Journal of Reproduction & Infertility

Journal of Reproduction & Infertility

Effect of oral morphine administration on fertility of Balb/c mice

Authors
Hedayat Sahraei 1
Gholamreza Kaka 2
Hasan Ghoshooni 1
Maryam Shams Lahijani 3
Mina Ramezani 4
1 Department of Physiology and Biophysics, Faculty of Medicine, Baghyatallah (a.s.) Medical Sciences University, Tehran, Iran
2 Anatomy Department, Faculty of Medicine, Baghyatallah (a.s.) Medical Sciences University, Tehran, Iran
3 Biology Department, Faculty of Sciences, Beheshti University, Tehran, Iran
4 Biology Department, Faculty of Sciences, Azad University, Tehran, Iran
Abstract
In addition to have side effects on adults and embryos, abused drugs by affective sex and hypophysial hormones can reduce germ cells and sexual drive resulting infertility in human. Aim of this study is to evaluate the effects of addiction to morphine-induced infertility in Balb/c mice. For these purpose, a control (n=6) and 21 experimental (n=363) groups were used. Then oral morphine with initial doses (0.01, 0.05 and 0.1 mg/ml of water) in a 3 weeks period was administered to the animals and then the animals were crossed to each other. On 17th day of pregnancy, female rats were anesthetized by ether and the embryos were taken out surgically. Results showed that in all groups the birth chance were reduced according to the control group. The reduction was observed in group, which was treated with 0.01 morphine. Therefore it is concluded that morphine extremely reduced the birth chance in mice and may reduce fertility in animals and this may be reliable for human.
Keywords
Abused durgs
Addiction
Infertility
Mice
Morphine

مقدمه

استفاده از داروهای مخدر در جوامع انسانی گسترش زیادی یافته است(1). اکثر افراد معتاد در سنین باروری و دارای زندگی مشترک بوده و احتمال تولد فرزند در آنها زیاد است. این در حالی است که تحقیقات مختلف بیانگر تأثیر سوء مواد مخدر بر هورمونهای جنسی و سلول‏های جنسی و در نتیجه بر توانایی تولید مثل در این افراد می‏باشد. برای مثال مطالعات مختلف نشان داده است که تجویز مورفین در دوران بارداری سبب اختلال در سیکل جنسی در موشهای ماده می‏گردد(2). همچنین بدنبال تزریق مورفین تعداد فرزندان مرده موشهای بزرگ آزمایشگاهی نیز افزایش می‏یابد. از سوی دیگر در تحقیقات مختلف نشان داده شده است که سطح پلاسمایی استرادیول و همچنین بدنبال تزریق مورفین در موشهای ماده وزن تخمدان بشدت کاهش می‏یابد(3). بایستی اشاره کرد که در موشهای تیمار شده با مورفین میزان نوراپینفرین هیپوتالاموس کاهش می‏یابد که این می‏تواند منجر به کاهش میل جنسی در موشهای ماده گردد(3). از سوی دیگر تیمار با مورفین در دوران بارداری و شیردهی سبب افزایش تعداد جنین‏ها و نوزادان مرده می‏شود(5-4). همچنین تجویز مورفین نقایص زیادی در جنین نر ایجاد می‏کند، برای مثال جنین‏هایی که مادران آنها در دوران بارداری مورفین دریافت کرده‏اند با عارضه نهان بیضه‏ای متولد شده و این امر خود می‏تواند به عدم باروری در هنگام بلوغ منجر شود(6). با توجه به مطالب فوق به نظر می‏رسد که مورفین بعنوان یک داروی مخدر سبب بروز ناتوانی جنسی در حیوانات گردد. سؤالی که مطرح می‏گردد این است که آیا مورفین بر احتمال بارداری پستانداران مؤثر است. بدین منظور در تحقیق حاضر تأثیر تجویز خوراکی مورفین بر میزان بارداری موشهای سوری از نژاد balb/c در گروههای مختلف مورد مطالعه قرار گرفت.

مواد و روشها

حیوانات: موشهای کوچک آزمایشگاهی نژاد balb/c با میانگین وزنی25ـ20 گرم در این آزمایشات مورد استفاده قرار گرفتند. شرایط نگهداری موشها به صورت سیکل شبانه روزی طبیعی بود و غذا و آب کافی در دسترس حیوانات قرار داشت. در هر قفس 10 سر موش نگهداری می‏شد و دمای محیط25ـ21 درجه سانتیگراد بود. برای هر گروه آزمایش 6 سر موش ماده و یا 6 سر موش نر مورد استفاده قرار گرفت (یک گروه کنترل و 21 گروه آزمایش).

