Journal of Reproduction & Infertility

Journal of Reproduction & Infertility

The Reversible Effect of Cimetidine on Number and Motility rat Spermatozoa

Authors
Department of physilolgy, Medicin faculty, Shiraz Medical Sciences University, Shiraz, Iran
Abstract
This study carried out to investigate the reversible effect of cimetidine on: Sperm count and Sperm motility in male rat. 80 mature male Charles River rats (285 - 315 gr) divided in to 8 groups: blank (G1), received no treatment at all, control, received 100 mg / kg / day normal saline IP for 5 weeks (G2).The other six groups received 100 mg / kg / day cimetidine IP for 1 Week (G3), 2 weeks (G4), 3 weeks (G5), 4 weeks (G6), 5 weeks (G7) 6 weeks (G8). However G8 during the last sixth week received notreatment. When the animal was anesthetized sperm samples taken from vasdeferens to investigate its motility and counts.Results revealed that sperm count decreased in the test compare to control and blank groups and nonmotile sperm increased in test (G3- G7) compare to control groups. However in G8 which sperm count and motility were analyzed one week after termination of cimetidine injection there were no significant differences in this parameter between controls and test. So the effect of cimetidine on sperm count and motility is reversible. We concluded that the reduction in sperm count and motility may be due to the direct effect of cimetidine on seminiferus tubules, which is reversible.
Keywords

مقدمه

سایمتیدین آنتاگونیست گیرنده H2 هیستامین است که در درمان زخم معده بکار می‌رود (1،2). علیرغم استفاده وسیع این دارو هنوز اثرات جانبی آن بر دستگاه‌های بدن تحت بررسی می‌باشد. در این سری از آزمایشات تعداد اسپرم در مردان 18 تا 50 ساله که به مدت 6 هفته سایمتیدین مصرف کرده‌اند توسط وان تیل (سال 1987) مورد مطالعه قرار گرفت که تعداد اسپرمها به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد (16). همچنین در افرادی که روزانه 1200 میلی‌گرم سایمتیدین به مدت 9 هفته دریافت کرده‌اند تعداد اسپرم به میزان 43% کاهش یافته اما حجم مایع منی تفاوتی با قبل از مصرف دارو ندارد (15).

کلود و همکارانش نیز در سال 1985 در مردان 66 ساله‌ای که سایمتیدین مصرف می‌کردند و قبل از مصرف دارو از نظر اعمال جنسی نرمال بوده‌اند کاهش تعداد اسپرم، ناتوانی جنسی، بزرگ شدن پستان و کاهش میل جنسی را مشاهده کردند (4). با توجه فوق، تأثیر سایمتیدین بر روی تعداد و انواع حرکت اسپرم تاکنون به خوبی مطالعه نشده است. در مطالعه اخیر، اثرات سایمتیدین بر روی حرکت و تعداد اسپرمها و همچنین برگشت پذیر بودن اثر سایمتیدین بر پارامترهای فوق به طور دقیق مورد بررسی قرار گرفت.

مواد و روشها

در این مطالعات از 80 رت (rat) نر بالغ نژاد چالرز ریور (رت از خانه حیوانات دانشگاه علوم پزشکی شیراز) به وزن 315-285 گرم استفاده شد رتها به هشت گروه تقسیم شدند:

