Alterações morfológicas do tubo seminíparo por acção da nitrofurazona: estudo experimental no ratinho

Abstract

Este trabalho teve por objectivo estudar os efeitos da Nitrofurazona, um nitrofurano frequentemente utilizado em Medicina Veterinária como coccidiostático, na espermatogénese do ratinho. Como primeiro objectivo pretendeu-se determinar a natureza das alterações do epitélio seminiparo de animais intoxicados com Nitrofurazona, de forma a contribuir para uma melhor compreensão da sua patogenia e por outro lado, obter informação sobre os mecanismos dessas alterações. Ratinhos machos (Charles River) com oito semanas de idade foram injectados subcutaneamente com a suspensão de Nitrofurazona/parafina (40 mg/ml) em doses de 0,2 mg/g/peso vivo, com a periodicidade de 72 horas e durante 10 dias. Utilizaram-se como controlo animais apenas injectados com o veículo. As alterações testiculares foram avaliadas através do exame anatómico do testículo e das observações ao microscópio óptico e microscópio electrónico de cortes semifinos e finos de tubos seminiferos. Após intoxicação com Nitrofurazona observou-se vacuolização do epitélio, degenerescência celular, redução do lume tubular e presença de células multinucleadas. Ao microscópio, de entre as características mais notáveis, destacam-se: morfologia aberrante das células germinativas, alterações do processo de condensação nuclear, deficiência no desenvolvimento do sistema acrosómico e anomalias flagelares. Também se observaram alterações ultraestruturais acentuadas nas células de Sertoli, que se traduzem na vacuolização do seu citoplasma e alargamento das cisternas dos complexos juncionais. De todas as células germinativas em diferenciação, as espermatogónias são aparentemente mais resistentes à intoxicação pela Nitrofurazona. Foram efectuados estudos para identificar os possíveis mecanismos responsáveis pela alteração do epitélio seminiparo após intoxicação com Nitrofurazona. Admitiu-se como hipótese que as alterações observadas nas células germinativas eram resultantes de uma lesão da barreira hemato-testicular. De forma a investigar as alterações ultraestruturais da célula de Sertoli, nomeadamente dos componentes da barreira hemato-testicular efectuaram-se estudos ultraestruturais. A integridade funcional da barreira hemato-testicular foi testada utilizando a peroxidase como traçador em tubos seminiparos isolados de ratinhos intoxicados com Nitrofurazona. Estudaram-se as modificações da barreira hemato-testicular assim como a incorporação e transporte da peroxidase através das células de Sertoli. A observação ao microscópio electrónico pôs em evidência, que nos animais intoxicados, a peroxidasse é transportada em vesículas de endocitose através do citoplasma das células de Sertoli, para o compartimento adluninal. Foi também demonstrado que o traçador penetra no compartimento adluminal do tubo seminiparo através dos complexos juncionais das células de Sertoli adjacentes. Destes resultados, concluiu-se que as alterações observadas no epitélio seminiparo.

The purpose of the present work was to investigate the effects of Nitrofurazone, a coccidiostat nitrocompound used in Veterinary Medicine, on mouse spermatogenesis. The first aim was to study the morphological changes of the seminiferous epithelium in Nitrofurazone-treated animals, in order to achieve a better understanding of their pathogenesis and to obtain clues to the mechanism of those alterations. Male Charles River mice (8 weeks old) were subcutaneously injected with Nitrofurazone suspended in paraffin (40 mg/ml) at doses of 0.2 mg/g body weight, each 72h during 10 days. Vehicle-treated animals were used as controls. Testicular damage has been evaluated by anatomical examination of the testis and by light and electron microscopic observation of seminiferous tubules thick and thin sections. After intoxication with Nitrofurazone tissue vacuolation, cell degeneration, a reduction in the tubular lumen and multinucleated cell formation were apparent. By electron microscopy the most striking features observed were: an aberrant morphology of the germ cells presenting an abnormal nuclear condensation, deficiencies in the acrosome system development and flagellar abnormalities. Pronounced ultrastructural changes were also observed in the Sertoli cells namely cytoplasm vacuolation and enlargement of the junctional complexes cisternae. By morphological criteria spermatogonia were apparently resistant to the Nitrofurazone treatment. An attempt was made to identify possible underlying mechanisms responsible for seminiferous epithelium damage following Nitrofurazone treatment. It was admitted that the alterations observed in the germ cells could result from a primary lesion of the blood-testis barrier. Electron microscopic and tracer methods were utilized to investigate the ultrastructural Sertoli cell alterations, namely their blood-testis barrier components. The blood-testis barrier functional integrity was checked using horseradish peroxidase as tracer in isolated seminiferous tubules of Nitrofurazone-treated mice. Attention was focused on the blood- -testis barrier modifications and in uptake and pathway of peroxidase through Sertoli cells. The electron microscopic observation shows that in treated animals peroxidase is transported through Sertoli cells cytoplasm by endocytic vesicles to the adluminal compartment. It was also shown that the tracer penetrates in the seminiferous tubules adluminal compartment, through the junctional complexes of adjacent Sertoli cells. From those findings it was concluded that the changes observed in the seminiferous epithelium of Nitrofurazone-intoxicated mice are associated with lesions of the Sertoli cells and their blood-testis barrier components. Another objective of our work was to investigate if the Nitrofurazone-induced alterations in the seminiferous epithelium were reversible. Intoxicated mice were allowed to recover during 30 days without any treatment. After this period of drug withdrawal it was observed in thick sections that seminiferous epithelium recovered their normal histological features. These results are substantiated by electron microscopic observations. Particular attention has been paid to the ultrastructure of spermatids, Sertoli cells and their junctional complexes. The functional integrity of the blood-testis barrier was also investigated in those animals using peroxidase as tracer. The observations have shown that junctional complexes are morphologically normal, and that the entry of peroxidase into the adluminal compartment is blocked.