داروهای مورد استفاده: در این تحقیق از مورفین سولفات (تماد ـ ایران) استفاده گردید، بدین شکل که مورفین در آب آشامیدنی حیوانات حل می‏شد.

روش کار: در 48 ساعت اول به ازای هر میلی لیتر آب آشامیدنی حیوانات 1/0 میلی گرم سولفات مورفین اضافه می‏شد. در 48 ساعت دوم این مقدار به 2/0 میلی‏گرم افزایش می‏یافت و در 48 ساعت سوم مقدار مورفین 3/0 و در 48 ساعت چهارم مقدار مورفین 4/0 میلی‏گرم بود که این مقدار تا پایان روز 21 ثابت باقی می‏ماند. در دو سری آزمایش دیگر مقدار ابتدایی مورفین به ترتیب 05/0 و 01/0 میلی‏گرم به ازای هر میلی‏لیتر آب آشامیدنی بود. به دلیل اینکه مورفین دارای اثرات سمی و فارماکولوژیک سوئی است، در این تحقیق از سه دوز مختلف استفاده گردید که چنانچه پاسخ برای هر سه دوز یکسان به نظر برسد نتیجه را می‏توان به اثرات سمی مورفین ارتباط داد، در غیر این صورت اثرات دیده شده مربوط به خواص فارماکولوژیک مورفین خواهد بود.

روش تعیین اعتیاد در موش‏ها: بدین منظور از تجویز داخل صفاقی فالوکسان با دوز mg/kg2 استفاده شد و علائم ترک مصرف دارو مانند پرش و بخصوص اسهال پس از گذشت 30 دقیقه از زمان تزریق مشاهده شد. موشهایی که این علائم را از خود نشان نمی‎دادند از دور آزمایش حذف شدند.

جراحی: پس از مشاهده در پوش واژنی و تعیین روز صفر بارداری، موشهای نر از موشهای ماده جدا شده و پس از گذشت 17 روز از شروع بارداری موشهای ماده با اتر بیهوش و سپس رحم و جنین‏های آنها خارج شد. تعداد جنین‏ها، شمارش و تعداد پلاکهای جفتی نیز به عنوان جنین‏هایی که نتوانسته‏اند دوره تکامل را طی کنند مورد شمارش قرار گرفت.

گروه‏بندی دارویی: حیوانات مورد استفاده این آزمایش در گروههای زیر تقسیم شدند (جدول1):

الف: گروه نر معتاد که خود دارای دو زیر گروه نر معتاد+ ماده سالم و نر معتاد+ماده معتاد بود.

ب: گروه نر سالم که خود دارای دو زیر گروه نر سالم+ ماده سالم و نر سالم+ماده معتاد بود.

ج: گروهی که نر و ماده هر دو سالم بودند به عنوان گروه کنترل در نظر گرفته شد.

د: در گروههایی که ماده در آنها معتاد بود خود به سه زیر گروه تقسیم شدند. گروهی که در آنها ماده قبل از بارداری معتاد گردیده بود و در حین بارداری اعتیاد نداشت، گروهی که ماده در آنها بعد از بارداری (بعد از مشاهده در پوش واژنی) معتاد گردید و گروهی که در آنها موشهای ماده قبل و حین بارداری معتاد بود. بدین ترتیب برای هر دوز مورفین 8 گروه آزمایشی وجود داشت.

ابزار آماری: برای مقایسه نتایج گروه کنترل با گروههای آزمایشی از آزمون نسبت odds استفاده شد و نتایج با 05/0P< معنی‏دار لحاظ گردید. به منظور تعیین اختلاف بین گروهها از آزمون آنالیز واریانس استفاده شد، به این ترتیب که گروه تیمار مورد محاسبه قرار گرفت.

نتایج

آزمایشات نشان داد که تعداد جنین‏های موشهای ماده گروه کنترل 5/10 سر به ازای هر موش می‏باشد این تعداد به عنوان کنترل برای محاسبه شانس تولد در گروههای آزمایشی مورد استفاده قرار گرفت.

