
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-6707-fa.html
برزگر بفروئی ابوالفضل، جاودانی موسی. نقش کلیدی التهاب و استرس اکسیداتیو در سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک و پیچ‌خوردگی بیضه: مروری روایی بر القای آن‌ها در مدل موش صحرایی. مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1401; 21 (11) :1171-1202

URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-6707-fa.html


دانشگاه شهرکرد
متن کامل [PDF 380 kb]   (329 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (541 مشاهده)
متن کامل:   (985 مشاهده)
مقاله مروری
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 21، بهمن 1401، 1202-1171


نقش کلیدی التهاب و استرس اکسیداتیو در سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک و پیچ‌خوردگی بیضه: مروری روایی بر القای آن­ها در مدل موش صحرایی



ابوالفضل برزگر بفروئی[1]، موسی جاودانی[2]






دریافت مقاله: 02/07/1401 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 20/07/1401 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 16/11/1401 پذیرش مقاله: 18/11/1401










چکیده
سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک یک از رایج­ترین اختلالات اندوکرینی مرتبط با زنان است که از جمله نشانه­های بالینی آن می­توان به اختلالات قاعدگی، آمنوره ثانویه، اختلالات هورمونی، پر مویی، جوش صورت، چاقی و ناباروری اشاره کرد. از طرفی اسکروتوم حاد نوعی اورژانس اورولوژیک به­شمار می­رود که علائم آن شامل درد ناگهانی کیسه بیضه، قرمزی و تورم آن است. در این آسیب، طناب بیضوی حول محور خود پیچ می­خورد و  خون­رسانی بیضوی را مختل می­کند. از نقطه نظر این­که بسیاری از مشخصات اندوکرینی و متابولیکی مدل موش صحرایی سندرم تخمدان پلی‌کیستیک شبیه این سندرم در زنان هستند و هم­چنین اغلب این مشخصات در مدل پیچ‌خوردگی بیضوی در موش ­صحرایی نیز مشابه پیچ‌خوردگی بیضوی در مردان است، بنابراین از مدل موش صحرایی به­صورت گسترده برای القاء این موارد استفاده می­شود. یکی از ویژگی­های مهم سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک، شرایط التهابی مزمن خفیف است که به­عنوان فاکتور مشارکت­ کننده در پاتوژنز این سندرم به­شمار می­رود. القای سندرم تخمدان پلی‌کیستیک با استفاده آندروژن پیش از تولد در مقایسه با القای این سندرم پس از تولد در موش صحرایی، بسیار مناسب­تر است. میزان بیش از حد گونه­های اکسیژن فعال که در حین آسیب ایسکمیک خون­رسانی مجدد در محیط آزاد می­شوند سبب ایجاد استرس اکسیداتیو در پارانشیم بیضه، آسیب به محتوای ژنوم سلولی و القای آپوپتوز به­وسیله فعال­شدن آبشارهای کاسپاز می­شود که همه این تغییرات مستقیماً به افزایش آپوپتوز در بافت بیضه وابسته است.
کلمات کلیدی: سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک، التهاب، استرس اکسیداتیو، مدل حیوانی، پیچ‌خوردگی بیضوی


