Evaluation of liver parameters after administration of vitamin D3 in female rats with induced polycystic ovary syndrome

Zespół policystycznych jajników (PCOS) jest jednym z najczęściej występujących zaburzeń endokrynologicznych u kobiet w wieku rozrodczym, dotykającym nawet 15% kobiet na świecie. PCOS charakteryzuje się zaburzeniami hormonalnymi, rozrodczymi oraz metabolicznymi, m.in zahamowaniem/zaburzeniami owulacji, obecnością cyst jajnikowych,hiperandrogenizmem, hiperinsulinemią oraz insulinoopornością. Suplementacja witaminą D3 jest proponowana jako alternatywna forma leczenia PCOS, a jej niedobór obserwuje się u blisko 85% kobiet z PCOS. Niealkoholowe stłuszczenie wątroby (NAFLD) jest jedną z najczęściej występujących przewlekłych chorób wątroby. Coraz więcej badań potwierdza, że częstotliwość występowania tej choroby jest skorelowana z PCOS, natomiast powiązanie tychdwóch patologii w dalszym ciągu pozostaje nie do końca poznane. Co więcej udowodniono, że niedobór witaminy D3 współwystępuje z NAFLD. Zatem celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu suplementacji witaminy D3 na obraz morfologiczny wątroby oraz na aktywność głównych markerów czynności wątroby u samic szczurów z indukowanym PCOS. W tym celu 32 samice szczurów rasy Wistar przydzielono losowo do czterech grup: kontrolnej (K; n=8), suplementowanej witaminą D 3 w dawce 500IU na dzień (VD; n=8), z indukowanym PCOS letrozolem w dawce 1 mg/kg masy ciała na dzień (L; n=8) oraz z indukowanym PCOS, która jednocześnie była suplementowana witaminą D 3 (VD+L; n=8). Przez 21 dni zwierzęta codziennie ważono i monitorowano fazę cyklu rujowego. Po uśmierceniu zwierząt, pobrano krew do analizy aktywności enzymów wątrobowych oraz fragmenty wątroby do analiz histologicznych. W grupie L zaobserwowano zwiększony poziom aktywności ALT i AST w stosunku do kontroli. Dodatkowo w grupie VD+L wykazano podwyższoną aktywność AST. Nie zanotowano zmian w aktywności GGT orazwartości wskaźnika de Ritisa. Liczba dwujądrzastych hepatocytów była najwyższa w grupie VD+L, natomiast nie zanotowano w nich wzrostu zawartości DNA. Obraz morfologiczny wątroby w grupach z indukowanym PCOS (L i VD+L) charakteryzował się wakuolizacją hepatocytów. We wszystkich badanych grupach zanotowano obecność tkanki łącznej (kolagenu) bez wyraźnych różnic między nimi. Otrzymane wyniki sugerują możliwy pozytywny wpływ witaminy D3 na procesy regeneracyjne wątroby w PCOS, co daje nadziejęna jej skuteczne wykorzystanie w terapii tego schorzenia.

Polycystic ovary syndrome (PCOS) is one of the most common endocrine disorders in women of reproductive age, affecting up to 15% of women worldwide. PCOS is characterized by hormonal, reproductive, and metabolic disturbances, including ovulation dysfunction, the presence of ovarian cysts, hyperandrogenism, hyperinsulinemia and insulin resistance. Vitamin D3 supplementation is proposed as an alternative treatment for PCOS, with adeficiency observed in nearly 85% of women with PCOS. Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is one of the most common chronic liver diseases. Increasing research confirms that the prevalence of this disease is correlated with PCOS, although the association between these two pathologies remains not fully understood. Moreover, it has been proven that vitamin D3 deficiency coexists with NAFLD. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of vitamin D3 supplementation on the liver morphology and the activity of main liver function markers in female rats with induced PCOS. For this purpose, 32 female Wistar rats were randomly assigned to four groups: control (K; n=8), supplemented with vitamin D3 at a dose of 500 IU per day (VD; n=8), induced PCOS with letrozole at a dose of 1 mg/kg body weight per day (L; n=8), and induced PCOS simultaneously supplemented with vitamin D3 (VD+L; n=8). For 21 consecutive days, the animals were weighed daily and the course of the estrous cycle was monitored. After killing the animals, blood was collected for analysis of liver enzyme activity and liver fragments for histological analyses. In the L group, increased levels of ALT and AST activity were observed compared to the control. Additionally, in the VD+L group, elevated level of AST activity was noted. No changes in level of GGT activity and de Ritis ratio were found. The number of binucleated hepatocytes was highest in the VD+L group, but no increase in DNA content was noted. The liver morphology in the groups with induced PCOS (L and VD+L) was characterized by hepatocyte vacuolization. In all studied groups, the presence of connective tissue (collagen) was noted without significant differences between them. The obtained results suggest a possible positive effect of vitamin D3 on regenerative processes in the liver during PCOS, providing the possibility for its effective use in therapy of this endocrinopathy.