Proliferation and apoptosis in the ovaries of piglets fed naturally and artificially, incubated with endocrine-active compounds - ex vivo study

W ostatnich latach narastający problem zaburzeń płodności wśród ludzi coraz częściej łączy się z ekspozycją na egzogenne substancje, które przez ingerencję w funkcjonowanie układu hormonalnego wpływają także na układ rozrodczy. Szczególnie wrażliwe na działanie tych związków są osobniki w okresie neonatalnym, dla których prawidłowego rozwoju bardzo ważne jest również karmienie mlekiem matki. Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu 2-hydroksyflutamidu (2HF), 4-tert-oktylofenolu (OP) oraz metabolitu metoksychloru (HPTE) na proliferację i apoptozę w inkubowanych ex vivo fragmentach jajników pochodzących od neonatalnych prosiąt karmionych naturalnie i sztucznie. Przez pierwsze 12 godzin życia wszystkie osobniki były karmione siarą matki, a następnie losowo przydzielono je do jednej z dwóch grup – prosiąt karmionych naturalnie mlekiem matki (n = 4)lub karmionych sztucznie preparatem mlekozastępczym (n = 4). Dziesiątego dnia od narodzin pobrano jajniki, których fragmenty następnie poddano 4-godzinnej preinkubacji i właściwej 20-godzinnej inkubacji z 0,1% DMSO jako kontrolą oraz badanymi związkami w następujących stężeniach: 2HF 1,7×10-4 M, OP 10-6 M, HPTE 5×10-7 M. Przeprowadzona analiza Western Blot wykazała istotne statystycznie zmiany poziomu białek związanych z proliferacją (PCNA) i apoptozą (kaspaza 3) tylko w obrębie grupy karmionej sztucznie. Wzrost poziomu PCNA zaobserwowano w tkankach jajnika inkubowanych z 2HF, natomiast wzrost poziomu kaspazy 3 w przypadku traktowania OP i HPTE. Uzyskane wyniki wskazują, że związki o aktywności hormonalnej wpływają na procesy proliferacji i apoptozy w jajnikach neonatalnych prosiąt. Ponadto, obserwacje te sugerują potencjalnie ochronny efekt naturalnego karmienia mlekiem matki, który może modulować działanie badanych związków w kontekście zaburzeń tych procesów.

In recent years, the growing problem of fertility disorders in humans has been increasingly linked to exposure to exogenous substances that by interfering with the functioning of the endocrine system also affects the reproductive system. Particularly sensitive to these compounds effects are individuals in the neonatal period, for whom breastfeeding is also important for proper development. The aim of this study was to investigate the effect of 2-hydroxyflutamide (2HF), 4-tert-octylphenol (OP) and the metabolite of methoxychlor (HPTE) on proliferation and apoptosis in ex vivo incubated ovarian explants obtained from naturally and artificially fed neonatal piglets. During the first 12 hours of life all individuals were fed colostrum and than randomly assigned to groups – piglets fed naturally with milk (n = 4) or artificially with a milk substitute (n = 4). On the tenth day after birth ovaries were collected and their fragments were subjected to 4-hour pre-incubation and 20-hour incubation with 0,1% DMSO as a control and the tested compounds at the following concentrations: 2HF 1,7×10-4 M, OP 10-6 M, HPTE 5×10-7 M. Western Blot analysis showed significant changes in the abundance of proteins associated with proliferation (PCNA) and apoptosis (caspase 3) only in artificially fed group. An increase in PCNA abundance was observed in ovarian tissues incubated with 2HF, while an increase in caspase 3 levels was observed in the case of OP and HPTE treatment. The obtained results indicate that endocrine-active compounds influence the processes of proliferation and apoptosis in the ovaries of neonatal piglets. Furthermore, these observations suggest a potentially protective effect of natural maternal milk feeding, which may modulate the impact of the examined compounds in the context of disturbances in these processes.