 
مقدمه
سندرم تخمدان پلی‌کیستیک (Polycystic ovary syndrome; PCOS) از رایج­ترین اختلالات اندوکرینی است که زنان را در سن تولید مثلی تحت تأثیر آثار خویش قرار می­دهد و شیوع آن در گستره جهانی محدوده­ای از 2/2 درصد تا 27 درصد را شامل می­شود [3-1]. سه معیار برای تشخیص این سندرم عبارت­اند از: 1- افزایش هورمون آندروژن؛ 2- تخمدان پلی‌کیستیک و 3- اختلالات تخمک‌گذاری. سندرم تخمدان پلی‌کیستیک نوعی اختلال چند عاملی است که وابسته به افزایش ترشح هورمون لوتئینی‌کننده (LH Luteinizing hormone;)، افزایش هورمون آندروژن، کاهش سطوح هورمون محرک رشد فولیکولی (FSH Follicle-stimulating hormone;)، تخمدان پلی‌کیستیک یا پلی‌فولیکولار، پر مو شدن بدن، عدم یا کاهش تخمک­گذاری، ناباروری، افزایش سطوح نشان­گرهای التهابی، افزایش میزان گونه­های اکسیژن فعال (رخداد شرایط استرس اکسیداتیو)، اختلالات نورولوژیک و فیزیولوژیک همانند اضطراب و دپرسینگ، سرطان سینه و اندومتر، چاقی، مقاومت به انسولین و دیس­لیپیدمی همراه با افزایش خطر ابتلا به بیماری­های قلبی- عروقی (همانند افزایش فشار خون) و دیابت ملیتوس نوع II است [15-4]. چند تئوری که ممکن است مشارکت مکانیسم­های متعدد در پاتوفیزیولوژی سندرم تخمدان پلی‌کیستیک را توضیح دهند، شامل فعالیت محور نورواندوکرین، فعالیت و یا متابولیسم/ تولید هورمون آندروژن، متابولیسم کورتیزول، فعالیت و یا ترشح انسولین، اختلالات متابولیسم لیپید و هم­چنین فرآیندهای التهابی تحت بالینی مزمن هستند [17-16].
اگرچه هیچ­کدام از مدل­های حیوانی کاملاً ایده­آل نیستند، اما موش صحرایی گسترده­ترین و بیشترین گونه مورد استفاده در مطالعات مرتبط با بحث مامایی، زنان و زایمان است [18]. نشان داده شده که مشخصات اندوکرینی و متابولیکی مدل موش سوری سندرم تخمدان پلی‌کیستیک همانند برهم­زدن سیکل استروس، ایجاد کیست تخمدانی، کیست آترتیک، وجود هورمون آندروژن، افزایش وزن بدن و عدم تحمل گلوکز شبیه به این سندرم در انسان است [19, 20]، اما مدل موش صحرایی سندرم تخمدان پلی‌کیستیک مناسب­تر است، زیرا نسبت به موش سوری دارای مزیت­هایی هستند؛ از جمله بزرگ­تر بودن اندام­ها و خود حیوان که سبب تسهیل برخی از فرآیندهای جراحی شده و قابلیت دست­ورزی بهتری را به ارمغان می­آورد، حجم خون بیشتر که جمع­آوری آن برای اندازه­گیری فاکتورهای متعدد آسان‌تر است و هم­چنین 2 نژاد ویستار (Wistar) و اسپراگ-داولی (Sprague Dawley)، خشن­تر بوده و نسبت به بیمار‌ی‌های مختلف مقاوم­تر هستند. گزارش شده که القای هورمونی مدل سندرم تخمدان پلی‌کیستیک در موش صحرایی سبب افزایش هورومون آندروژن خون، افزایش ترشح LH، کیست تخمدانی، تخمدان پلی‌فولیکولار، عدم/ کاهش تخمک­گذاری، اختلال در سیکل استروس، مقاومت به انسولین و افزایش وزن بدن شده است [7]. القای سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک در موش­های صحرایی از طرق مختلفی از جمله دست­کاری فیزیکی، اصلاحات ژنتیکی و استفاده از هورمون­های آندروژنیک مختلفی انجام می­شود. برخی از روش­های رایج القای این سندرم در موش صحرایی شامل تجویز تستوسترون پروپیونات، تستوسترون، دی­هیدرو اپی­اندروسترون، آندروستن­دیون، دی‌هیدرو تستوسترون، تجویز استروژن­ها اندکی پس از تولد، ضد پروژسترون و لتروزول (مهارکننده آروماتاز) است [21].
استرس اکسیداتیو یکی دیگر از فاکتورهای مشارکت­کننده در برخی از اختلالات سیستم تولید مثلی همانند اندومتریوز، سندرم تخمدان پلی‌کیستیک یا ناباروری با منشأ ناشناخته است که در نتیجه عدم توازن بین تولید ترکیبات اکسیداتیو و فعالیت سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی به­وقوع می پیوندد [23-22]. استرس اکسیداتیو در افزایش تولید اندروژن‌ها، تخریب رشد فولیکول‌های تخمدانی و آسیب به بافت تخمدان در بیماران مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک تأثیرگذار است [24]. در سال­های اخیر تعداد مطالعاتی که بر نقش حیاتی و ویژه التهاب در سندرم تخمدان پلی‌کیستیک متمرکز­ شده­اند، رو به افزایش است. التهاب به­عنوان بخشی از سیستم ایمنی بدن میزبان شناخته می­شود که به­طور پایه نوعی پاسخ محافظتی در برابر ایسکمی بافتی، آسیب بافتی، پاسخ­های خودایمنی و ترکیبات عفونی است [25].
تعداد التهاب موضعی روند تخمک­گذاری تخمدان را تحت تأثیر خویش قرار داده و التهاب سیستمیک را القاء یا تشدید می­کند. چنین به­نظر می‌آید که التهاب سیستمیک زمینه­ساز سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک است و با چاقی، مقاومت به انسولین و افزایش آندروژن در تعامل بوده که منجر به ایجاد این سندرم می­شود. عنوان­شده که غلظت­های چشم­گیر سلول­های التهابی در خون محیطی بیماران مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک افزایش می­یابند و نشان داده شده که نوتروفیل­ها [26]، لنفوسیت­ها [27]، گرانولوسیت­های ائوزینوفیلیک [28] و میزان مونوسیت‌ها [29] همگی افزایش می­یابند.
از طرفی، پیچ‌خوردگی بیضوی نوعی پیچ‌خوردگی طناب بیضوی است که معمولاً به مزانتری که بیضه را به اپی­دیدیدم متصل می­کند، محدود می­شود [30]. پیچ‌خوردگی بیضوی ابتدا بازگشت خون سیاهرگی را مسدود می­کند. آسیب ایسکمیک خونرسانی مجدد متعاقب پیچ‌خوردگی بیضوی منجر به تخریب روند اسپرماتوژنزیس می­شود که می­تواند با سرکوب طولانی­مدت ترشح تستوسترون پایدار باشد [31]. در بسیاری از موارد، بیضه­ها توانایی اسپرماتوژنزیس را از دست می­دهند [32]. کاهش بسیار شدید غلظت­های سرمی تستوسترون در این موارد از نارسایی سلول­های لیدیگ حکایت دارد [33]. در موش صحرایی هر گونه افزایشی در میزان تستوسترون یا درمان با آندروژن­ها با افزایش فعالیت ترشحی [35-34] و افزایش وزن [36] غده وزیکول سمینال همراه است. علاوه بر این، درمان­ موفقیت­آمیز این موارد پیچ‌خوردگی بیضوی ممکن است با اختلالاتی همانند آتروفی بیضه، اختلال در کیفیت اسپرم و ناباروری در طول زندگی فرد همراه باشد [37].
خروجی­های بالینی عنوان­شده مستقیماً به آسیب ایسکمی- خون­رسانی مجدد مرتبط هستند. خون­رسانی مجدد متعاقب پیچ‌خوردگی/ رفع پیچ‌خوردگی بیضوی، عملکردهای سلول‌های اصلی و حیاتی همانند مواد ژنومیک داخل سلولی و پروتئین­ها و لیپیدهای غشایی را مختل می­کند و هم­چنین آثار سوئی بر کیفیت و تولید طبیعی اسپرم می­گذارد. از جمله عوامل مهم در اتخاذ رویکردهای درمانی مؤثر در چنین مواردی، کاهش سطح استرس اکسیداتیو است [37]. رویکردهای درمانی متفاوتی از جمله داروهای شیمیایی و استفاده توأم آنزیم­ها و ترکیبات گیاهی در درمان پیچ‌خوردگی بیضوی استفاده شده است [38].
اهمیت روزافزون سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک و پیچ‌خوردگی بیضه از یک طرف و شیوع گسترده این سندرم در جامعه زنان ایرانی و شیوع پیچ‌خوردگی بیضه به­عنوان نوعی اورژانس سیستم تولید مثلی در جامعه مردان ایرانی سبب تلاشی شد که ماحصل آن در قالب این مقاله مروری به رشته تحریر درآمد.
نویسندگان در مطالعه حاضر ابتدا به طرق ایجاد مدل سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک با استفاده از انواع آندروژن‌ها همانند تستوسترون، دی­هیدرو اپی‌اندروسترون، دی­هیدرو تستوسترون، آنتی‌پروژسترون یا میفپریستون (RU486)، لتروزول، استرادیول و تستوسترون پروپیونات، در موش صحرایی پرداخته­اند و سپس نقش مهم استرس اکسیداتیو و التهاب در بروز این سندرم را مورد بررسی قرار داده­اند. پس از آن راه­های القای مدل پیچ‌خوردگی بیضوی در موش صحرایی به بحث گذاشته ­شده و به نقش استرس اکسیداتیو در پیشرفت علائم این بیماری پرداخته ­شده است.
استفاده از آندروژن­ها برای القای سندرم تخمدان پلی‌کیستیک در موش صحرایی
تستوسترون (Testosterone)
در معرض قرار گرفتن پیش از تولد موش صحرایی (در دوران جنینی) به­وسیله تک­دوز تستوسترون در روز 20 دوران جنینی سبب بروز خصوصیات سندرم تخمدان پلی‌کیستیک (همانند اختلال در سیکل استروس، ایجاد کیست تخمدانی، افزایش فولیکول­های آترتیک، کاهش تعداد جسم زرد، افزایش وزن بدن، افزایش سطوح تستوسترون، LH، FSH و مقاومت به انسولین) در بزرگ­سالی می­شود [39]. مواجهه موش صحرایی با دی­هیدرو اپی‌اندروسترون سولفات  (DHEAS Dehydroepiandrosterone;) در نیمه اول زندگی جنینی منجر به ایجاد کیست تخمدانی، افزایش سطوح تستوسترون و کاهش FSH، LH و پرولاکتین در بلوغ می­شود [40]. در مطالعه دیگری موش­های صحرایی در روزهای 16 تا 19 دوران جنینی در معرض تستوسترون و دی­هیدرو تستوسترون (DHT Dihydrotestosterone;) قرار گرفتند که باعث ایجاد سیکل استروس طولانی­تر یا نامنظم‌تر، آترزی دهانه واژن در برخی از موش­های صحرایی، افزایش تعداد فولیکول­های آنترال و پس از تولد، کاهش تعداد جسم زرد، کاهش تعداد فولیکول‌های پیش‌تخمک‌گذار و هم‌چنین افزایش سطوح هورمون‌های تستوسترون، استرادیول، پروژسترون و LH در نوجوانی شد [7].
دی‌هیدرو تستوسترون
دی­هیدرو تستوسترون بر خلاف تستوسترون به استرادیول گرایش ندارد؛ بنابراین ممکن است نتایج حاصل از درمان با دی­هیدرو تستوسترون تنها از خواص همین ترکیب ناشی شود. برای ایجاد سندرم تخمدان پلی‌کیستیک با استفاده از دی­هیدرو تستوسترون، موش­های صحرایی ماده نابالغ یا پیش از بلوغ، ایمپلنت­های زیر جلدی حاوی 5/7 میلی­گرم دی‌هیدرو تستوسترون را به­صورت زیر جلدی دریافت می‌کنند که این پلت­ها به­صورت پیوسته­رهش در طول مدت 90 روز (روزانه با دوز 83 میکروگرم) دارو را آزاد می­کند. موش­های صحرایی تحت درمان با این پروتوکل درمانی، علائمی همانند اختلال در سیکل استروس و کاهش وزن تخمدان را نشان دادند؛ هم­چنین در برخی از مطالعات کیست تخمدانی نیز گزارش شده است. سندرم تخمدان پلی‌کیستیک القاء شده به ­وسیله دی­هیدرو تستوسترون در موش‌های صحرایی علائم اختلالات متابولیک از جمله افزایش وزن بدن، چربی بدن، سطوح قند خون و انسولین صبح­گاهی، مقاومت به انسولین، افزایش سطوح لپتین و افزایش فشار خون سیستولیک/ دیاستولیک را نشان داده است [44-41].
دی­هیدرو اپی­اندروسترون
دی­هیدرو اپی­اندروسترون، نوعی آندروژن است که عمدتاً از غده آدرنال نشأت گرفته و در زنان مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک افزایش می­یابد؛ بنابراین می­توان از دی­هیدرو اپی­اندروسترون برای القای این سندرم در مدل­های جوندگان مختلف استفاده کرد. هم­چنین دی­هیدرو اپی­اندروسترون، اولین آندروژنی است که در دوره پیرامون بلوغ در زنان افزایش می­یابد [45] که معمولاً برای القای سندرم تخمدان پلی‌کیستیک، موش­های صحرایی نابالغ تحت تزریق دی­هیدرو اپی­اندروسترون قرار می‌گیرند. گزارش­شده که بعد از درمان با دی­هیدرو اپی­اندروسترون (به میزان 6 میلی­گرم به ازای هر 100 گرم وزن بدن موش صحرایی؛ برای حدود 20 روز متوالی)، موش­های صحرایی علائمی همانند کیست­های تخمدانی، افزایش وزن تخمدان، کاهش تعداد جسم زرد و تخمک­گذاری اندک را نشان دادند. علاوه بر این، این موش­های صحرایی، افزایش سطوح سرمی تستوسترون، LH، استرادیول و پرولاکتین را نیز نشان دادند. هم­چنین عنوان شده که سطوح بالای قند خون و انسولین صبح­گاهی در موش­های صحرایی درمان­شده با دی­هیدرو اپی­اندروسترون در مقایسه با گروه کنترل مشاهده شده است [51-46].
استرادیول (Estradiol)
استرادیول والرات نوعی استروژن طولانی­اثر است که تجویز خوراکی آن سبب اختلال در تنظیم هورمون آزادکننده گنادوتروپین­ها (GnRH Gonadotropin-releasing hormone;) در محور هیپوتالاموس- هیپوفیز می­شود و سرانجام باعث ترشح غیر منظم و قوی LH می­شود [53-52]. LH به­عنوان یک فاکتور پاتوژنیک کلیدی در توسعه سندرم تخمدان پلی‌کیستیک در نظر گرفته می­شود [54-52]. تزریق تک دوز استرادیول والرات در موش­های صحرایی ماده سبب قطع سیکل استروس، اختلال در تنظیم این سیکل، کیست تخمدانی، فولیکول­های آترتیک و کاهش یا فقدان جسم زرد (عدم تخمک­گذاری یا تخمک­گذاری اندک) می­شود. نشان داده شده که سطوح استرادیول و تستوسترون و هم‌چنین سطوح گلوکز و میزان بافت چربی نیز در گروهی که 2 میلی‌گرم استرادیول والرات دریافت کردند، افزایش می­یابد [58-55].
تستوسترون پروپیونات (Testosterone propionate)
موش­های صحرایی ماده­ای با سن 9 روزگی یا 21 روزگی بعد از تولد که برای مدت 28 تا 56 روز به­صورت پیوسته تستوسترون پروپیونات دریافت کردند، اختلال در سیکل استروس، کیست تخمدانی، اختلال در تشکیل جسم زرد (حاکی از عدم تخمک­گذاری)، افزایش تعداد فولیکول‌های پیش­آنترال و فولیکول­های آترتیک را نشان دادند؛ همان‌گونه که در زنان مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک نیز مشاهده می‌شود. عنوان شده که در موش­های صحرایی که القای سندرم تخمدان پلی‌کیستیک به­وسیله تستوسترون پروپیونات انجام گرفت، افزایش سطوح تستوسترون، شاخص آندروژن‌های آزاد (FAI)، آندروستن­دیون (A4 Androstenedione;LH و LH/FSH مشاهده شده است؛ در حالی که میزان تستوسترون و شاخص آندروژن­های آزاد در مطالعات دیگر تغییری نکرد اما سطوح استرادیول در مطالعات متخلف، متفاوت بود [60-59].
آنتی­پروژسترون یا میفپریستون (RU486)  (Mifepristone)
RU486، نوعی استروئید صناعی است که به­عنوان آنتاگونیست پروژسترون قوی عمل می­کند که دارای میل ترکیبی بالایی برای باندشدن با گیرنده­های پروژسترون (و گلوکوکورتیکوئید) است. پروژسترون، فرکانس پالس­های GnRH را مهار می­کند و وقتی موش­های صحرایی تحت درمان با RU486 قرار می­گیرند، غلظت پروژسترون کاهش می­یابد و به­تدریج برخی خصوصیات مورفولوژیکی و اندوکرینی تخمدانی را مشابه زنان مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک نشان می­دهند [62-61]. بعد از در معرض قرار گرفتن موش‌های صحرایی با RU486، فرکانس پالس­های GnRH افزایش می­یابد که سبب افزایش ترشح LH و متعاقباً افزایش تستوسترون در تخمدان می­شود که در نهایت منجر به ایجاد مدل سندرم تخمدان پلی‌کیستیک خواهد شد و در موش­های صحرایی درمان ­شده با RU486، علائمی از جمله توقف سیکل استروس، ناتوانی در تخمک­گذاری، توقف رشد فولیکولی و کیست­های تخمدانی مشاهده می­شود. در مدل سندرم تخمدان پلی‌کیستیک القاء شده به­وسیله RU486 در موش­های صحرایی، افزایش سطوح سرمی تستوسترون، LH، استرادیول، پرولاکتین و LH/FSH و کاهش سطوح سرمی FSH مشاهده شده است در حالی که اختلالات متابولیک در این موش­های صحرایی گزارش نشده است [64-63].
لتروزول (Letrozole)
آنزیم آروماتاز به­صورت گسترده در بافت­های انسانی از جمله جفت، تخمدان و بیضه بیان می­شود. کاهش فعالیت آروماتاز در تخمدان نوعی فرضیه پاتوفیزیولوژیک در توسعه سندرم تخمدان پلی‌کیستیک در نظر گرفته می­شود [65]. لتروزول، یک مهارکننده آروماتاز غیر استروئیدی است که تبدیل آندروژن به استرادیول در تخمدان را بلاک می­کند و سبب افزایش تستوسترون و کاهش تولید استرادیول می­شود [66]. افزایش تستوسترون در تخمدان شبیه به ایجاد مدل تخمدان پلی‌کیستیک در موش­های صحرایی درمان ­شده با لتروزول است. موش­های صحرایی بالغ و نابالغ تحت درمان با یک پلت پیوسته­رهش 90 روزه (18 میلی­گرم لتروزول، روزانه 200 میکروگرم) و یا یک دوره 21 تا 23 روزه (1 میلی­گرم بر کیلوگرم در روز به­صورت گاواژ خوراکی) با لتروزول قرار می‌گیرند. لتروزول سبب القای اختلال در سیکل استروس، افزایش وزن تخمدان­ها، کیست تخمدانی، فولیکول­های آترتیک، کاهش یا فقدان تشکیل جسم زرد در تخمدان می‌شود. سطوح سرمی تستوسترون و LH به ندرت در موش‌های صحرایی درمان شده با لتروزول افزایش می­یابد در حالی که سطوح پروژسترون و استرادیول کاهش می­یابند. هم­چنین افزایش سطوح انسولین و اختلال در تحمل گلوکز در موش­های صحرایی مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک ناشی از درمان با لتروزول، مشاهده شده است [71-67]. چنین به­نظر می­آید که مدل سندرم تخمدان پلی‌کیستیک موش صحرایی القاء شده با لتروزول، برای مطالعه خصوصیات تخمدان در این سندرم مناسب باشد.
