Exploring the preventive effect of physical activity on prostate cancer-induced testicular dysfunction

Abstract

Prostate cancer (PCa) is one of the most common types of cancer in men and, in addition to impair prostate function, also affects other organs, like testis, causing testicular dysfunction. Exercise training has been associated with a beneficial effect for PCa patients, both in prevention and outcomes of the disease. In healthy subjects, exercise training can have either a beneficial or deleterious effect on testicular function, depending on the type and intensity. In addition, exercise training seems to have a benefic effect in preventing or counteracting the impairment of testis function caused by several conditions, like aging or obesity. Thus, the aim of this work was to explore the preventive effect of exercise training in PCa-induced testicular dysfunction. Fifty Wistar Unilever male rats were randomly divided into four groups: Sedentary, Sedentary+PCa, Exercised and Exercised+PCa. Fifty weeks after the first training, the animals were sacrificed and sperm, testes and serum were collected. Animals and testes weight, sperm concentration and morphology, testosterone serum levels and testis histology were analyzed and compared between groups. PCa negatively affected testis tissue causing a reduction of testis weight accompanied by decreased sperm count and morphology. PCa-induced animals also exhibited higher testis arterial thickness which, along with a negative feedback effect caused by increased serum testosterone levels may contributed to the PCa-induced impairment of testis function. Despite exercise training seemed to exacerbate PCa-induced increase testosterone serum levels, it slightly improved sperm concentration and morphology of PCa rats. Moreover, in these animals, exercise training seemed to counteract the increased in arterial thickness and consequent decreased arterial lumen Contrarily, in control rats, exercise training seemed to decrease sperm count and morphology, demonstrating a negative impact in testis. Both PCa and exercise training were not associated to testis fibrosis. In summary, PCa negatively affected testis vascular health and consequently testis function. Exercise training seemed to improve vascular health of testis tissue of tumor-bearing rats, which was reflected in a slightly improvement of testis function parameters. On the other hand, in control animals, exercise training seems to have a deleterious effect in testis tissue

O cancro da próstata (CaP) é um dos tipos de cancro mais comuns em homens e, para além de afetar a função da próstata, também afeta outros órgãos, como os testículos, causando disfunção testicular. O exercício físico tem sido associado a efeitos benéficos em pacientes com CaP, quer na prevenção, quer no resultado da doença. Em indivíduos saudáveis, o exercício físico pode ter um efeito benéfico ou prejudicial na função testicular, dependendo do tipo e intensidade. O exercício físico parece ainda ter um efeito benéfico em prevenir ou contrariar o efeito negativo na função testicular causado por várias condições, como o envelhecimento e a obesidade. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito preventivo do exercício físico na disfunção testicular associada ao CaP. Cinquenta ratos Wistar Unilever foram aleatoriamente divididos em quatro grupos: Sedentários, Sedentários+CaP, Exercitados e Exercitados+CaP. Os animais foram sacrificados cinquenta semanas após o primeiro treino e uma amostra de espermatozoides e de soro, e os testículos foram recolhidos. O peso dos animais e dos testículos, a concentração e morfologia dos espermatozoides, os níveis séricos de testosterona e a histologia do testículo foram analisados e comparados entre grupos. O CaP afetou negativamente o testículo, levando a uma redução do seu peso, acompanhada por uma diminuição da concentração e morfologia dos espermatozoides. Os animais com CaP exibiram ainda uma maior espessura arterial no testículo que, juntamente com o efeito de feedback negativo causado pelo aumento dos níveis de testosterona, pode ter contribuído para o efeito prejudicial na função testicular. O exercício físico, apesar de ter exacerbado o aumento dos níveis de testosterona causado pelo CaP, melhorou ligeiramente a concentração e morfologia dos espermatozoides dos ratos CaP. Nesses animais, o exercício físico pareceu ainda contrariar o aumento da espessura arterial do testículo e consequente diminuição do lúmen arterial. Pelo contrário, nos ratos controlo, o exercício físico pareceu diminuir a concentração e morfologia dos espermatozoides, demonstrando um efeito negativo no testículo. Nem o CaP nem o exercício físico foram associados a fibrose testicular. Concluindo, o CaP afetou negativamente a saúde vascular do testículo e, consequentemente, a função testicular. O exercício físico pareceu melhorar a saúde vascular do testículo dos animais com CaP, o que se refletiu numa ligeira melhoria dos parâmetros de função testicular. Por outro lado, nos animais controlo, o exercício físico pareceu ter um efeito prejudicial no testículo