Resumo: Existem inúmeras evidências de que o diabetes afeta a função reprodutiva masculina, provocando danos aos parâmetros espermáticos, e portanto, influenciando a fertilidade dos indivíduos afetados. A melatonina é um hormônio secretado pela glândula pineal que apresenta uma extensa gama de atuações, dentre elas um papel fundamental no controle da esteroidogênese e na proteção contra radicais livres. O objetivo deste estudo foi avaliar se a melatonina oferecida oralmente, em baixas doses, concomitante à maturação sexual, afeta os parâmetros reprodutivos de ratos saudáveis na idade adulta, e se interfere nos danos reprodutivos induzidos pelo diabetes experimental. Ratos Wistar machos com 4 semanas de idade foram divididos em oito grupos (n=15/grupo): os quatro primeiros foram eutanaziados com 14 semanas de idade, sendo respectivamente - controle (CS), tratados com melatonina (MS), diabéticos (DS) e tratados com melatonina submetidos ao diabetes (MDS); por sua vez, os quatro últimos foram eutanasiados na 21ª semana de vida- controle (CL), tratados com melatonina (ML), diabéticos não tratados (DL) e diabéticos tratados com melatonina (MDL). A melatonina foi disponibilizada na água de beber (10 µg/Kg p.c. em 0,001% etanol/dia) diariamente à partir da 5ª semana de idade, enquanto o diabetes foi induzido na 13a semana de vida com uma dose única de estreptozotocina (4,5mg/100g p.c., i.p.) nos grupos DS, DL, MDS e MDL. No primeiro conjunto de subgrupos (Grupos S), o período diabético correspondeu a uma semana, enquanto no segundo conjunto (Grupos L), este período se referiu a dois meses. Ratos diabéticos apresentaram hiperglicemia, redução marcante no peso corpóreo, queda acentuada nos níveis circulantes de testosterona, e em condições tardias da doença, atrofia do epidídimo. Análises histológicas e estereológicas indicaram alterações no compartimento intersticial do testículo, descolamento prematuro de células germinativas e vacuolização de células de Sertoli, porém lesões mais severas, como a depleção do epitélio germinativo, foram observadas em apenas um animal após dois meses de doença. Além disso, não houve prejuízos à produção diária de espermatozoides. Por outro lado, as contagens espermáticas foram reduzidas na cauda do epidídimo, e o tempo de trânsito foi acelerado em todos os seus segmentos à longo termo. A motilidade espermática foi prejudicada, e o número de células aberrantes no lúmen dos duetos do epidídimo foi acentuadamente maior do que em animais saudáveis. Houve um espessamento do tecido estromal em alguns segmentos, com aumento da frequência de fibras colágenas e musculatura lisa. O diabetes levou a um aumento sistêmico nos níveis de glutationa peroxidase (GPx) e níveis de malonaldeído (MDA), os quais não foram restaurados pela ingestão de melatonina. A atividade da glutationa transferase (GST), por sua vez, foi reduzida no sangue de animais diabéticos, independente do tratamento com melatonina. No testículo, houveram alterações marginais no sistema antioxidante relacionadas à condição diabética, o que não ocorreu no epidídimo. O tratamento de animais saudáveis com melatonina desde a idade pré-púbere não provocou disfunções reprodutivas na idade adulta, apesar de levar à uma redução na testosterona sérica, e não alterou os biomarcadores relacionados à resposta antioxidante. Porém, o tratamento com melatonina anterior e concomitante à condição diabética evitou alguns danos associados a esta desordem, particularmente ao que se refere ao epidídimo, pois à curto prazo impediu a redução da reserva espermática, e atenuou os danos à motilidade espermática em ambos os períodos, apesar de não impedir a atrofia observada no segmento distal. Em relação à histologia do órgão, a melatonina pareceu evitar o desenvolvimento de fibrose no estroma do epidídimo, embora esta resposta tenha sido confinada à sub-regiões particulares. A ingestão de melatonina também evitou lesões severas ao epitélio germinativo, e preveniu alterações morfológicas nas células de Leydig. A esteroidogênese não foi tão prejudicada quanto nos diabéticos não-tratados, e este padrão foi acompanhado por um aumento expressivo de células AR-positivas no testículo de diabéticos tratados à longo termo. Portanto, nossas evidências permitem sugerir que a ingestão diária de 10 µg/Kg p.c. de melatonina oferecida desde a fase pré-púbere não compromete a função testicular ou do epidídimo, mas apresenta um efeito positivo sobre a secreção de testosterona, que é afetada pelo diabetes. Como a redução na esteroidogênese provocada pela ingestão de melatonina foi permanente, nossos dados sugerem que seu consumo prolongado leva a uma reprogramação das células de Leydig ou do eixo hipotálamo-hipófise-gônada. A ingestão de melatonina também preserva a motilidade espermática, porém sem restaurar a atrofia epididimal ou a reserva espermática nos animais diabéticos. Comparando os efeitos de longo termo aos efeitos agudos do diabetes experimental de uma semana, infere-se que a melatonina age de maneira diferencial de acordo com o desenvolvimento da doença Ver menos