مواجهه موش­های صحرایی با هورمورن­های استروئیدی جهت القای سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک، قبل یا بعد از تولد؟
در مطالعاتی عنوان شده که موش­های صحرایی که معرض هورمون­های استروئیدی جنسی در طول دوره­های خاص رشد و نمو زندگی قرار گرفته­اند (در طول دوره حیات قبل از تولد یا پس از آن)، بسیاری از ویژگی­های سندرم تخمدان پلی‌کیستیک در زنان همانند کیست­های تخمدانی، عدم تخمک‌گذاری یا تخمک­گذاری اندک، افزایش آندروژن، افزایش ترشح LH و افزایش مقاومت به انسولین را نشان داده‌اند [50-49، 46، 7]. با این حال، اختلافاتی بین نتایج و یافته­های ناشی از سندرم تخمدان پلی‌کیستیک در موش صحرایی وجود دارد که ممکن است به­دلیل میزان انتقال جفتی استروئیدهای تجویزشده به جنین، دوز و نوع هورمون، شیوه تجویز، مدت زمان در معرض قرار گرفتن با دارو، مرحله سیکل استروس، سن حیوان مورد مطالعه و خصوصیات نژادی موش صحرایی باشد. نشان داده­شده که اختلالات ایجادشده در طول دوره جنینی ممکن است سبب بروز تغییرات پایدار یا طولانی­مدتی در فیزیولوژی یا مورفولوژی یک اندام و یا بیماری در بزرگ­سالی شود [72]. عدم تعادل هورمونی به­ویژه افزایش هورمون آندروژن در دوران جنینی می­تواند منجر به ایجاد فنوتیپ سندرم تخمدان پلی‌کیستیک در انسان و حیوانات در طول دوره حیات پس از تولد شود [75-73]. افزایش موضعی داخل رحمی آندروژن با استروئیدوژنز تخمدانی، متابولیسم انسولین، ترشح گنادوتروپین­ها و توسعه فولیکولی تخمدانی در ارتباط است که افزایش خطر ابتلاء به سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک در بزرگسالی را در پس خواهد داشت [76]. گزارش­شده که تأثیر آندروژن روی سیستم تولید مثلی جنس ماده به­شدت تحت تأثیر مدت زمان در معرض قرار گرفتن توسط حیوان است [7, 77]. ایجاد مدل سندرم تخمدان پلی‌کیستیک در موش صحرایی با به­کارگیری هورمون­ها قبل از تولد در مقایسه با استفاده از آن­ها بعد از تولد دارای مزایایی هم­چون دوز و مدت زمان در معرض قرار گرفتن کم­تر (برای مثال استفاده از 5 میلی­گرم تستوسترون برای سن 20 روزگی دوران جنینی است) [39]. هم­چنین استفاده از هورمون­ها قبل از تولد سبب بروز ویژگی­های پایدارتری از این سندرم در دوران پس از تولد شده است. به­صورت خلاصه می­توان چنین بیان نمود که القای سندرم تخمدان پلی‌کیستیک با استفاده آندروژن پیش از تولد سبب ایجاد اختلالات اندوکرینی، تخمدانی و متابولیک می­شود و هم­چنین مورفولوژی طبیعی سیستم تولید مثلی در بزرگسالی را حفظ می­کند؛ بنابراین در مقایسه با القای این سندرم پس از تولد در موش صحرایی بسیار مناسب­تر است.
نقش کلیدی استرس اکسیداتیو در سندرم تخمدان پلی‌کیستیک
سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک از جمله رایج­ترین اختلالات اندوکرینی زنان در سن تولید مثلی است که برخی از علائم آن عبارت­اند از: اختلالات قاعدگی، اختلالات هورمونی در سرم خون، آمنوره ثانویه، پر مویی، چاقی، جوش صورت و ناباروری اشاره کرد [78]. نشان داده شده که در این سندرم، برخی اختلالات اندوکرینی روی داده که هر کدام دیگری را تقویت می­کنند. این اختلالات در بر گیرنده نواقصی در عملکرد محور هیپوتالاموی- هیپوفیز- تخمدان و غده آدرنال است. در حقیقت سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک به ترشح غیر عادی گنادوتروپین­ها، افزایش سطح استروئیدهای تخمدانی و مقاومت به انسولین وابسته است [5]. علاوه بر این برخی از فاکتورهای محیطی همانند سیگار کشیدن، مصرف الکل، سوء تغذیه و چاقی منجر به ایجاد استرس اکسیداتیو می­شوند که نقشی نیز در کاهش باروری ایفاء می­کنند [23]. یکی از ویژگی‌های مهم سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک، شرایط التهابی مزمن خفیف است که به­عنوان فاکتور مشارکت­کننده در پاتوژنز این سندرم عنوان­شده است [79]. مارکرهای التهابی همانند فاکتور نکروز توموری آلفا ((TNF-α) Tumor necrosis factor alpha) و اینترلوکین-6 (IL-6 Interleukin 6;)  در این سندرم افزایش می­یابند [80]. از طرفی با وجود ارتباط قوی­ای بین استرس اکسیداتیو و التهاب، به­سختی می‌توان التهاب را از استرس اکسیداتیو متمایز ساخت زیرا این دو رویداد همواره همراه با یک­دیگر هستند [81]. سایتوکین‌های T کمک­کننده 1 (T helper Type 1; Th1) و STAT1 القاء شده توسط LPS (LPS-induced Signal transducer and activator of transcription1; STAT1) signaling)، پیام­هایی برای فعال شدن ماکروفاژها در بیان فنوتیپ کلاسیک آن­ها (M1) ارسال می­کنند. ماکروفاژ­های M1، سایتوکین­های پیش برنده التهابی همانند TNF-α و اینترلوکین 1 (IL-1)، گونه­های اکسیژن فعال (Reactive oxygen species; ROS) و نیتریک اکسید (Nitric oxide; NO) را تولید می­کنند که این محصولات در رخداد التهاب و آسیب بافتی مشارکت می­کنند [82].
درمان متنوعی همانند تغییر سبک زندگی، جراحی و دارودرمانی برای درمان سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک پیشنهاد­ه­شده است. درمان اصلی این سندرم عمدتاً استفاده از داروهایی نظیر کلومیفن سیترات، مت­فورمین، لتروزول، تاموکسی­فن و گنادوتروپین­ها است [14]. سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک به­عنوان یک بیماری مزمن سیستمیک در نظر گرفته می­شود که معمولاً به مقاومت انسولینی، افزایش هورمون­های اندروژن، التهاب مزمن و استرس اکسیداتیو مرتبط است [83]. مطالعاتی نشان داده­اند که استرس اکسیداتیو و التهاب دارای نقشی بااهمیت در پاتوژنز سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک هستند و سبب گسترش ضایعات آترواسکلروتیک در تخمدان­ها می­شوند و هم­چنین ارتباط مثبتی بین کاهش استرس اکسیداتیو، فعالیت آنتی‌اکسیدان­ها و افزایش بلوغ اووسیت در سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک و زنان نابارور مشاهده شده است [85-84]. گزارش ­شده است که ارتباطی بین فعالیت سوپراکسید دیسموتاز، سطوح استروژن و دیگر هورمون­های استروئیدی وجود دارد [86]. سوپراکسید دیسموتاز می­تواند در محیط کشت سبب کاهش استروژن در سلول­های گرانولوزا شود که این اثر را از طریق مهار فعالیت آروماتوز اعمال می­کند [87]. در مطالعه­ای گزارش ­شده که سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک می­تواند تعداد فولیکول­های پیش­بالغ، بالغ، جسم زرد و ضخامت لایه گرانولوزا را در مقایسه با گروه کنترل کاهش و کیست­ها فولیکولار و ضخامت لایه تکا را در مقایسه با گروه کنترل افزایش دهد [88]. در این سندرم، افزایش میزان استرس اکسیداتیو نقش بسیار مهمی در افزایش تعداد کیست­های فولیکولی، افزایش ضخامت جداره فولیکولی و فقدان تخمک­گذاری ایفاء می­کند [89].
نقش التهاب در سندرم تخمدان پلی‌کیستیک
سطوح سرمی و مایع فولیکولی IL-1β، IL-6 و TNF-α در زنان مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک افزایش می­یابد [90]. محور هیپوتالاموس- هیپوفیز- آدرنال نقش مهمی در استروئیدوژنز غده آدرنال و فاکتورهای متابولیک از جمله چاقی و سینگال‌های وابسته به انسولین ایفاء می­کند که به وسیله فاکتورهای التهابی همانند IL-1 میانجی­گری می‌شوند [91]. بیماری کبد چرب غیر الکی نیز در افراد مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک گزارش­شده است [92]. هپاتوسیت­ها به­عنوان هدف اولیه سایتوکین­های متنوع شناخته می­شوند که تغییر فعالیت­های آن­ها با وضعیت فیزیولوژیک و پاتولوژیک مختلفی همراه است. التهاب هم­چنین جنبه­های مختلف رشد کبدی، تعدیل آسیب حاد کبدی و فیبروز را تحت تأثیر خویش قرار می­دهد [93]. سطوح بالای انسولین خون ناشتا همراه با تغییر در فعالیت آمینوترانسفراز در افراد مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک مبتلا به بیماری کبد چرب غیر الکلی گزارش شده است [94]. Gambarin-Gelwan و همکاران کبد چرب را در 55 درصد از زنان مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک نشان دادند [95]. شاخص توده بدنی و مقاومت به انسولین بالا، 2 عامل خطر مهم وابسته به کبد چرب در ابتلا به سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک هستند. می­توان سطوح بالای بیومارکر­ها، سطوح سرمی بالای آلانین آمینوترانسفراز و گاما گلوتامیل ترانسفراز وابسته به کبد چرب غیر الکی در زنان چاق مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک را با استفاده از داروی متورفین کاهش داد یا معکوس کرد که نشان ­دهنده نقش مقاومت به انسولین است [96]. سطوح بالای ALT در کبد چرب غیر الکلی در افراد مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک دارای وابستگی مثبتی با شاخص آندروژن آزاد و سطوح تستوسترون تام دارد [97]. گزارش‌ شده که موش­های صحرایی که معرض دی­هیدرو تستوسترون و انسولین قرار می­گیرند با آسیب­زدن به میتوکندری سبب ایجاد وضعیت استرس اکسیداتیو در رحم می­شوند [98]. از همه مهم­تر و بااهمیت­تر ذکر این نکته بسیار حائز اهمیت است که آندروژن در حین آغاز سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک، مونوسیت­ها و ماکروفاژها در تخمدان را فعال می­کند [99]. آندروژن به­وسیله میانجی­گری ماکروفاژها سبب القای آپوپتوز در سلول­های گرانولوزا می‌شود. نشان داده ­شده که تغییراتی در وضعیت ایمونولوژیک اندام­های مختلف بدن از جمله خون، کبد و طحال در حین افزایش بیش از حد آندروژن‌ها ایجاد می­شود [100].
از طرفی درد ناشی از التهاب، دردی مزمن و طبیعی است که با آسیب بافت و آزاد شدن واسطه­های التهابی، از بافت آسیب­دیده، همراه است [102-101]. سلول­های T کمک‌کننده 1 با ترشح سایتوکین­های پیش­برنده التهابی همانند اینترفرون گاما و IL-2 باعث بروز درد نوروپاتیک می‌شوند در حالی که سلول­های T کمک کننده 2 با ترشح سایتوکین­های ضد التهابی همانند IL-10، IL-13 و IL-4 مسبب بلاک این درد هستند [103]. میزان طیف وسیعی از سلول­های ایمنی از جمله مونوسیت­ها، لنفوسیت­ها، نوتروفیل‌ها، ماکروفاژها و سلول­های دندریتیک به ­وسیله TNF-α تنظیم می­شود. التهاب، عفونت و استرس بیان TNF-α را القا و عملکردهای ایمنی متفاوتی را تنظیم می‌کنند. بسیاری از تنظیم ­کنندههای میزان TNF-α سبب فعال­کردن فاکتور رونویسی فاکتور هسته­ای فعال­کننده سلول­های T (NFTA nuclear factor of Activated T cells;) می‌شوند و رونویسی از TNF-α را تشویق می­کنند. این عوامل رونویسی از طریق کلسی­نورین (یک فسفات وابسته به کلسیم) دفسفوریله می­شوند و انتقال هسته­ای NFTA را تسهیل می‌کنند [104]. فعالیت NFAT به­وسیله تستوسترون افزایش می­یابد [105]. تولید IL-1β به­وسیله سلول­های ایمنی در ایجاد پاسخ التهابی بسیار بااهمیت است [106]. در طول تحریک التهابی، IL-1β ترشح شده و به بستر عروقی آزاد می‌شود که بر سلول­های دیگر تأثیر می‌گذارد [107]. فعال شدن NFAT5 بیان TNF-α و  IL-1βرا القا می­کند که سطح این دو سایتوکین التهابی با مهار NFAT5 به­شدت کاهش می‌یابد [108]. بنابراین علی­رغم ماهیت ضد التهابی آندروژن، ممکن است یک خاصیت پیش‌برنده التهابی در سندرم تخمدان پلی‌کیستیک از خویش نشان دهد که به­وسیله کمک به ترشح سایتوکین­های پیش‌برنده التهابی (عمدتاً TNF-α و IL-1β) با فعالیت رونویسی NFAT مشخص می­شود.
تعداد تام گلبول­های سفید در زنان مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک در مقایسه با زنان بدون این سندرم بیشتر است. این افزایش به­علت افزایش تعداد نوتروفیل­ها است در التهاب مزمن در سندرم تخمدان پلی‌کیستیک مشارکت می­کند [109]. درصد لنفوسیت­های T تنظیم‌کننده (Treg cells) در گردش خون  و درصد سلول­های T کمک کننده 17 در زنان مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک در مقایسه با زنان بدون این سندرم، به­ترتیب پایین­تر و بیشتر است. پروتئین شوک حرارتی 70 (HSP70 Heat shock proteins; 70) نقشی در پاتوژنز ایمونولوژیک سندرم تخمدان پلی‌کیستیک ایفاء می‌کند [110]. سطوح برخی از فاکتورهای التهابی از جمله پروتئین واکنشی C سرم [111]، TNF-α [112]، IL-6 [113]، IL-17A، IL-17f [114]، IL-18 [115]، IL-23 [110]، IL-1Ra [116] و پروتئین جاذب شیمیایی مونوسیت نوع 1 [117] در خون محیطی زنان مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک به ­طور معناداری افزایش می‌یابد. سطوح سایتوکین­های ضد التهابی همانند IL-17E [114]، IL-27، IL-35 و IL-37 در بیماران مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک به­طور چشمگیری کاهش می­یابد که در مقام مقایسه می­تواند در بیماران چاق بسیار پایین­تر از بیماران لاغر باشد [118]. التهاب متوسط از منظر فیزیولوژیک به­طور طبیعی در فرآیند فولیکوژنزیس و تخمک­گذاری وجود دارد. با این حال التهاب غیر طبیعی می‌تواند سبب ایجاد نقوصی در کیفیت اووسیت شود که سبب تخمک­گذاری کم یا عدم تخمک­گذاری می­شود سرانجام ناباروری را در پی دارد [119].
رنگ­آمیزی ایمونوهیستوشیمی از تخمدان­های افراد مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک- که در آن­ها مقادیر زیادی ماکروفاژ و لنفوسیت نفوذ کرده است- حاکی از التهابِ مزمنِ درجه­ پایین پایدار در تخمدان مبتلا به این سندرم است [28]. سطوح IL-18 و پروتئین باندینگ IL-18 در مایع فولیکولی بیماران مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک افزایش می­یابد [115]. ذکر این نکته بسیار حائز اهمیت است که اگرچه غلظت IL-18 در سرم و مایع فولیکولی بیماران مبتلا به این سندرم افزایش می­یابد اما سطوح آن در مایع فولیکولی بسیار بالاتر از مقادیر آن در سرم خون است و این دو افزایش وابسته به­هم نیستند که از تولید موضعی IL-18 در میکرومحیط­های تخمدان­های مبتلا به این سندرم حکایت دارد [120]. سطوح IL-12، TNF-α و IFN-γ در میکرو RNA-21 تراآلایی ­شده (MicroRNA-21 transfected) سلول­های گرانولوزای انسان افزایش می­یابد [121]. میکرو RNA-21 انتقال mRNA گیرنده شبه تول نوع هشت (Toll-like receptor 8) را تقویت و ترشح فاکتورهای التهابی را تشویق می­کند. گزارش­شده که سطوح پنتراکسین 3 در مایع فولیکولی بیماران مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک در مقایسه با زنان فاقد این سندرم افزایش معناداری داشته که بر التهاب مزمن درجه پایین موضعی تخمدان در این سندرم مهر تأیید می­زند [121]. پاسخ­های التهابی داخل سلولی به ساختار و عملکرد میتوکندری­ها آسیب­رسان هستند که منجر به رخداد استرس اکسیداتیو و اختلال در متابولیسم سلولی می‌شوند و پرولیفراسیون سلولی را نیز تحت تأثیر قرار می­دهند [122]. شواهد حاکی از مقادیر بسیار زیادی ماکروفاژها در تخمدان‌های افراد مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک است که این افزایش با تعداد بسیار زیاد لنفوسیت­ها وابسته است [28]. ماکروفاژها و لنفوسیت­های فعال­شده می­توانند چندین سایتوکین التهابی را ترشح­ کنند که القاء کننده آپوپتوز هستند. ماکروفاژها می­توانند سلول­های فولیکولی آپوپتوز شده را فاگوسیت کنند. لنفوسیت­ها قادر به تسهیل سمیت سلولی و میانجی­گری آپوپتوز سلول­های فولیکولی هستند و هم­چنین می­توانند سبب آتروفی فولیکولی شوند [28]. بنابراین افزایش تعداد ماکروفاژها و لنفوسیت­ها ممکن است آپوپتوز سلول­های گرانولوزا و تکا را با ترشح سایتوکین‌های التهابی القاء کنند که در نهایت عدم تولید فولیکول­های غالب را در پی خواهد داشت [28].