گروه کنترل ساده (گروه اول که سایمتیدین دریافت نکردند، گروه کنترل نرمال سالین (گروه دوم) که به مدت 5 هفته روزانه 10 میلی لیتر به ازاء هر کیلوگرم وزن بدن نرمال سالین از طریق تزریق داخل صفاقی دریافت کردند، گروه سوم به مدت یک هفته، گروه چهارم دو هفته، گروه پنجم سه هفته، گروه ششم چهار هفته و گروه هفتم به مدت پنج هفته سایمتیدین به میزان mg/kg100در روز دریافت نمودند. در گروه 8 بعد از پنج هفته تزریق سایمتیدین، یک هفته دارو تزریق نشد و سپس آزمایشات به روی این گروه انجام گردید. جهت بررسی تعداد و تحرک اسپرمها در پایان آزمایش ابتدا رتها توسط اتر بیهوش شدند و توسط کتتر مخصوصی به میزان 2 میکرولیتر منی از آمپول وازدفران آنها کشیده شد و به سرعت در 9/0 میلی‌لیتر سرم فیزیولوژی رقیق گردید. (1/0 میکرو‌لیتر سرم فیزیولوژی از قبل در کتتر کشیده شده بود). سپس یک قطره از نمونه رقیق شده به روی لام مورد بررسی قرار گرفت و اسپرمها از نظر شکل ظاهری و درصد تحرک مشاهده گردیدند. برای بدست آوردن درصد تحرک 10 میدان میکروسکوپ با بزرگنمائی 10 روی لام بررسی گردید و سپس میانگین کل اسپرم‌های متحرک در 10 میدان میکروسکوپ بعنوان درصد تحرک بیان شد. اسپرم‌های متحرک به سه دسته Full، Sluggish و Low تقسیم شدند که اسپرم با حرکت Full دارای حرکت سریع و رو به جلو، اسپرم با حرکت Sluggish دارای حرکت چرخشی و اسپرم با حرکت Low دارای حرکت ناچیز بودند. در بررسی شکل ظاهری نیز میانگین تعداد کل اسپرم‌های غیر نرمال در 10 میدان بررسی گردید. به منظور شمارش تعداد اسپرمها از لام نئوبار استفاده شد. بدین منظور یک قطره از نمونه رقیق شده روی لام قرار داده شد و سپس در مربع‌های مربوط به گلبول سفید شانزده خانه بطور دقیق شمارش شد و تعداد اسپرمها در هر مجرا بطور جداگانه مشخص گردید و سپس تعداد شمارش شده در عدد 5000 ضرب شد این عدد از تقسیم حجم نمونه گرفته شده 2 میکرولیتر بر حجم رقیق شده 1000 میکرولیتر در فاکتور عمق (10) بدست آمد. تا تعداد اسپرم در یک میلی ‌لیتر بدست آید.

نتایج

تأثیر سایمتیدین بر تعداد و درصد تحرک اسپرم و همچنین برگشت پذیر بودن اثر دارو بررسی شد که نتایج بصورت زیر می‌باشد.

اثر بر تعداد اسپرم

با توجه به جدول 1 مشاهده گردید که در گروه 3 (یک هفته تزریق سایمتیدین) تعداد اسپرم در نمونه گرفته شده از هر دو مجرای راست و چپ بطور معنی‌داری بیش از سایر گروهها است (05/0p) و همچنین در طرف راست در گروه کنترل با گروه‌های 2 و 4 و 5 و 7 تفاوت معنی‌داری وجود دارد.

اثر بر حرکت اسپرم و مقایسه آن در مجرای وازدفران راست و چپ

الف- اثر بر کل تحرک: همانطور که در جدول 2 نشان داده شده است در طرف راست میزان تحرک اسپرم در گروه‌های 2 و 3 زیاد شده است و در گروه 4 کاهش یافته است که نسبت به گروه‌های 2 و 3 و 8 معنی‌دار می‌باشد (05/0p) سپس افزایش تدریجی در گروه‌های 5 و 6 مشاهده می‌گردد و مجدداً در گروه 7 کاملاً کاهش یافته و این کاهش با گروه‌های 1 و 2 و 3و 8 معنی‌دار می‌باشد (05/0P) گروه‌های آزمایش و کنترل در سطح (05/0P) نیز بررسی شدند که در این سطح تعداد اسپرم در گروه 5 با گروه‌های 2 و 3 تفاوت معنی‌داری نشان می‌دهد. با توجه به جدول 2 در طرف چپ حرکت در گروه‌های آزمایشی نسبت به کنترل نرمال سالین کاهش داشته است. در گروه 4 (دو هفته تزریق دارو) میزان کل حرکت کاهش یافت که با گروه 6 (چهار هفته تزریق دارو) تفاوت معنی‌داری دارد (05/0p) همچنین گروه 4 در سطح (1/0p) با گروه‌های 2 و 3 نیز اختلاف معنی‌داری دارد.