Abstract: There are numerous evidence that diabetes affects male reproductive function, causing damage to sperm parameters, and thus influencing the fertility of the affected individuais. Melatonin is a hormone secreted by the pineal gland and presents a wide range of actions, among them a key role in the control of steroidogenesis and in the protection against free radicais. The aim of this study was to evaluate whether melatonin offered orally at low doses, concomitant with sexual maturity, affects the reproductive parameters in healthy adult rats, and interfere with reproductive damage induced by experimental diabetes. Male Wistar rats were divided into eight groups (n = 15/group) at their fourth week of age: the first four were euthanized when they were 14 weeks old, being respectively- Control (CS) treated with melatonin (MS), diabetic (DS) and treated with melatonin subjected to diabetes (MDS); in turn, the last four were studied until they were 21 weeks-old - control (CL), treated with melatonin (ML), untreated diabetics (DL) and diabetics treated with melatonin (MDL). Melatonin was provided daily in drinking water (10 mg/kg b.w. in 0.001o/o ethanol/day) since the 5th week of age, while diabetes was induced at 13 weeks of age with a single dose of streptozotocin (4.5 mg I 100g bw, ip) in groups DS, DL, MDS and MDL. Subgroups from the first experimental design(Groups S) had a diabetic period accounting for one week, while subgroups from the second one (Groups L) were submitted to two months of the disease. Diabetic rats presented hyperglycemia, marked reduction in body weight, strongly decreased circulating levels of testosterone, and at late disease conditions, epididymal atrophy. Histological and stereological analysis indicated alterations in the interstitial compartment of the testis, premature germ cell detachment and vacuolization of Sertoli cells, but more severe injuries, such as depletion of the germinal epithelium were observed in only one animal after two months of illness. Furthermore, there was no damage to the daily sperm production. Sperm counts were reduced at the epididymis distal segment, and transit time was accelerated in all segments after the progression of the disease. Sperm motility was impaired, and the number of aberrant cells in the lumen of the epididymal duct was markedly higher than in healthy animais. There was a thickening of the stromal tissue in some segments, with increased frequency of collagen fibers and smooth muscle. Diabetes has led to an increase in systemic leveis of glutathione peroxidase (GPx) and malondialdehyde (MDA) levels, which were not restored by melatonin supplementation. The activity of glutathione transferase (GST), in turn, was reduced in the blood of diabetic animais regardless of the treatment with melatonin. ln the testis, there were marginal changes in antioxidant systems related to diabetic condition, which did not occur in the epididymis. Treatment of healthy animais with melatonin from pre-pubertal age did not cause reproductive disorders in adulthood, although it lead to a reduction in serum testosterone levels, and did not alter biomarkers related to antioxidant response. However, melatonin treatment previous and concomitant with the diabetic condition prevented some damages associated with this disorder, particularly in what refers to the epididymis, since the short-term ingestion prevented sperm reserve impaiments, and attenuated damage to sperm motility in both periods, although it did not prevent the atrophy observed in the distal segment. Regarding the histology of the organ, melatonin seemed to prevent the development of flbrosis in its stroma, although this response was conflned to particular sub-regions. The ingestion of melatonin also avoided severe injury to the germinal epithelium, and prevented morphological changes in Leydig cells. Steroidogenesis was not as impaired as in untreated diabetics, and this pattern was accompanied by a signiflcant increase of AR-positive cells in the testis of diabetic individuais treated in long term. Therefore, our evidence suggests that the daily intake of 10 mg/kg b.w. melatonin offered from pubertal period on does not impair testicular or epididymal functions, but has a positive effect on the secretion of testosterone, which is affected by diabetes. The reduction in steroidogenesis caused by ingestion of melatonin was permanent, therefore our data suggest that prolonged MLT consumption leads to a reprogramming of Leydig cells or hypothalamic-pituitarygonadal axis. The ingestion of melatonin also preserves sperm motility, but nor epididymal atrophy or restores sperm reserves. Comparing the long term effects with the acute experimental diabetes, it appears that melatonin acts differentially in accordance with the development of the disease Ver menos