پیچ‌خوردگی بیضوی
مطابق اطلاعات موجود در ایالات متحده آمریکا، پیچ‌خوردگی بیضوی در 5/4 نفر به­ازای هر 100000 نفر در سنین 1 تا 25 سالگی رخ می­دهد [123]. اسکروتوم حاد نوعی اورژانس اورولوژیک به­شمار می­رود که علائم آن شامل درد ناگهانی کیسه بیضه، قرمزی و تورم آن است. پیچ‌خوردگی بیضوی نزدیک به 35 تا 40 درصد از پاتولوژی‌های کیسه بیضه را شامل می­شود [123]. در این اوروپاتولوژی، طناب بیضوی حول محور خویش پیچ می­خورد و پرفیوژن بیضوی را مختل می­کند [124]. مکانیسم پایه در پیچ‌خوردگی بیضوی، انسداد سیاهرگ اسپرماتیک به­وسیله پیچ‌خوردگی طناب بیضوی در بیضه و اختلال در پرفیوژن بیضه است [125]. آسیب بافتی به­وسیله انسداد و ایجاد اختلال در خون­رسانی به بافت پارانشیم بیضه طی مدت زمان کوتاهی ایجاد می­شود. سطح آسیب وارده مستقیماً به درجه و مدت زمان پیچ‌خوردگی بیضوی بستگی دارد. نشان داده شده که تقریباً 32 تا 42 درصد از مواردی که پیچ‌خوردگی بیضه در آن­ها تشخیص داده می­شود به جراحی برداشت بیضه نیاز دارند [126]. حتی اگر پیچ‌خوردگی بیضه در فاصله زمانی مؤثر و با دقت به­صورت موفقیت­آمیز درمان شود، نیز تقریباً یک­چهارم از این موارد ممکن است در طول زندگی با ناباروری مواجه شوند [127]. در این موارد درمان برای سریع برای جلوگیری از آسیب­های بافتی ناشی از رخداد شرایط ایسکمیک بسیار با اهمیت است. رویکرد درمانی استاندارد در هنگام پیچ‌خوردگی بیضوی، رفع پیچ‌خوردگی به روش دستی یا جراحی به­عنوان یک اورژانس است. نشان داده­شده که رفع پیچ‌خوردگی در طول 6 ساعت اول به حفظ میزان زیادی از بافت بیضه منجر می­شود [128]. علاوه بر این، درمان­ موفقیت­آمیز این موارد پیچ‌خوردگی بیضوی ممکن است با اختلالاتی همانند آتروفی بیضه، اختلال در کیفیت اسپرم و ناباروری در طول زندگی فرد همراه باشد [37]. خون­رسانی مجدد متعاقب پیچ‌خوردگی/ رفع پیچ‌خوردگی بیضوی، عملکردهای سلول‌های اصلی و حیاتی همانند مواد ژنومیک داخل سلولی و پروتئین­ها و لیپیدهای غشایی را مختل می­کند و هم­چنین آثار سوئی بر کیفیت و تولید طبیعی اسپرم می‌گذارد. از جمله عوامل مهم در اتخاذ رویکردهای درمانی مؤثر در چنین مواردی، کاهش سطح استرس اکسیداتیو است [37]. رویکردهای درمانی متفاوتی از جمله داروهای شیمیایی و استفاده توأم آنزیم­ها و ترکیبات گیاهی در درمان پیچ‌خوردگی بیضوی استفاده شده است [38]. در ادامه این مقاله ابتدا دو روش القای پیچ‌خوردگی بیضوی در موش صحرایی مورد بررسی قرار گرفته و سپس به نقش با اهمیت استرس اکسیداتیو در بروز آثار پیچ‌خوردگی بیضوی پرداخته ­شده است.
القای مدل پیچ‌خوردگی بیضوی در موش صحرایی
روش اول
بدین منظور ابتدا موش­های صحرایی با ترکیب کتامین (با دوز 70 میلی­گرم بر کیلوگرم) و زایلازین (با دوز 10 میلی­گرم بر کیلوگرم) به­صورت داخل صفاقی بی­هوشی جراحی داده می­شوند [129]. پس از آماده­ سازی موضع مدنظر، برشی در سمت چپ ناحیه اینگوئینواسکروتال زده شده و بیضه چپ بیرون کشیده می­شود. بیضه چپ 720 درجه حول محور خودش در جهت ساعت­گرد چرخانده می­شود و در همین حالت برای مدت زمان 3 ساعت با استفاده از نخ بخیه پرولن 0/5 به کیسه بیضه تثبیت می­شود. جهت نیل به آسیب پرفیوژن (مدل ایسکمیک) در مدل پیچ‌خوردگی  بیضوی، در مجموع برای مدت زمان 3 ساعت بیضه چپ در موقعیت آناتومیکی طبیعی قرار داده می­شود [130]. سپس می­توان بعد از 3 ساعت با برداشت بیضه­ها، هیستوپاتولوژی پیچ‌خوردگی بیضوی و خون برای آنالیز بیوشیمیایی را بررسی نمود.
روش دوم
درجه ایسکمی به درجه پیچ‌خوردگی طناب بیضوی وابسته است و محدوده­ای از 180 درجه تا بیش از 720 درجه را شامل می­شود. ایسکمی می­تواند با گذشت 4 ساعت پس از پیچ‌خوردگی بیضوی بروز کند و با گذشت 24 ساعت تقریباً قطعی می­شود [131]. پس از بی­هوشی با استفاده از ترکیب کتامین و زایلازین (به­ترتیب با دوز 70 و 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم به­صورت داخل صفاقی) و آماده ­سازی موضع جراحی [132]، یک برش در ناحیه میانی اسکروتال زده می­شود و هر دو بیضه با زاویه 720 در جهت پادساعت­گرد چرخانده می‌شوند. با القای آسیب ایسکمیک و با گذشت 4 ساعت، رفع پیچ‌خوردگی در بیضه­ها صورت می­گیرد و می­توان آثار داروهای مختلف را بر میزان غلظت تستوسترون سرم و کیفیت اسپرم (تعداد و تحرک) پس از پیچ‌خوردگی بیضوی مورد بررسی قرار داد [30].
نقش آسیب ایسکمی- خون­رسانی مجدد و استرس اکسیداتیو در بروز آثار ثانویه متعاقب پیچ‌خوردگی بیضوی
آسیب ایسکمیک خونرسانی مجدد شرایطی بسیار پیچیده است. تولید متناقض گونه­های اکسیژن فعال ناشی از خون‌رسانی مجدد ساختارهای سلولی که تحت تأثیر ایسکمی قرار می­گیرند سبب ایجاد مشکلات جدی عدیده­ای برای استمرار عملکرد بیضه­ها و حفاظت از بافت بیضه می­شود. عدم کنترل افزایش گونه­های اکسیژن فعال در محیط سبب بروز آثار مخربی زیادی همانند پراکسیداسیون لیپیدی، واسرشته‌ شدن پروتئین­ها و آسیب به محتوای ژنوم سلول­ها می­شود [130, 133]. از دیگر عوامل ایجاد گونه­های اکسیژن فعال در آسیب ایسکمی -خون­رسانی مجدد برهم­کنش سلول­های اندوتلیال با سلول­های التهابی است. در مرحله اول نوتروفیل­ها فعال­شده که که در این شرایط نقشی مهم در افزایش نفوذپذیری مویرگ­ها ایفاء می­کنند. علاوه بر این، سایتوکین‌های پیش­برنده التهابی همانند TNF-α، IL-1β و IL-6 از این سلول­ها آزاد می­شوند که به­وسیله افزایش موضعی گونه­های اکسیژن فعال باعث آسیب به اندام­های دورتر از آسیب اولیه می­شوند [134, 135]. برقراری خون‌رسانی بیضه پس از رفع پیچ‌خوردگی آن در هنگام پیچ‌خوردگی بیضوی به­عنوان مثالی برای آسیب ایسکمی- خون­رسانی مجدد در نظر گرفته می­شود که گونه‌های اکسیژن فعال نقش مهمی در آسیب به بیضه ایفا می­کنند. خاستگاه گونه­های اکسیژن فعال، گرانولوسیت­های بالغی هستند که به اندوتلیوم عروقی می‌چسبند. در طول پیچ‌خوردگی بیضوی، تجمع مولکول­های کم انرژی همانند آدنوزین مونوفسفات، آدنوزین و متابولیت‌های پورین همانند هایپوگزانتین در بافت بیضه فاقد خون‌رسانی مشاهده شده‌اند. زمانی رفع پیچ‌خوردگی بیضوی، هایپوگزانتین به­وسیله گزانتین اکسیداز به گزانتین تبدیل می‌شود. در حین این زنجیره­ای از واکنش­ها، میزان زیادی از گونه­های اکسیزن فعال در محیط آزاد می­شود و به­نظر می­رسد که این فرآیند منبع اصلی تولید گونه­های اکسیژن فعال در آسیب ایسکمیک خونرسانی مجدد است که در پیچ‌خوردگی بیضوی به­وقوع می‌پیوندد [136].
مطالعاتی نشان داده­اند که میزان بیش از حد گونه­های اکسیژن فعال که در حین آسیب ایسکمی- خون­رسانی مجدد در محیط آزاد می­شوند سبب ایجاد استرس اکسیداتیو در پارانشیم بیضه، آسیب به محتوای ژنوم سلولی و القای آپوپتوز به­وسیله فعال­شدن آبشارهای کاسپاز می­شود که همه این تغییرات مستقیماً به افزایش نکروز در بافت بیضه وابسته است [137, 138]. اسپرماتوزآ به­علت داشتن میزان بسیار زیادی از اسید چرب چند غیر اشباع  (polyunsaturated fat acids) در غشاهای پلاسمایی به آسیب اکسیداتیو بسیار حساس است. عنوان­شده که در بررسی هیستوپاتولوژیک پس از بروز آسیب ایسکمیک خونرسانی مجدد در بافت بیضه، اختلال موروفولوژیکی لوله­های سمینی­فروس، کاهش بلوغ جرم­سل­ها و کاهش در میزان اسپرماتوزآ مشاهده ­شده است؛ علاوه بر این بر ظرفیت­پذیری، موروفولوژی، قابلیت بقاء و تحرک اسپرم و هم­چنین واکنش­های آکروزومی نیز تأثیر منفی بر جای گذاشته است [135]. ظرفیت آنتی‌اکسیدانی تام و پلاسما گلوتامین پروکسیداز (GSH-Px Plasma; Glutathione peroxidase) در آسیب ایسکمیک خونرسانی مجدد متعاقب پیچ‌خوردگی بیضوی کاهش و مالون­دی آلدهید، افزایش می‌یابد [139] و شاخص­های اسپرماتوژنز بسیار کاهش و آسیب به محتوای ژنوم سلولی نیز افزایش می­یابد [139].
عنوان­شده که آسیب ایسکمیک خونرسانی مجدد ایجادشده در بیضه بر اسپرماتوزآ تأثیر منفی دارد [140] و هم­چنین این شرایط به­طور مستقیم با افزایش میزان پراکسیداسیون لیپیدی و پروتئینی و کاهش فعالیت آنزیم آنتی‌اکسیدانی سوپراکسید دیسموتاز وابسته است [140]. معمولاً از راهکارهای متنوع زیادی در مطالعات برای به حداقل رساندن آسیب­های نامطلوب حاصل از پیچ‌خوردگی بیضوی استفاده شده است. استفاده از ترکیبات آنتی‌اکسیدانی از جمله جذاب­ترین رویکردهای درمانی هستند که در کانون توجه قرار گرفته­اند. در قرن اخیر از ترکیبات آنتی‌اکسیدانی همانند ملاتونین، امگا 3، N- استیل سیستئین، ویتامین E و ویتامین C در هنگام بروز آسیب‌های ایسکمی- خون­رسانی مجدد استفاده شده که دارای آثار محافظتی بسیار قوی­ای از بافت­ها در برابر این گونه آسیب­ها هستند [135]. هم­چنین پیرفنیدون به­عنوان یک ترکیب ضد فیبروتیک دارای یک اثر محافظتی بر آسیب ایسکمیک ایجاد شده پس از القای پیچ‌خوردگی بیضوی در موش صحرایی است و آثار آنتی‌اکسیدانی نیز دارد [141].