ب- اثر بر حرکت Full: با توجه به نتایج حاصل (جدول 2) در طرف راست تعداد اسپرم‌های دارای حرکت Full در گروه کنترل ساده و گروه‌های آزمایش نسبت به گروه کنترل نرمال سالین کاهش معنی‌داری داشته است (05/0p) اما هیچ کدام از گروهها با گروه کنترل ساده اختلاف معنی‌داری نداشتند. همچنین با توجه به جدول می‌توان مشاهده کرد که کلیه نمونه‌های تهیه شده در گروه 7 فاقد اسپرم با حرکت Full می‌باشد اگر چه حرکت Full در گروه 7 از نظر آماری تفاوت معنی‌داری با گروه کنترل ساده و سایر گروه‌های آزمایش نشان نمی‌دهد. اما از نظر بیولوژی تفاوت مشخصی با سایر گروهها دارد. در طرف چپ حرکت Full در گروه‌های آزمایش نسبت به گروه کنترل نرمال سالین (گروه 2) و یک هفته تزریق دارو (گروه 3) کاهش داشته است. (جدول 2) و این کاهش در گروه 4 معنی‌دار می‌باشد (05/0p) همچنین در سطح (1/0p) گروه‌های 4 و 7 با گروه‌های 2 و 3 و 6 و گروه 8 با گروه‌های 2 و 3 تفاوت معنی‌داری دارند.

ج- اثر بر حرکت Sluggish: در طرف راست درصد حرکت Sluggish در گروه‌های4 و 5 و 6 و 7 نسبت به گروه کنترل ساده و کنترل نرمال سالین بطور معنی‌داری کاهش داشته است. همچنین میزان حرکت در گروه‌های 4 و 5 و 6و 7 نسبت به گروه 3 (یک هفته تزریق) بطور معنی‌داری کمتر است (جدول 2). همچنین حرکت Sluggish در گروه 8 بطور معنی‌داری از گروه‌های 4 و 5و 6و 7 بیشتر شده است (05/0p).

با توجه به جدول 2 در طرف چپ درصد حرکت Sluggish در گروه چهار با دو هفته تزریق دارو بطور معنی‌داری از گروه کنترل نرمال سالین و گروه 6 (چهار هفته تزریق) کمتر می‌باشد. در سایر گروه‌های آزمایش نیز کاهش حرکت Sluggish نسبت به کنترل نرمال سالین مشاهده می‌شود اگرچه این کاهش معنی‌دار نمی‌باشد (05/0p). در سطح 1/0p نیز محاسبه انجام شد که در گروه هشت با گروه 6 اختلاف معنی‌داری مشاهده شد.

د- اثر بر حرکت Low: با توجه به جدول 2 در طرف راست مشاهده می‌شود که تفاوت معنی‌داری در میزان حرکت Low در گروه‌های آزمایش نسبت به کنترل ساده و کنترل نرمال سالین افزایش داشته است (جدول 2). این افزایش در گروه‌های 3 و 4 و 7و 8 با گروه‌های 2 و 5 معنی‌دار بوده است و در گروه 1 با گروه‌های 4 و 7و 8 اختلاف معنی‌دار مشاهده می‌شود (05/0p).

هـ- اثر بر تعداد اسپرم‌های غیر متحرک: با توجه به جدول 2 در طرف راست تعداد اسپرم‌های بدون حرکت در گروه‌های 4 و 5و 6و 7 نسبت به گروه کنترل ساده و کنترل نرمال سالین افزایش داشته است. بطوریکه گروه 2 با گروه‌های 4 و 5و 7 اختلاف معنی‌داری دارد و گروه 1 با گروه 7 تفاوت معنی‌داری دارد و گروه‌های 3 و 8 با گروه 4 و گروه 7 تفاوت معنی‌داری ندارد (1/0p). بنابراین می‌توان بیان کرد که سایمتیدین بر حرکت اسپرمها در طرف راست مؤثر بوده است و باعث کاهش کل تحرک در گروه‌های آزمایش نسبت به گروه کنترل شده است همچنین تعداد اسپرم‌های دارای حرکت Full نیز بطور معنی‌داری در گروه‌های آزمایش کاهش داشته است و تعداد اسپرم‌های غیر متحرک افزایش نشان می‌دهد همچنین مشاهده می‌شود که (جدول 2) در گروه 8 (یک هفته بعد از قطع دارو) تمایل برگشت به حالت نرمال وجود دارد.

