Effect of testosterone drug on RAGE and inflammatory transcription factor NF-kB in rat testicular tissue at the fructose-enriched diet

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Hypogonadism develops in diabetes mellitus (DM) and metabolic syndrome (MS). Testosterone replacement therapy may be applied, but its effect on spermatogenesis is controversial. Hyperglycemia promotes accumulation of glycation products. Cellular receptors for advanced glycation end products (RAGE) trigger inflammatory responses via the proinflammatory transcription factor NF-kB. This signaling pathway may be involved in impairment of spermatogenesis in hyperglycemia and during testosterone therapy. Hence, the aim of our study was to evaluate the effect of testosterone on RAGE and NF-kB levels in rat’s testicles in DM and MS. The experiments were carried out in young rats. The animals were randomly divided into several groups: K (intact animals, n = 6), metabolic syndrome (MS, n = 5), metabolic syndrome + testosterone treatment (MS + Tn, n = 8), testosterone (Tn, n = 4). Experimental data were obtained using Western blotting and immunofluorescence studies. No significant changes were found in RAGE and NF-kB contents in testicular tissue of rats with hyperglycemia, probably, due to insufficient duration of hyperglycemia and mechanisms that inhibit inflammation. The testicular RAGE content was significantly higher in MS + Tn, and Tn groups (Western blotting), as well as in MS + Tn group (immunofluorescence technique). Testosterone, in presence of hyperglycemia is likely to cause an increase of testicular RAGE content. No significant changes were found in testicular NF-kB contents. It seems that the inflammatory cascade mediated by this factor is not activated in the testicles. No significant changes were found in testicle-to-body mass ratio and of lumen area to wall area of seminiferous tubules ratio. These facts suggest the absence of atrophic changes in rat testes. Hence, the 6-week hyperglycemia does not cause an increase in the RAGE and NF-kB levels in rat testes; testosterone increases the RAGE content in rat testicles, both in presence of hyperglycemia and in the intact animals. Despite the increased RAGE, activation of NF-kB-dependent proinflammatory cascade is not revealed, and testicular atrophy does not occur in rats.

About the authors

Natalya G. Ovchinina

Izhevsk State Medical Academy

Author for correspondence.
Email: ntly.82@mail.ru

PhD, (Medicine), Associate Professor, Department of Pathological Physiology and Immunology

Russian Federation, Izhevsk, Udmurt Republic

M. A. Urakova

Izhevsk State Medical Academy

Email: ntly.82@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Associate Professor, Department of Pathological Physiology and Immunology

Russian Federation, Izhevsk, Udmurt Republic

I. G. Bryndina

Izhevsk State Medical Academy

Email: ntly.82@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Department of Pathological Physiology and Immunology

Russian Federation, Izhevsk, Udmurt Republic

A. V. Sekunov

Izhevsk State Medical Academy

Email: ntly.82@mail.ru

PhD (Medicine), Assistant Professor, Department of Pathological Physiology and Immunology