نتیجه‌گیری
از جمله مسائل مرتبط با دستگاه تولید مثلی در زنان می‌توان به سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک اشاره کرد. با توجه به شباهت­های بسیار زیاد اندوکرینولوژی و آناتومیکی و هم‌چنین قابلیت دست­ورزی و امکان تکرار نتایج، مدل موش صحرایی، گسترده­ترین گونه حیوانی است که در مدل­سازی مبحث زنان، زایمان و مامایی مورد استفاده قرار می­گیرد. با به­کارگیری انواع آندروژن­ها همانند تستوسترون، دی­هیدرو اپی­اندروسترون، دی­هیدرو تستوسترون، آنتی­پروژسترون یا میفپریستون (RU486)، لتروزول، استرادیول و تستوسترون پروپیونات، می‌توان مدل سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک را در موش صحرایی ایجاد کرد که القای این سندرم با استفاده آندروژن‌های مذکور پیش از تولد در مقایسه با القای این سندرم پس از تولد در موش صحرایی، بسیار مناسب­تر است. التهاب و استرس اکسیداتیو به­عنوان عوامل مشارکت­کننده در ایجاد سندرم تخمدان پلی‌کسیتیک به­شمار می­روند. به­طوری که شواهد از التهابِ مزمنِ درجه­ پایین پایدار در تخمدان مبتلا به این سندرم حکایت دارد. از طرفی، پیچ‌خوردگی بیضه یکی از مهم­ترین اورژانس­های سیستم تولید مثلی مردان به­شمار می­رود که به طرق مختلفی می­توان آن را در مدل موش صحرایی القا نمود. هم­چنین آسیب ایسکمیک خونرسانی مجدد و استرس اکسیداتیو متعاقب آن در بافت بیضه از جمله عوامل مهم در پیشبرد حوادث مخرب ناشی از وقوع پیچ‌خوردگی بیضه هستند که می­تواند منجر به اختلال موروفولوژیکی لوله­های سمینی­فروس، کاهش بلوغ جرم­سل‌ها و کاهش میزان اسپرماتوزآ شود. هم­چنین می‌تواند آثار منفی‌ای بر ظرفیت­پذیری، موروفولوژی، قابلیت بقاء و تحرک اسپرم و هم­چنین واکنش­های آکروزومی داشته باشد.
.
 