در طرف چپ تعداد اسپرم غیر متحرک تغییر مشخصی نسبت به گروه‌های کنترل در سطح 05/0p نشان نمی‌دهد (جدول 2) مقایسه در سطح 1/0p نیز انجام شد که در این سطح گروه 4 با گروه‌های دو و سه و شش اختلاف معنی‌داری را نشان می‌دهد (2،3،6).

بطور کلی تعداد اسپرم متحرک و Full در طرف چپ در گروه‌های آزمایش نسبت به گروه‌های کنترل کاهش داشته است اگرچه در تمام گروهها کاهش معنی‌داری نبوده است (جدول 2). در حرکت Sluggish کاهش معنی‌‌داری در گروه 4 نسبت به گروه 6 (چهار هفته تزریق دارو) و گروه کنترل نرمال سالین مشاهده شد. همچنین تفاوت معنی‌داری بین گروه‌های 8 و 6 وجود دارد. در گروه‌های آزمایش حرکت Low نسبت به کنترل ساده و کنترل نرمال سالین افزایش یافته و در گروه‌های 5 و 2 با گروه‌های 3 و 4و 7و 8 تفاوت معنی‌داری مشاهده شده و در گروه 1 نیز با گروه 4و 7و 8 اختلاف معنی‌‌دار است. در مورد اسپرم‌های غیر متحرک نیز می‌توان گفت که در گروه 4 ( دو هفته تزریق دارو) تفاوت معنی‌داری با گروه‌های 2و 3و 6 وجود دارد همچنین تمایل برگشت به حالت نرمال در گروه 8 را می‌توان مشاهده کرد.

و- مقایسه حرکت اسپرم در مجرای وازدفران راست و چپ:

در گروه کنترل ساده کل تحرک، حرکت Sluggish و حرکت Low در طرف راست بطور معنی‌داری از طرف چپ بیشتر است (جدول 2) و تعداد غیر متحرکها در طرف چپ بطور معنی‌داری از طرف راست بیشتر می‌باشد. همچنین درگروه 6 (چهار هفته تزریق دارو) حرکت sluggish در طرف چپ نسبت به طرف راست افزایش معنی‌داری دارد و در گروه 8 کل تحرک و حرکت Sluggish در طرف راست بطور معنی‌داری از طرف چپ بیشتر است و تعداد غیر متحرک‌های طرف چپ نسبت به طرف راست افزایش معنی‌داری دارد. تأثیر دارو در طرف راست در کلیه گروه‌های آزمایش مشخص‌تر از طرف چپ می‌باشد اگر چه این تفاوت در بعضی موارد معنی‌دار نیست. تأثیر دارو بصورت افزایش تعداد اسپرم‌های غیر متحرک و کاهش انواع حرکات مشخص شده است.

