Molecular biological marker BCL-2: testis analysis in prenatal injection of estrogen to white laboratory mice


Cite item

Full Text

Abstract

Immunohistochemical study is one of the modern methods of disease diagnostics used in practical veterinary practice, as well as in scientific developments in differential diagnostics of animal diseases of tumour and non-tumour nature. Prenatal influence of estrogens results in reproductive system disorders in an adult organism which is accompanied by parallel growth of steroid dependent cancers of the offspring: testicles and ovaries. The aim of the study was to perform immunohistochemical analysis of Bcl-2 marker during prenatal exposure to different doses of the synthetic estrogen analogue Sinestrol in the testes of the offspring of white non-pedigreed laboratory mice. After fertilization, the pregnant females were divided into 3 groups, one intact and two experimental groups. The intact group was unaffected (n = 10). The first experimental group, C-25 (n = 13), was injected with the estrogen drug Sinestrol in the form of a 2 % oil solution at a dose of 25 µg/kg. The second experimental group (n = 13) was given the estrogen preparation Sinestrol in the form of 2 % oil solution in a dose of 40 mkg/kg. When the offspring reached sexual maturity, they were removed from the experiment. Immunohistochemical analysis was carried out on sections from paraffin blocks of testes of progeny intended for standard morphological study, the marker of apoptosis inhibitor Bcl-2 was determined on indices of cellular elements of male glands of progeny: spermatogonia, spermatocytes, sperm-tides, spermatozoa and Leydig cells. Expression of Bcl-2 marker upon exposure to the synthetic drug Sinestrol at doses of 25 and 40 µg/kg showed that the number of positively stained cells in spermatogonia increased by 8.6 and 9.4 % respectively compared to the intact group. When the intact group was compared with experimental groups C-25 and C-40, the expression of Bcl-2 marker in spermatocyte cells and spermatozoa showed no difference, a slight increase in positively stained cells in spermatids was observed. Bcl-2 marker expression rate in experimental groups C 25 and C-40 decreased in Leydig cells by 56.0 (P < 0.05) and 60.0 % (P < 0.05), respectively. Administration of the synthetic estrogen analogue Sinestrol during fetal gland initiation resulted in impaired morphology in the testes in adulthood. The expression index of Bcl-2 marker in experimental groups C-25 and C-40 decreased in Leydig cells, resulting in apoptotic cell death, which is responsible for production of male sex hormone testosterone. The results can be used to select optimal doses of the synthetic estrogen analogue Sinestrol in the prenatal period.

About the authors

Rimma T. Sulaimanova

Reaviz University

Author for correspondence.
Email: rimma2006@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-1658-9054

Сandidate of Biological Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Medical and Biological Disciplines

8/2 Kalinina st., Saint Petersburg, 198095, Russian Federation

Andrey N. Kvochko

Stavropol State Agrarian University

Email: kvochko@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4445-7638

Doctor of Biological Sciences, Professor, Professor of the Russian Academy of Sciences, Head of the Department of Physiology, Surgery and Obstetrics

12 Zootekhnichesky lane, Stavropol, 355017, Russian Federation

References

  1. Darenskaya AD, Dobrova NV, Stepanova EV. Molecular-­biological marker Bcl-2 in colorectal cancer: the characteristics, the role of mechanisms regulating apoptosis, the effect on the prognosis (review of literature). Journal of Modern Oncology. 2019;21(1):52–58. (In Russ.) doi: 10.26442/18151434.2019.1.190278
  2. Frolov MA, Slepova OS, Lovpache DN, Morozova NS. Markers of apoptosis and methods for studying apoptotic cell death. Glaucoma: theories, trends, technologies: conference proceedings. Moscow; 2013. p.265–270. (In Russ.).
  3. Huang X, Wu DY, Chen G, Manji H, Chen DF. Support of retinal ganglion cell survival and axon regeneration by lithium through a Bcl-2-dependent mechanism. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 2003;44:347–354. doi: 10.1167/iovs.02–0198
  4. Mooney SM, Miller MW. Expression of Bcl-2, Bax and caspase-3 in the brain of the developing rat. Dev. Brain Res. 2000;123(2):103–117. doi: 10.1016/s0165–3806(00)00081-x
  5. Leahy DT, Mulcahy HE, O’Donoghue DP, Parfrey NA. Bcl-2 protein expression is associated with better prognosis in colorectal cancer. Histopathology. 1999;35(4):360–367. doi: 10.1046/j.1365–2559.1999.00743.x
  6. Cory S, Adams JM. The Bcl2 family: regulators of the cellular life-or-death switch. Nat Rev Cancer. 2002;2(9):647–656. doi: 10.1038/nrc883
  7. Delbès G, Levacher C, Habert R. Estrogen effects on fetal and neonatal testicular development. Reproduction. 2006;132(4):527–538. doi: 10.1530/rep.1.01231
  8. Stewart MK, Mattiske DM, Pask AJ. Exogenous Oestrogen Impacts Cell Fate Deci-sion in the Developing Gonads: A Potential Cause of Declining Human Reproductive Health. Int J Mol Sci. 2020;21(21):8377. doi: 10.3390/ijms21218377
  9. El-­Shahat AE, Gabr A, Meki AR, Mehana E. Altered testicular morphology and oxidative stress induced by cadmium in experimental rats and protective effect of simultaneous green tea extract. International Journal of Morphology. 2009;27(3):757–764. doi: 10.4067/S0717–95022009000300020
  10. Tkachev AV, Tkacheva OL, Korovin YI, Vertiprakhov VG. Molecular genetic methods in practical physiology, veterinary medicine and animal husbandry. Moscow: Russian State Agrarian University — Moscow Timiryazev Agricultural Academy publ.; 2022. (In Russ.).
  11. Tkachev AV, Evsyukova AA, Frundina AD. Efficiency of modification of stallion semen cryopreservation technology for freezing boar ejaculates. In: Innovative solutions in agricultural science — a look into the future: conference proceedings. Maisky: Belgorod State Agrarian University named after V.Y. Gorin publ.; 2019. p.61–62. (In Russ.).
  12. Guskova TA. Preclinical toxicological study of pharmaceuticals as a pledge of clinical studies safety. Toxicological Review. 2010;5(104):2–5. (In Russ.).
  13. Sulaymanova RT, Khayrullin RM, Imaeva AK, Gniyatullina GA, Svirskaya MV. Sposob modelirovaniya prokantserogennogo deistviya sinestrola na yaichniki potomstva zhen-skogo pola u laboratornykh myshei [A method for modeling the procancerogenic effect of synestrol on ovaries of female offspring in laboratory mice]. Patent RUS, no. 2676437, 2018. (In Russ.).
  14. Cora MC, Kooistra L, Travlos G. Vaginal Cytology of the Laboratory Rat and Mouse: Review and Criteria for the Staging of the Estrous Cycle Using Stained Vaginal Smears. Toxicologic Pathology. 2015;43(6):776–793. doi: 10.1177/0192623315570339
  15. Potapov SN, Gorgol NI, Andreev AV. Morphological features of Leydig’s cells in fetuses and newborns from mothers with pre-eclampsia. Medicine Today and Tomorrow. 2011;(4):23–26. (In Russ.).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 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».