References
 
[1]   Chen X, Yang D, Mo Y, Li L, Chen Y, Huang Y. Prevalence of polycystic ovary syndrome in unselected women from southern China. Eur. J Obstet Gynecol 2008; 139(1): 59-64.
[2]   March WA, Moore VM, Willson KJ, Phillips DI, Norman RJ, Davies MJ. The prevalence of polycystic ovary syndrome in a community sample assessed under contrasting diagnostic criteria. Hum Reprod 2010; 25(2): 544-51.
[3]   Peppard HR, Marfori J, Iuorno MJ, Nestler JE. Prevalence of polycystic ovary syndrome among premenopausal women with type 2 diabetes. Diabetes care 2001; 24(6): 1050-2.
[4]   Dunaif A, Book CB. Insulin resistance in the polycystic ovary syndrome. Diabetes Metab Syndr Obes 1997: 249-74.
[5]   Ehrmann DA. Polycystic ovary syndrome. N Engl J Med 2005; 352(12): 1223-36.
[6]   Franks S. Do animal models of polycystic ovary syndrome help to understand its pathogenesis and management? Yes, but their limitations should be recognized. Endocrinol 2009; 150(9): 3983-85.
[7]   Wu X-Y, Li Z-L, Wu C-Y, Liu Y-M, Lin H, Wang S-H, et al. Endocrine traits of polycystic ovary syndrome in prenatally androgenized female Sprague-Dawley rats. Endocr J 2010; 57(3): 201-9.
[8]   Macut D, Bjekić-Macut J, Savić-Radojević A. Dyslipidemia and oxidative stress in PCOS. Front Horm Res 2013; 40: 51-63.
[9]   Moran LJ, Misso ML, Wild RA, Norman RJ. Impaired glucose tolerance, type 2 diabetes and metabolic syndrome in polycystic ovary syndrome: a systematic review and meta-analysis. Hum Reprod Update 2010; 16(4): 347-63.
[10] Roos N, Kieler H, Sahlin L, Ekman-Ordeberg G, Falconer H, Stephansson O. Risk of adverse pregnancy outcomes in women with polycystic ovary syndrome: population based cohort study. BMJ. 2011; 343.
[11] Padmanabhan V, Veiga-Lopez A. Animal models of the polycystic ovary syndrome phenotype. Steroids. 2013; 78(8): 734-40.
[12] Barthelmess EK, Naz RK. Polycystic ovary syndrome: current status and future perspective. Front Biosci (Elite Ed) 2014; 6: 104.
[13] Goodarzi MO, Dumesic DA, Chazenbalk G, Azziz R. Polycystic ovary syndrome: etiology, pathogenesis and diagnosis. Nat Rev Endocrinol 2011; 7(4): 219-31.
[14] Sirmans SM, Pate KA. Epidemiology, diagnosis, and management of polycystic ovary syndrome. Clin Epidemiol 2014; 6: 1.
[15] Chen H, Zhang Y, Li S, Tao Y, Gao R, Xu W, et al. The Association Between Genetically Predicted Systemic Inflammatory Regulators and Polycystic Ovary Syndrome: A Mendelian Randomization Study. Front Endocrinol 2021; 12.
[16] Tsilchorozidou T, Overton C, Conway GS. The pathophysiology of polycystic ovary syndrome. Clin Epidemiol 2004; 60(1): 1-17.
[17] Geršak K, Ferk P. Genetics of polycystic ovary syndrome. Gynaecol et Perinatol 2007; 16(2): 53-7.
[18] Barzegar-Bafrouei A, Javdani M. Importance and Surgical Methods of Induction of Endometriosis and Osteoporosis Following Menopause in Rats: an Overview Study. JSSU. 2022; 30(5): 4793-812. [Farsi]
[19] Van Houten ELA, Kramer P, McLuskey A, Karels B, Themmen AP, Visser JA. Reproductive and metabolic phenotype of a mouse model of PCOS. Endocrinol 2012; 153(6): 2861-9.
[20] Kauffman AS, Thackray VG, Ryan GE, Tolson KP, Glidewell-Kenney CA, Semaan SJ, et al. A novel letrozole model recapitulates both the reproductive and metabolic phenotypes of polycystic ovary syndrome in female mice. Biol Reprod  2015; 93(3): 1-12.
[21] Noroozzadeh M, Behboudi-Gandevani S, Zadeh-Vakili A, Tehrani FR. Hormone-induced rat model of polycystic ovary syndrome: A systematic review. Life Sci 2017; 191: 259-72.
[22] Murri M, Luque-Ramírez M, Insenser M, Ojeda-Ojeda M, Escobar-Morreale HF. Circulating markers of oxidative stress and polycystic ovary syndrome (PCOS): a systematic review and meta-analysis. Hum Reprod Update 2013; 19(3): 268-88.
[23] Agarwal A, Aponte-Mellado A, Premkumar BJ, Shaman A, Gupta S. The effects of oxidative stress on female reproduction: a review. Reprod Biol Endocrinol 2012; 10(1): 1-31.
[24] Cohen G, Riahi Y, Sunda V, Deplano S, Chatgilialoglu C, Ferreri C, et al. Signaling properties of 4-hydroxyalkenals formed by lipid peroxidation in diabetes. Free Radic Biol Med 2013; 65: 978-87.
[25] Javdani M, Barzegar A. Application of Chitosan Hydrogels in Traumatic Spinal Cord Injury; A Therapeutic Approach Based on the Anti-inflammatory and Antioxidant Properties of Selenium Nanoparticles. Front biomed technol 2023; 10(3).
[26] Yilmaz M, Duran C, Basaran M. The mean platelet volume and neutrophil to lymphocyte ratio in obese and lean patients with polycystic ovary syndrome. J Endocrinol Invest 2016; 39(1): 45-53.
[27] He S, Mao X, Lei H, Dong B, Guo D, Zheng B, et al. Peripheral blood inflammatory-immune cells as a predictor of infertility in women with polycystic ovary syndrome. J Inflamm Res 2020; 13: 441.
[28] Xiong Y-l, Liang X-y, Yang X, Li Y, Wei L-n. Low-grade chronic inflammation in the peripheral blood and ovaries of women with polycystic ovarian syndrome. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 2011; 159(1): 148-50.
[29] Orio Jr F, Palomba S, Cascella T, Di Biase S, Manguso F, Tauchmanovà L, et al. The increase of leukocytes as a new putative marker of low-grade chronic inflammation and early cardiovascular risk in polycystic ovary syndrome. J Clin Endocrinol Metab 2005; 90(1): 2-5.
[30] Ikebuaso AD, Yama OE, Duru F, Oyebadejo S. Experimental testicular torsion in a rat model: effects of treatment with Pausinystalia macroceras on testis functions. J Reprod Infertil 2012; 13(4): 218.
[31] Turner TT, Bang HJ, Lysiak JJ. Experimental testicular torsion: reperfusion blood flow and subsequent testicular venous plasma testosterone concentrations. Urology 2005; 65(2): 390-4.
[32] Turner TT, Lysiak JJ, Shannon JD, Nguyen QA, BazemoreWalker CR. Testicular torsion alters the presence of specific proteins in the mouse testis as well as the phosphorylation status of specific proteins. J androl 2006; 27(2): 285-93.
[33] de Kretser DM. Is spermatogenic damage associated with Leydig cell dysfunction?. J Clin Endocrinol Metab 2004; 89(7): 3158-60.
[34] Zanato V, Martins M, Anselmo-Franci JA, Petenusci SO, Lamano-Carvalho TL. Sexual development of male Wistar rats. Braz J Med Biol Res 1994; 27(5): 1273-80.
[35] Fawell SE, Higgins SJ. Androgen regulation of specific mRNAs, endoplasmic reticulum and Golgi-system. Mol Cell Endocrinol 1984; 37(1): 15-27.
[36] Almenara A, Escalante G, Gazzo E, Gonzales G. Transillumination to evaluate spermatogenesis: effect of testosterone enanthate in adult male rats. Arch Androl 2001; 46(1): 21-7.
[37] Moghimian M, Soltani M, Abtahi H, Shokoohi M. Effect of vitamin C on tissue damage and oxidative stress following tunica vaginalis flap coverage after testicular torsion. J Pediatr Surg 2017; 52(10): 1651-5.
[38] Soltani M, Moghimian M, Abtahi-Eivari SH, Shoorei H, Khaki A, Shokoohi M. Protective effects of matricaria chamomilla extract on torsion/detorsion-induced tissue damage and oxidative stress in adult rat testis. Int J Fertil Steril 2018; 12(3): 242.
[39] Tehrani FR, Noroozzadeh M, Zahediasl S, Piryaei A, Azizi F. Introducing a rat model of prenatal androgeninduced polycystic ovary syndrome in adulthood. Exp Physiol 2014; 99(5): 792-801.
[40] Wang F, Yu B, Yang W, Liu J, Lu J, Xia X. Polycystic ovary syndrome resembling histopathological alterations in ovaries from prenatal androgenized female rats. J Ovarian Res 2012; 5(1): 1-7.
[41] Ergenoglu M, Yildirim N, Yildirim AGS, Yeniel O, Erbas O, Yavasoglu A, et al. Effects of resveratrol on ovarian morphology, plasma anti-mullerian hormone, IGF-1 levels, and oxidative stress parameters in a rat model of polycystic ovary syndrome. Reprod Sci 2015; 22(8): 942-7.
[42] Hurliman A, Keller Brown J, Maille N, Mandala M, Casson P, Osol G. Hyperandrogenism and insulin resistance, not changes in body weight, mediate the development of endothelial dysfunction in a female rat model of polycystic ovary syndrome (PCOS). Endocrinol 2015; 156(11): 4071-80.
[43] Manneras L, Cajander S, Holmäng A, Seleskovic Z, Lystig T, Lönn M, et al. A new rat model exhibiting both ovarian and metabolic characteristics of polycystic ovary syndrome. Endocrinol 2007; 148(8): 3781-91.
[44] Keller J, Mandala M, Casson P, Osol G. Endothelial dysfunction in a rat model of PCOS: evidence of increased vasoconstrictor prostanoid activity. Endocrinol 2011; 152(12): 4927-36.
[45] Apter D, Bützow T, Laughlin G, Yen S. Accelerated 24-hour luteinizing hormone pulsatile activity in adolescent girls with ovarian hyperandrogenism: relevance to the developmental phase of polycystic ovarian syndrome. T J Clin Endocrinol Metab 1994; 79(1): 119-25.
[46] Abramovich D, Irusta G, Bas D, Cataldi NI, Parborell F, Tesone M. Angiopoietins/TIE2 system and VEGF are involved in ovarian function in a DHEA rat model of polycystic ovary syndrome. Endocrinol 2012; 153(7): 3446-56.
[47] Yu-xia W, Xing-mei X, Ming D, Wei-jie Z. Relationship between insulin resistance and adiponectin expression in a rat model of polycystic ovary syndrome. Sci Res Essays 2010; 5(13): 1632-9.
[48] Yuxia W, Yongyu S, Hongyu Q. Expression of resistin mRNA in adipose tissue of rat model with polycystic ovarian syndrome and its implication. J Huazhong Univ Sci Technol Med Sci 2004; 24(6): 621-4.
[49] Liu W, Liu W, Fu Y, Wang Y, Zhang Y. Bak Foong pills combined with metformin in the treatment of a polycystic ovarian syndrome rat model. Oncol Lett 2015; 10(3): 1819-25.
[50] Jang M, Lee MJ, Lee JM, Bae C-S, Kim S-H, Ryu JH, et al. Oriental medicine Kyung-Ok-Ko prevents and alleviates dehydroepiandrosterone-induced polycystic ovarian syndrome in rats. PLoS One 2014; 9(2): e87623.
[51] Miao ZL, Liang G, Wang YX, Rong C, Ning Y, Huang MQ, et al. The intervention effect of Rosiglitozone in ovarian fibrosis of PCOS rats. Biomed Environ Sci 2012; 25(1): 46-52.
[52] Simard M, Brawer JR, Farookhi R. An intractable, ovary-independent impairment in hypothalamo-pituitary function in the estradiol-valerate-induced polycystic ovarian condition in the rat. Biol Reprod 1987; 36(5): 1229-37.
[53] Carriere PD, Brawer JR, Farookhi R. Pituitary gonadotropin-releasing hormone receptor content in rats with polycystic ovaries. Biol Reprod 1988; 38(3): 562-7.
[54] Brawer JR, Munoz M, Farookhi R. Development of the polycystic ovarian condition (PCO) in the estradiol valerate-treated rat. Biol Reprod 1986; 35(3): 647-55.
[55] Dăneasă A, Cucolaș C, Furcea M, Bolfa P, Dudea S, Olteanu D, et al. Spironolactone and dimethylsulfoxide effect on glucose metabolism and oxidative stress markers in polycystic ovarian syndrome rat model. Exp Clin Endocrinol 2014; 122(03): 154-62.
[56] Sandeep PM, Bovee TF, Sreejith K. Anti-androgenic activity of Nardostachys jatamansi DC and Tribulus terrestris L. and their beneficial effects on polycystic ovary syndrome–Induced rat models. Metab Syndr Relat Disord 2015; 13(6): 248-54.
[57] Mesbah F, Moslem M, Vojdani Z, Mirkhani H. Does metformin improve in vitro maturation and ultrastructure of oocytes retrieved from estradiol valerate polycystic ovary syndrome-induced rats. J Ovarian Res 2015; 8(1): 1-10.
[58] Linares R, Hernández D, Morán C, Chavira R, Cárdenas M, Domínguez R, et al. Unilateral or bilateral vagotomy induces ovulation in both ovaries of rats with polycystic ovarian syndrome. Reprod Biol Endocrinol 2013; 11(1): 1-9.
[59] Zhou J, Liang Y, Lin X-M, Ma R-J, Fang J-Q. Is the efficacy of Chinese herbal medicine on polycystic ovarian syndrome enhanced by acupuncture in rats?. Biomed Res 2012; 23(3): 329-32.
[60] Qu F, Liang Y, Zhou J, Ma R-J, Zhou J, Wang F-F, et al. Transcutaneous electrical acupoint stimulation alleviates the hyperandrogenism of polycystic ovarian syndrome rats by regulating the expression of P450arom and CTGF in the ovaries. Int J Clin Exp 2015; 8(5): 7754.
[61] Sánchez-Criado JE, Sánchez A, Ruiz A, Gaytán F. Endocrine and morphological features of cystic ovarian condition in antiprogesterone RU486-treated rats. Eur J Endocrinol 1993; 129(3): 237-45.
[62] Ruiz A, Tebar M, Perez-Romero A, de Lama M, Sanchez-Criado J. Serum levels of GH, IGF-I, LH and ovarian steroids in cyclic and RU486-treated rats. J Endocrinol Invest 1997; 20(10): 611-5.
[63] Priyadarshani A. Relevance of an opioid, noscapine in reducing cystogeneses in rat experimental model of polycystic ovary syndrome. J Endocrinol Invest 2009; 32(10): 837-43.
[64] Lakhani K, Yang W, Dooley A, El-Mahdi E, Sundaresan M, McLellan S, et al. Aortic function is compromised in a rat model of polycystic ovary syndrome. Hum Reprod 2006; 21(3): 651-6.
[65] Diamanti-Kandarakis E. Polycystic ovarian syndrome: pathophysiology, molecular aspects and clinical implications. Expert Rev Mol Med 2008; 10.
[66] Corbin C, Trant J, Walters K, Conley AJ. Changes in testosterone metabolism associated with the evolution of placental and gonadal isozymes of porcine aromatase cytochrome P450. Endocrinol 1999; 140(11): 5202-10.
[67] Gozukara I, Dokuyucu R, Özgür T, Özcan O, Pınar N, Kurt RK, et al. Histopathologic and metabolic effect of ursodeoxycholic acid treatment on PCOS rat model. J Gynaecol Endocrinol 2016; 32(6): 492-7.
[68] Lee BH, Indran IR, Tan HM, Li Y, Zhang Z, Li J, et al. A dietary medium-chain fatty acid, decanoic acid, inhibits recruitment of Nur77 to the HSD3B2 promoter in vitro and reverses endocrine and metabolic abnormalities in a rat model of polycystic ovary syndrome. Endocrinol 2016; 157(1): 382-94.
[69] Li D, Li C, Xu Y, Xu D, Li H, Gao L, et al. Differential expression of microRNAs in the ovaries from letrozole-induced rat model of polycystic ovary syndrome. DNA Cell Biol 2016; 35(4): 177-83.
[70] Maliqueo M, Benrick A, Alvi A, Johansson J, Sun M, Labrie F, et al. Circulating gonadotropins and ovarian adiponectin system are modulated by acupuncture independently of sex steroid or β-adrenergic action in a female hyperandrogenic rat model of polycystic ovary syndrome. Mol Cell Endocrinol 2015; 412: 159-69.