بحث

هدف از مطالعه حاضر بررسی اثر سایمتیدین بر تعداد و درصد تحرک اسپرم و همچنین برگشت پذیر بودن این اثر می‌باشد. قابل ذکر است که در مورد تعداد و درصد تحرک اسپرم مطالعات کمی صورت گرفته است در این مطالعه با توجه به جدول 1 می‌توان گفت که تعداد اسپرم در هفته‌های 2 و 3و 4 مصرف دارو کاهش یافته و در هفته‌های 5و 6 جبران این کاهش مشاهده می‌شود احتمالاً تغییر تعداد اسپرم و افزایش ناگهانی آن در گروه 3 (یک هفته مصرف سایمتیدین) به علت تحریک ایجاد شده در اثر تزریق دارو می‌باشد و در گروه 4 (دو هفته تزریق) کاهش شدیدی که دیده می‌شود می‌تواند به علت تمام و یا کم شدن ذخائر موجود باشد این کاهش به تدریج جبران شده است بطوری که در گروه‌های 5 و 6 تعداد کم شده اما نسبت به 4 افزایش داشته است با توجه به مشاهدات فوق به نظر می‌رسد که سایمتیدین اثر مستقیم بر لوله‌های سمنی‌فروس گذاشته است که این نتیجه‌گیری با نظر وان تیل و همکارانش (سال 1979) موافق است آنها مشاهده کردند که با مصرف روزانه 1200 میلی‌گرم سایمتیدین کاهش تعداد اسپرم حاصل می‌شود البته به نظر وان تیل مکانیسم دومی که برای اثر سایمتیدین وجود دارد این است که به عنوان آنتاگونیست گیرنده H2 عمل کرده و در انتقال اسپرم یا روند انزال نارسائی بوجود می‌آورد (15). طول مدت آزمایش در این گروه 9 هفته بوده که از نظر زمانی معادل هفته‌های 6و 7 در مطالعه حاضر می‌باشد که کاهش تعداد اسپرم وجود داشته است اما در گروه 8 بعد از قطع دارو روند افزایشی در تعداد اسپرم دیده می‌شود که این مرحله در آزمایش وان تیل وجود نداشته است. در سال 1987 نیز وان تیل و همکارانش آزمایش فوق را با 400 میلی‌گرم سایمتیدین به صورت روزانه و به مدت 9 هفته در انسان بررسی کردند که مجدداً کاهش تعداد اسپرم دیده شد (16). در مقایسه تعداد اسپرم در مجرای راست و چپ نیز می‌توان گفت که بطور کلی تعداد اسپرم در مجرای راست بیشتر از چپ است که این افزایش در گروه‌های کنترل ساده و 4 معنی‌دار شده است. با توجه به کنترل نامتقارنی که در هیپوتالاموس وجود دراد و همچنین با توجه به راه‌های عصبی که بین هیپوتالاموس و بیضه و فعالیت نامتقارنی که بیضه راست و چپ دارند می‌توان احتمال داد که بیشتر بودن تعداد اسپرم در مجرای راست نیز بدلیل کنترل نامتقارن مغز بر عملکرد بیضه‌ها باشد (3،5،6،7،8،9،10،11،12،13). همچنین تأثیر دارو و استرس در طرف راست مشخص‌تر از طرف چپ می‌باشد.

اثر بر تحرک اسپرم

با توجه به جدول 2 می‌توان مشاهده کرد که در طرف راست درصد کل اسپرم‌های متحرک در گروه‌های 4 و 5و 7 کاهش یافته و در گروه 6 حالت جبرانی دیده می‌شود و در گروه 8 حالت برگشت به نرمال مشاهده می‌گردد. در طرف چپ نیز این اثر مشابه است و بیشترین کاهش تحرک در گروه 4 دیده می‌شود و در گروه 8 مجدداً برگشت بحالت نرمال مشاهده می‌گردد. در مقایسه بین مجرای راست و چپ می‌توان گفت که کلاً درصد اسپرم‌های متحرک در طرف راست بیش از طرف چپ می‌باشد اگر چه در بعضی از گروهها معنی‌دار نیست. همانطور که در مورد تعداد اسپرم بیان شد با توجه به کنترل نامتقارنی که در هیپوتالاموس وجود دارد و با توجه به راه‌های عصبی که بین هیپوتالاموس و بیضه و فعالیت نامتقارنی که بیضه راست و چپ دارند. بالاتر بودن درصد تحرک در مجرای راست نیز بدلیل کنترل نامتقارن مغز بر تنظیم عملکرد بیضه‌ها باشد. با توجه به نتایج این مطالعه می‌توان مکانیسم احتمالی تأثیر سایمتیدین را همانطور که قبلاً بیان شد اثر مستقیم دارو بر لوله‌های سمنی‌فروس و یا افزایش هورمون‌های هیپوفیزی از جمله پرولاکتین دانست. در سال 1978 نیز استفان و همکارانش مشاهده کردند که سایمتیدین با اتصال بر روی گیرنده آندروژنها باعث می‌شود که بافت مورد نظر بیشتر تحت تأثیر استروژن پلاسما قرار بگیرد (14) که می‌تواند مکانیسم دیگری برای تأثیر سایمتیدین باشد. وان تیل و همکارانش نیز (1987) مشاهده کردند که مصرف سایمتیدین به مدت 9 ماه و به میزان 400 میلی‌گرم اثر ضد آندروژنیک ضعیفی به روی اپیدیدیم و وازدفران دارد (16).

بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که مصرف سایمتیدین می‌تواند موجب تغییراتی در تعداد و حرکت اسپرم شود که با قطع مصرف سایمتیدین این پارامترها بحالت طبیعی بر می‌گردد.

سپاسگزاری

از معاونت محترم پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی شیراز به خاطر تصویب طرح پژوهشی مربوط به این مقاله سپاسگزارم.

  1. Acosta AA, Swanson RJ, Ackerma SB, Kruger TF, Vanzyl JA, Menkveld R. Human spermatozoa in Assisted Reproduction. WILLIAMS & WILKINS. 1990;pp:74-75.
  2. Apgar J, Zinc and reproduction, Ann. Rev. Nutr. 1985;5:43-68.
  3. Bokalkin GY, Isibezoy VV, Sjutkin EA, Veselovea SP, Novilov ID, Vribosheev DG. Latralization of LHRH in the rat hypothalamus. Brain. Res. 1984;296:361-364.
  4. Claude K, Lardinois MD, Ernest L, Mazzaferri MD. Cimetidine blocks testosterone synthsis. Arch intern med. 1985;145:920-922.
  5. Cruz ME. Moran JC, Jaramilo CP, Dominguez R. Effects of unilaterai lesion in the anterior hypothalamas on spontaneous ovutation in both normal of the mispayed rats. Biology of Reprod. Supplcment. 1988;38:189.
  6. Gerendai I, Rotsytein W, Marchetti B, Scapagnini V. LHRH content changes in the mediobasal hypothalamus after unitateral ovariectomy. In A Polleri and R. Mackod, Neuroen do crinolgoy: Bilogical and clinical Aspects. Proceedign of Sereno symposia Academia press, New York. 1974;19:97-102.
  7. فریناز نصیری نژاد، بررسی هسته قدامی هیپوتالاموس در ارتباط با کنترل نامتقارن آن بر تنظیم عمل بیضه‌ها، مراکز سیر و گرسنگی و مرکز تنظیم درجه حرارت در موش صحرائی نر پایان نامه کارشناسی ارشد فیزیولوژی انسانی، 1372.
  8. فریناز نصیری نژاد، گیتی دخت نیری کمان و مسعود ستوده، چگونگی کنترل هیپوتالاموس بر تنظیم عمل بیضه‌ها ارائه و چاپ در هفتمین کنگره بین‌المللی پزشکی جغرافیائی دانشگاه علوم پزشکی شیراز 1373.
  9. فریناز نصیری نژاد و گیتی دخت نیری کمان. برتری هسته قدامی راست هیپوتالاموس بر چپ در کنترل ترشح تستوسترون. دوازدهمین کنگره فیزیولوژی و فارماکولوژی ایران 1374. صفحه 84.
  10. Nance DM, Bharganam and Mybit GA. Futher evidence for hypothalamic asymmetry in endocrine control of the ovary.
  11. Nayeri Kaman GD, Nasiri Nejad F. The possibility of hypothalamic anterior function in asymmetric control of testieular Function. Novel foats in neuroen-docrinology. A Stellitic symposium of the third Congress of Faops. Nov 13-14X lan, china. 1944;pp:33.
  12. Nayeri Kaman GD, Kazerooni M, Kumar PVN. Effects of Cimetidine on reproductive system activity in male rat. 11th Znternational congress of Geographic medicine shiraz, Iran. 1998;pp:135.
  13. Nayeri Kaman, Kazerooni M. Cimetidine and sperm. 14th Iranian Congress of Physiology and Pharmacology. Congress Abstract. 1999;pp:217.
  14. Stphen J, Winters MD, James L, Banks AB, and D. Lynn loriaux MD. Cimetidine is an antianderogen in the rat. Gastroenterology. 1978;76:504.
  15. Van Thiel DH, Gavaler JS, Smith WI, Paul G. The New England Journal of Medicine. 1979;300:1012-1015.
  16. Van Thiel DH, Cavaler JS, Heyla & Susen B. An evaluation of the antiandrogen effects associated with H2 antagonist therapy. Scand Journal. Gastroenterol. Supplement. 1987;22(136):24-28.