نتایج حاصل در دوزهای مختلف عبارتند از:

1-نتایج بررسی تعداد جنین‏ها در گروهی که مورفین را به میزان mg/ml01/0 دریافت کردند نشان می‏دهد که به جز گروه دوم، در بقیه گروهها شانس بارداری نسبت به گروه کنترل کاهش یافته است. در گروه ششم که موشهای ماده بعد از بارداری معتاد شده بودند بیشترین کاهش را نشان می‏دهد و این مسئله بیان‏کننده اثر مورفین در کاهش میزان بارداری موشهای سوری است. این کاهش حتی در گروههایی که فقط موش نر معتاد بوده است نیز مشاهده می‏شود(نمودار1).

2-نتایج بررسی تعداد جنین‏ها در گروهی که مورفین را به میزان mg/ml05/0 دریافت کردند نشان می‏دهد که به جز گروه دوم، در بقیه گروهها شانس بارداری نسبت به گروه کنترل کاهش یافته است.

در گروه ششم که موشهای ماده بعد از بارداری معتاد شده بودند بیشترین کاهش تعداد جنین‏ها را نشان می‏دهد و این مسئله بیان‏کننده اثر مورفین در کاهش میزان بارداری موشهای سوری است. این کاهش حتی در گروههایی که فقط موش نر معتاد بوده است نیز دیده می‎شود(نمودار2).

3-نتایج بررسی تعداد جنین‏ها در گروهی که مورفین را به میزان mg/ml1/0 دریافت کردند نشان می‏دهد که به جز گروه دوم، در بقیه گروهها شانس بارداری نسبت به گروه کنترل کاهش یافته است. در گروه ششم که موشهای ماده بعد از بارداری معتاد شده بودند بیشترین کاهش را نشان می‏دهد که این مسئله بیان‏کننده اثر مورفین در کاهش میزان بارداری موشهای سوری است. این کاهش حتی در گروههایی که فقط موش نر معتاد بوده است نیز دیده می‏شود(نمودار3).

نتایج آزمون آنالیز واریانس نشان داد که اختلاف معنی‏داری بین گروهها وجود دارد. این اختلاف بین گروههای ماده معتاد پس از بارداری جفت شده با نر معتاد با سایر گروهها در درون دسته تیمار و نیز دسته تیمار 05/0 با دو دسته تیمار دیگر بود(001/0P<،

14=(797/21)F).

بحث

بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه مصرف خوراکی مورفین می‏تواند سبب کاهش تعداد نوزادان گردد. این نتیجه در اکثر گروههای آزمایش بدست آمد که بیانگر تأثیر مورفین در کاهش بارداری در موشها است. برای اولین بار اثر مصرف خوراکی مورفین در موشهای نر مورد بررسی قرار گرفت که مدلسازی بهتری با موارد انسانی می‏باشد. آزمایشات قبلی نشان داده‎‏اند که تجویز مورفین به موشهای ماده می‏تواند سبب اختلال در سیکل جنسی آنها شود و این امر را به اثر مورفین در تغییر میزان نوراپی‏نفرین هیپوتالاموس و کاهش سطح پلاسمایی هورمون لوتینی (LH) نسبت داده‏اند(2). این احتمال وجود دارد که در این مطالعه نیز یک مکانیسم مشابه سبب کاهش میزان بارداری موشهای ماده معتاد شده باشد. در تحقیقات قبلی به این نکته مهم اشاره شده است که تجویز مورفین می‏تواند باعث کاهش وزن و اندازه تخمدان و در نتیجه کاهش عملکرد آن شود(7). بنابراین ممکن است که مورفین با اثر مستقیم بر تخمدانها و کاهش کارآیی آنها باعث کاهش قدرت تولیدمثل در موشهای ماده معتاد گردد.