[71] FANG Y-y, LI Y-n, YE Y-x, WANG X-x. Expression and Significance of Prosaposin (PSAP) in A Rat Model of Letrozole-induced Polycystic Ovary Syndrome. Int J Reprod Contracept 2013; 24(2): 67-75.
[72] Ashton N. Perinatal development and adult blood pressure. Braz J Med Biol 2000; 33: 731-40.
[73] Davies M, March W, Willson K, Giles L, Moore V. Birthweight and thinness at birth independently predict symptoms of polycystic ovary syndrome in adulthood. Hum Reprod 2012; 27(5): 1475-80.
[74] Li Z, Huang H. Epigenetic abnormality: a possible mechanism underlying the fetal origin of polycystic ovary syndrome. Med Hypotheses 2008; 70(3): 638-42.
[75] Padmanabhan V, Veiga-Lopez A. Sheep models of polycystic ovary syndrome phenotype. Mol Cell Endocrinol 2013; 373(1-2): 8-20.
[76] Filippou P, Homburg R. Is foetal hyperexposure to androgens a cause of PCOS?. Hum Reprod Update 2017; 23(4): 421-32.
[77] Abbott D, Barnett D, Bruns C, Dumesic D. Androgen excess fetal programming of female reproduction: a developmental aetiology for polycystic ovary syndrome?. Hum Reprod Update 2005; 11(4): 357-74.
[78] Stankiewicz M, Norman R. Diagnosis and management of polycystic ovary syndrome. Drugs 2006; 66(7): 903-12.
[79] Alanbay I, Ercan CM, Sakinci M, Coksuer H, Ozturk M, Tapan S. A macrophage activation marker chitotriosidase in women with PCOS: does low-grade chronic inflammation in PCOS relate to PCOS itself or obesity?. Arch Gynecol Obstet 2012; 286(4): 1065-71.
[80] Repaci A, Gambineri A, Pasquali R. The role of low-grade inflammation in the polycystic ovary syndrome. Mol Cell Endocrinol 2011; 335(1): 30-41.
[81] Siti HN, Kamisah Y, Kamsiah J. The role of oxidative stress, antioxidants and vascular inflammation in cardiovascular disease (a review). Vasc Pharmacol 2015; 71: 40-56.
[82] Javdani M, Barzegar-Bafrouei A. The Key Role of Macrophages and Monocytes in Spinal Cord Injury: Development of Novel Therapeutic Approaches. Neurosci J Shefaye Khatam 2020; 8(4): 90-102. [Farsi]
[83] Zuo T, Zhu M, Xu W. Roles of oxidative stress in polycystic ovary syndrome and cancers. Oxid Med Cell Longev 2016; 2016.
[84] Fatima Q, Amin S, Kawa IA, Jeelani H, Manzoor S, Rizvi SM, et al. Evaluation of antioxidant defense markers in relation to hormonal and insulin parameters in women with polycystic ovary syndrome (PCOS): a case-control study. Diabetes Metab Syndr: Clin Res Rev 2019; 13(3): 1957-61.
[85] Panti AA, Shehu CE, Saidu Y, Tunau KA, Nwobodo EI, Jimoh A, et al. Oxidative stress and outcome of antioxidant supplementation in patients with polycystic ovarian syndrome (PCOS). Int J Reprod Contracept Obstet Gynecol 2018; 7(5): 1667.
[86] Ambe AK, Anguas JR, Mondragón EC, Krivitsky SK. Intrafollicular levels of sexual steroids and their relation with the antioxidant enzymes on the oocyte quality in an in vitro fertilization program. Ginecol Obstet Mex 2005; 73(01): 19-27.
[87] LaPolt PS, Hong L-S. Inhibitory effects of superoxide dismutase and cyclic guanosine 3', 5'-monophosphate on estrogen production in cultured rat granulosa cells. Endocrinol 1995;  136(12): 5533-9.
[88] Nabiuni M, Mohammadi S, Kayedpoor P, Karimzadeh L. The effect of curcumin on the estradiol valerate-induced polycystic ovary in rats. Feyz J Kashan Univ Med Sci 2015; 18(6).
[89] H Sekhon L, Gupta S, Kim Y, Agarwal A. Female infertility and antioxidants. Curr Women's Health Rev 2010; 6(2): 84-95.
[90] Ebejer K, Calleja-Agius J. The role of cytokines in polycystic ovarian syndrome. Gynecol endocrinol 2013; 29(6): 536-40.
[91] Lin T-K, Zhong L, Santiago JL. Association between stress and the HPA axis in the atopic dermatitis. Int J Mol Sci 2017; 18(10): 2131.
[92] Vassilatou E. Nonalcoholic fatty liver disease and polycystic ovary syndrome. World J Gastroenterol 2014; 20(26): 8351.
[93] Ramadori G, Armbrust T. Cytokines in the liver. Eur J Gastroenterol Hepatol 2001; 13(7): 777-84.
[94] Setji TL, Holland ND, Sanders LL, Pereira KC, Diehl AM, Brown AJ. Nonalcoholic steatohepatitis and nonalcoholic fatty liver disease in young women with polycystic ovary syndrome. J Clin Endocr 2006; 91(5): 1741-7.
[95] Gambarin–Gelwan M, Kinkhabwala SV, Schiano TD, Bodian C, Yeh HC, Futterweit W. Prevalence of nonalcoholic fatty liver disease in women with polycystic ovary syndrome. Clin Gastroenterol Hepatol 2007; 5(4): 496-501.
[96] Preiss D, Sattar N, Harborne L, Norman J, Fleming R. The effects of 8 months of metformin on circulating GGT and ALT levels in obese women with polycystic ovarian syndrome. Int J Clin Pract 2008; 62(9): 1337-43.
[97] Economou F, Xyrafis X, Livadas S, Androulakis II, Argyrakopoulou G, Christakou CD, et al. In overweight/obese but not in normal-weight women, polycystic ovary syndrome is associated with elevated liver enzymes compared to controls. Hormones. 2009; 8(3): 199-206.
[98] Hu M, Zhang Y, Guo X, Jia W, Liu G, Zhang J, et al. Hyperandrogenism and insulin resistance induce gravid uterine defects in association with mitochondrial dysfunction and aberrant reactive oxygen species production. Am J Physiol Endocrinol 2019; 316(5): E794-E809.
[99] Lima PD, Nivet A-L, Wang Q, Chen Y-A, Leader A, Cheung A, et al. Polycystic ovary syndrome: possible involvement of androgen-induced, chemerin-mediated ovarian recruitment of monocytes/macrophages. Biol Reprod 2018; 99(4): 838-52.
[100]    Moulana M. Immunophenotypic profile of leukocytes in hyperandrogenemic female rat an animal model of polycystic ovary syndrome. Life Sci 2019; 220: 44-9.
[101]    Dehkordi FM, Kaboutari J, Zendehdel M, Javdani M. The antinociceptive effect of artemisinin on the inflammatory pain and role of GABAergic and opioidergic systems. Korean J Pain 2019; 32(3): 160-7.
[102]    Javdani M, Barzegar-Bafrouei A. Systemic Inflammatory Response Syndrome Due to Surgery and its Effective Therapeutic Approaches. JSSU 2020; 28(5): 2614-34. [Farsi]
[103]    Javdani M, Sadeghi Sefiddashti M, Ghorbani Ghahfarokhi R, Nafar Sefid Dashti M, Barzgar Bafrouei A. P169: The Role of Lymphocytes in Spinal Cord Injury and Pain; T Helper Cells (TH1 and TH2 Cells). Neurosci J Shefaye Khatam 2018; 6(2): 200.
[104]    Falvo JV, Tsytsykova AV, Goldfeld AE. Transcriptional control of the TNF gene. TNF Pathophysiol 2010; 11: 27-60.
[105]    Duran J, Oyarce C, Pavez M, Valladares D, Basualto-Alarcon C, Lagos D, et al. GSK-3β/NFAT signaling is involved in testosterone-induced cardiac myocyte hypertrophy. PloS one 2016; 11(12): e0168255.
[106]    Dinarello CA. Interleukin-1 in the pathogenesis and treatment of inflammatory diseases. Am J Hematol 2011; 117(14): 3720-32.
[107]    Tan S, Bechmann LP, Benson S, Dietz T, Eichner S, Hahn S, et al. Apoptotic markers indicate nonalcoholic steatohepatitis in polycystic ovary syndrome. J Clin Endocrinol Metab 2010; 95(1): 343-8.
[108]    Lee JH, Kim M, Im YS, Choi W, Byeon SH, Lee HK. NFAT5 induction and its role in hyperosmolar stressed human limbal epithelial cells. Investig Ophthalmol Vis Sci 2008; 49(5): 1827-35.
[109]    Herlihy A, Kelly R, Hogan J, O'connor N, Farah N, Turner M. Polycystic ovary syndrome and the peripheral blood white cell count. J Obstet Gynaecol 2011; 31(3): 242-4.
[110]    Yang Y, Xia J, Yang Z, Wu G, Yang J. The abnormal level of HSP70 is related to Treg/Th17 imbalance in PCOS patients. J Ovarian Res 2021;14(1):1-9.
[111]    Moin ASM, Sathyapalan T, Butler AE, Atkin SL. Vitamin D Association With Macrophage-Derived Cytokines in Polycystic Ovary Syndrome: An Enhanced Risk of COVID-19 Infection?. Front Endocrinol 2021; 12: 638621.
[112]    Uzdogan A, Kuru Pekcan M, Cil AP, Kisa U, Akbiyik F. Progranulin and tumor necrosis factor-alpha in lean polycystic ovary syndrome patients. J Gynaecol Endocrinol 2021; 37(10): 925-9.
[113]    Diamanti-Kandarakis E, Paterakis T, Alexandraki K, Piperi C, Aessopos A, Katsikis I, et al. Indices of low-grade chronic inflammation in polycystic ovary syndrome and the beneficial effect of metformin. Hum Reprod 2006; 21(6): 1426-31.
[114]    Özçaka Ö, Buduneli N, Ceyhan BO, Akcali A, Hannah V, Nile C, et al. Is interleukin17 involved in the interaction between polycystic ovary syndrome and gingival inflammation?. J periodontol 2013; 84(12): 1827-37.
[115]    Zhang H, Wang X, Xu J, Zhu Y, Chen X, Hu Y. IL-18 and IL-18 binding protein concentration in ovarian follicular fluid of women with unexplained infertility to PCOS during in vitro fertilization. J Reprod Immunol 2020; 138: 103083.
[116]    Kuang H, Duan Y, Li D, Xu Y, Ai W, Li W, et al. The role of serum inflammatory cytokines and berberine in the insulin signaling pathway among women with polycystic ovary syndrome. PLoS One 2020; 15(8): e0235404.
[117]    Wang J, Teng F, Wu Q, Wu Y, Hu L. Relationship between proinflammatory cytokines and clomiphene resistance in patients with polycystic ovary syndrome. Ann Palliat Med 2021; 10: 11884-90.
[118]    Nehir Aytan A, Bastu E, Demiral I, Bulut H, Dogan M, Buyru F. Relationship between hyperandrogenism, obesity, inflammation and polycystic ovary syndrome. Gynecol endocrinol 2016; 32(9): 709-13.
[119]    Boots CE, Jungheim ES, editors. Inflammation and human ovarian follicular dynamics. Semin Reprod Med 2015.
[120]    Azziz R, Dumesic DA, Goodarzi MO. Polycystic ovary syndrome: an ancient disorder?. Fertil Steril 2011;  95(5):1544-8.
[121]    Yu Y, Li G, He X, Lin Y, Chen Z, Lin X, et al. MicroRNA-21 regulate the cell apoptosis and cell proliferation of polycystic ovary syndrome (PCOS) granulosa cells through target toll like receptor TLR8. Bioengineered. 2021; 12(1): 5789-96.
[122]    Liu D, Gao Y, Liu J, Huang Y, Yin J, Feng Y, et al. Intercellular mitochondrial transfer as a means of tissue revitalization. Signal Transduct Target Ther 2021; 6(1): 1-18.
[123]    Huang WY, Chen YF, Chang HC, Yang TK, Hsieh JT, Huang KH. The incidence rate and characteristics in patients with testicular torsion: a nationwide, populationbased study. Acta Paediatr 2013; 102(8): e363-e7.
[124]    Ameli M, Hashemi MS, Moghimian M, Shokoohi M. Protective effect of tadalafil and verapamil on testicular function and oxidative stress after torsion/detorsion in adult male rat. Andrologia 2018; 50(8): e13068.
[125]    Noske H-D, Kraus SW, Altinkilic BM, Weidner W. Historical milestones regarding torsion of the scrotal organs. J Urol 1998; 159(1): 13-6.
[126]    Grimsby GM, Schlomer BJ, Menon VS, Ostrov L, Keays M, Sheth KR, et al. Prospective evaluation of predictors of testis atrophy after surgery for testis torsion in children. Urology 2018; 116: 150-5.
[127]    Dejban P, Rahimi N, Takzare N, Jahansouz M, Haddadi N-S, Dehpour AR. Beneficial effects of dapsone on ischemia/reperfusion injury following torsion/detorsion in ipsilateral and contralateral testes in rat. Theriogenology 2019; 140: 136-42.
[128]    Ta A, D’Arcy FT, Hoag N, D’Arcy JP, Lawrentschuk N. Testicular torsion and the acute scrotum: current emergency management. Eur J Emerg Med 2016; 23(3): 160-5.
[129]    Javdani M, Barzegar A, Khosravian P, Hashemnia M. Evaluation of Inflammatory Response Due to Use of Controlled Release Drug Delivery System of Chitosan Hydrogel Loaded with Buprenorphine and Ketorolac in Rat with Experimental Proximal Tibial Epiphysis Defect. Int J Surg Investig 2022; 35(5): 996-1011.
[130]    Meštrović J, Drmić-Hofman I, Pogorelić Z, Vilović K, Šupe-Domić D, Šešelja-Perišin A, et al. Beneficial effect of nifedipine on testicular torsion-detorsion injury in rats. Urology 2014; 84(5): 1194-8.
[131]    Davenport M. ABC of general surgery in children: acute problems of the scrotum. BMJ 1996; 312: 435-7.
[132]    Javdani M, Ghorbani R, Hashemnia M. Histopathological evaluation of spinal cord with experimental traumatic injury following implantation of a controlled released drug delivery system of chitosan hydrogel loaded with selenium nanoparticle. Biol Trace Elem Res 2021; 199(7): 2677-86.
[133]    Cecelja M, Chowienczyk P. Molecular mechanisms of arterial stiffening. Pulse 2016; 4(1): 43-8.
[134]    Chen H, Luo T, Chen T, Wang G. Seminal bacterial composition in patients with obstructive and nonobstructive azoospermia. Exp Ther Med 2018; 15(3): 2884-90.
[135]    Erdemir F, Fındık E, Ceylan M, Söğüt E, Çaylı S, Kesici H. The comparison of the effect of Isoeugenolbased novel potent antioxidant and melatonin on testicular tissues in torsion induced rat model. Andrology 2017; 19: 111-6.
[136]    Shimizu S, Tsounapi P, Dimitriadis F, Higashi Y, Shimizu T, Saito M. Testicular torsion–detorsion and potential therapeutic treatments: A possible role for ischemic postconditioning. Int J Urol 2016; 23(6): 454-63.
[137]    Shokoohi M, Madarek EOS, Khaki A, Shoorei H, Khaki AA, Soltani M, et al. Investigating the effects of onion juice on male fertility factors and pregnancy rate after testicular torsion/detorsion by intrauterine insemination method. Int J Womens Health Reprod Sci 2018; 6(4): 499-505.
[138]    Shokoohi M, Shoorei H, Soltani M, AbtahiEivari SH, Salimnejad R, Moghimian M. Protective effects of the hydroalcoholic extract of Fumaria parviflora on testicular injury induced by torsion/detorsion in adult rats. Andrologia 2018; 50(7): e13047.
[139]    Shamsi-Gamchi N, Razi M, Behfar M. Testicular torsion and reperfusion: evidences for biochemical and molecular alterations. Cell Stress Chaperones 2018; 23(3): 429-39.
[140]    Al-Saleh F, Khashab F, Fadel F, Al-Kandari N, Al-Maghrebi M. Inhibition of NADPH oxidase alleviates germ cell apoptosis and ER stress during testicular ischemia reperfusion injury. Saudi J Biol Sci 2020; 27(8): 2174-84.
[141]    Kölükçü E, Firat F, Deresoy FA, Katar M, Atılgan D. The effects of pirfenidone on ischaemia–reperfusion injury in testicular torsion-induced rat model. Andrologia 2021;  53(2): e13922.