Russian Federation, Izhevsk, Udmurt Republic

V. A. Protopopov

Izhevsk State Medical Academy

Email: ntly.82@mail.ru

Assistant Professor, Department of Pathological Physiology and Immunology

Russian Federation, Izhevsk, Udmurt Republic

References

  1. Успенская Ю.А., Комлева Ю.К., Пожиленкова Е.А., Салмин В.В., Лопатина О.Л., Фурсов А.А., Лаврентьев П.В., Белова О.А., Салмина А.Б. Лиганды RAGE-белков: роль в межклеточной коммуникации и патогенезе воспаления // Вестник Российской академии медицинских наук, 2015. Т. 70, № 6. С. 694- 703. [Uspenskaya Yu.A., Komleva Yu.K., Pozhilenkova E.A., Salmin V.V., Lopatina O.L., Fursov A.A., Lavrentiev P.V., Belova O.A., Salmina A.B. Ligands of RAGE-Proteins: Role in Intercellular Communication and Pathogenesis of Inflammation. Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk = Annals of the Russian academy of Medical Sciences, 2015, Vol. 70, no. 6, pp. 694-703. (In Russ.)]
  2. Bierhaus A., Nawroth P.P. Multiple levels of regulation determine the role of the receptor for AGE (RAGE) as common soil in inflammation, immune responses and diabetes mellitus and its complications. Diabetologia, 2009, Vol. 52, no. 11, pp. 2251-2263.
  3. Caliber M., Saad F. Curr Opin Testosterone therapy for prevention and reversal of type 2 diabetes in men with low testosterone. Curr. Opin. Pharmacol., 2021, Vol. 58, pp. 83-89.
  4. Chan A.M.L., Ng A.M.H., Mohd Yunus M.H., Idrus R.B.H., Law J.X., Yazid M.D., Chin K.Y., Shamsuddin S.A., Lokanathan Y. Recent Developments in Rodent Models of High-Fructose Diet-Induced Metabolic Syndrome: A Systematic Review. Nutrients, 2021, Vol. 13, no. 8, 2497. doi: 10.3390/nu13082497.
  5. Cheng Y.S., Dai D.Z., Ji H., Zhang Q., Dai Y. Sildenafil and FDP-Sr attenuate diabetic cardiomyopathy by suppressing abnormal expression of myocardial CASQ2, FKBP12.6, and SERCA2a in rats. Acta Pharmacol. Sin., 2011, Vol. 32, no. 4, pp. 441-448.
  6. Corona G., Vena W., Pizzocaro A., Vignozzi L., Sforza A., Maggi M. Testosterone therapy in diabetes and pre-diabetes. Andrology, 2023, Vol. 11, no. 2, pp. 204-214.
  7. Desai A., Yassin M., Cayetano A., Tharakan T., Jayasena C.N., Minhas S. Understanding and managing the suppression of spermatogenesis caused by testosterone replacement therapy (TRT) and anabolic-androgenic steroids (AAS). Ther. Adv. Urol., 2022, Vol. 14:17562872221105017. doi: 10.1177/17562872221105017.
  8. Dutta S., Majzoub A., Agarwal A. Oxidative stress and sperm function: a systematic review on evaluation and management. Arab. J. Urol., 2019, Vol. 17, no. 2, pp. 87-97.
  9. Ebrahimi F., Christ-Crain M. Metabolic syndrome and hypogonadism – two peas in a pod. Swiss Med. Wkly, 2016, Vol. 146:w14283. doi: 10.4414/smw.2016.14283.
  10. Kang J., Chen R., Tharakan T., Minhas S. Novel androgen therapies including selective androgen receptor modulators. Best Pract. Res. Clin. Endocrinol. Metab., 2022, Vol. 36, no. 5, 101686. doi: 10.1016/j.beem.2022.101686
  11. Wang Y., Wang H., Piper M.G., McMaken S., Mo X., Opalek J., Schmidt A.M., Marsh C.B. sRAGE induces human monocyte survival and differentiation. J. Immunol., 2010, Vol. 185, no. 3, pp. 1822-1835.
  12. Yan S.F., Ramasamy R., Schmidt A.M. Soluble RAGE: therapy and biomarker in unraveling the RAGE axis in chronic disease and aging. Biochem. Pharmacol., 2010, Vol. 79, no. 10, pp. 1379-1386.
  13. Zhang J., Li X., Cai Z., Li H., Yang B. Association between testosterone with type 2 diabetes in adult males, a meta-analysis and trial sequential analysis. Aging Male, 2020, Vol. 23, no. 5, pp. 607-618.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. RAGE (A) and NF-kB (B) in rat testicular tissue homogenates (Western blotting) Note. C, control; МS, metabolic syndrome; Тn, testosterone. *, differences are statistically significant when compared with the control and metabolic syndrome groups.

Download (964KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Immunofluorescence study of RAGE in rat testicular tissue Note. C, control; МS, metabolic syndrome; Тn, testosterone. A, fluorescence intensity of seminiferous tubules, *, differences are statistically significant when compared with other groups. B, micrographs of testicles, magnification ×40. Cell nuclei – blue glow (DAPI), RAGE – green glow.

Download (2MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Ovchinina N.G., Urakova M.A., Bryndina I.G., Sekunov A.V., Protopopov V.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».