The Key Role of Inflammation and Oxidative Stress in Polycystic Ovary Syndrome and Testicular Torsion:
A Review of Their Induction in Rat Model


Abolfazl Barzegar-Bafrouei[3], Moosa Javdani[4]


Received: 24/09/22 Sent for Revision: 12/10/22 Received Revised Manuscript: 05/02/23 Accepted: 07/02/23

Background and Objectives: Polycystic ovary syndrome (PCOS) is one of the most common endocrine disorders in women, whose clinical symptoms include menstrual disorders, secondary amenorrhea, and hormonal disorders in blood serum, hirsutism, acne, obesity, and infertility. On the other hand, acute scrotum is a urological emergency, the symptoms of which include sudden pain in the scrotum and its redness and swelling. In this uropathology, the spermatic cord twists around its axis and disturbs the testicular perfusion. From the point of view that many of the endocrine and metabolic characteristics of the rat model of PCOS are similar to this syndrome in women, and also most of these characteristics in the model of ellipsoid torsion in rats are similar to ellipsoid torsion in men, Rat model is extensively used for induction. One of the important features of PCOS is a mild chronic inflammatory condition, which is considered as a contributing factor in the pathogenesis of this syndrome. Inducing PCOS using androgens before birth is much more appropriate than postnatal induction of this syndrome in rats. The excessive amount of reactive oxygen species that are released in the environment during ischemic and reperfusion injury causes oxidative stress in the testicular parenchyma, damage to the cellular genome content, and induction of apoptosis through the activation of caspase cascades. All of these changes directly increase necrosis in testicular tissue.
Key words: Polycystic ovary syndrome (PCOS), Inflammation, Oxidative stress, Animal model, Testicular torsion

Funding: The cost of the present study was supported by the authors.
Competing Interests: The authors declared no conflicts of interest.
Ethics approval: None declared.


How to cite this article: Barzegar-Bafrouei Abolfazl, Javdani Moosa. The Key Role of Inflammation and Oxidative Stress in Polycystic Ovary Syndrome and Testicular Torsion: A Review of Their Induction in Animal Model. J Rafsanjan Univ Med Sci 2023; 21 (11): 1171-1202. [Farsi]
 
[1]- رزیدنت مامایی و بیماری­های تولید مثل دام، دانشکده دامپزشکی، بخش مامایی و بیماری­های تولید مثل دام، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
[2]- (نویسنده مسئول) دانشیار، گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، بخش جراحی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
تلفن: 32324427-038، دورنگار: 32324427-038، پست الکترونیکی: javdani59@gmail.com
[3]- Resident of Theriogenology, Dept. of Clinical Sciences, Theriogenology  Section, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
[4]- Associate Prof., Dept. of Clinical Sciences, Surgery Section, Faculty of Veterinary Medicine, Shahrekord University, Shahrekord, Iran, ORCID: 0000-0003-0975-2295
(Corresponding Author) Tel: (038) 32324427, Fax: (038) 32324427, E-mail: javdani59@gmail.com
نوع مطالعه: مقاله مروري | موضوع مقاله: زنان
دریافت: 1401/6/30 | پذیرش: 1401/11/18 | انتشار: 1401/12/2

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2024 CC BY-NC 4.0 | Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences

Designed & Developed by : Yektaweb