از سوی دیگر در گروهی که موشهای ماده سالم با موشهای نر معتاد جفت شده بودند نیز کاهش میزان بارداری دیده شد. این نتیجه نیز با نتایج سایر محققان همخوانی دارد(8). در تحقیقات مذکور نشان داده شده است که تجویز مورفین به موشهای نر سبب کاهش سطح سرمی LH و تستوسترون و همچنین کاهش وزن بیضه‏ها در موشهای نر شده است. این احتمال وجود دارد که در این مطالعه نیز کاهش سطح LH و تستوسترون پلاسما سبب کاهش تولید اسپرم و در نتیجه کاهش قدرت باروری شده باشد. از سوی دیگر گیرنده‏های اپیوئیدی در بافت بیضه شناسایی شده است و ممکن است که مورفین با اثر مستقیم بر بافت بیضه باعث مهار اسپرماتوژنز در این اندام گردد(8). در مورد مکانیسم عمل مورفین عقیده بر این است که این دارو هر سه نوع گیرنده اصلی اپیوئیدی یعنی گیرنده‏های مو، دلتا و کاپا را تحریک می‏کند. تحریک این گیرنده‏ها به کاهش ورود یون کلسیم به سلول، افزایش خروج یون پتاسیم از سلول و کاهش تولید آدنوزین منوفسفات حلقوی (cAMP) در داخل سلول را باعث می‏شود(10). در هنگام استفاده طولانی مدت از مورفین مکانیسمهای جبرانی بکار افتاده و اثر مورفین در کاهش cAMP را جبران می‏کند. در این حالت بیان ژن آنزیم آدنیلات سیکلاز در سلول افزایش یافته و تولید (cAMP) نیز افزایش می‏یابد(9). بر اساس مطالعات انجام شده این امر می‏تواند به کاهش سطح پروستاگلاندین E در ناحیه هیپوتالاموس منجر شود. این ماده عامل اصلی در تحریک تولید و رهاشدن نوراپی‏نفرین در هیپوتالاموس است(7). رهاشدن نوراپی‏نفرین عامل مهم فعال‏شدن محور هیپوتالاموس-هیپوفیز-گناد می‏باشد(7). این یافته‏ها بیان می‏کنند که مورفین مهمترین عامل تحریک تولید سلولهای جنسی را در مغز مهار کرده و در نتیجه بر قدرت باروری موشها مؤثر می‏باشد. از سوی دیگر در آزمایشات ما مشخص شد که بیشترین اثر مورفین در دوز mg/ml05/0، می‏باشد. این نتیجه بیان کننده وابسته به دوز بودن اثرات مورفین است و معنای دیگر آن این است که مورفین اثرات فارماکولوژیک داشته و اثرات توکسیکولوژیک از مورفین در این آزمایش مشاهده نشده است(10). در نهایت اینکه آزمایشات حاضر نشان‏دهنده اثر شدید مورفین در کاهش شانس بارداری در موش‎ها است. در هر صورت بایستی که اثرات سوء مصرف مواد مخدر در انسان را نیز مدنظر داشت. درباره اینکه مورفین چگونه سبب کاهش شانس بقاء و تولد جنین می‏شود در مورد هر دو جنس نر و ماده چند احتمال وجود دارد. در مورد جنس ماده نشان داده شده است که تجویز مورفین باعث بی‏نظمی در سیکل تخمدانی نیز می‏شود(2). همچنین تیمار با مورفین ممکن است با مهار آزادشدن هورمون لوتینی بر شکل‏گیری جسم زرد و تکوین فولیکولها مؤثر باشد

(5، 2). همچنین مورفین با کاهش وزن تخمدان بر فعالیت استروژن‏سازی آن اثر کرده و سیکل نامنظم تخمدانی را باعث می‏شود، که تمامی این عوارض در جهت کاهش و اختلال در تولید تخمک‏ها و در نتیجه کاهش باروری می‏باشد. بروز سیکل قاعدگی نامنظم در انسان نیز توسط مورفین گزارش شده است(11). این مسئله می‏تواند توجیهی برای کاهش تعداد جنین‏ها در موشهای ماده معتاد در این مطالعه باشد(12). از سوی دیگر در جنس نر نیز مورفین سبب بروز ناهنجاریهای زیادی در سیستم تولیدمثل می‏گردد که این مسئله می‏تواند به کاهش باروری در جنس نر منجر شود. بعنوان مثال مشخص شده است تیمار با مورفین سبب کاهش فعالیت سیستم زایشی موشهای نر می‏شود(7، 3) همچنین انجام مطالعاتی بر روی مردان معتاد، دارای اختلالات زیادی در عملکرد جنسی خود می‏باشند(13). نتایج مطالعات ما نیز نشان می‏دهد که موشهای نر معتاد هنگامی که با ماده‏های سالم جفت می‏شود توانایی باروری کمی را از خود نشان می‏دهند و این یافته با یافته‏های قبلی همخوانی زیادی دارد. بطور کلی بر اساس نتایج این مطالعه می‏توان نتیجه گرفت که مصرف مورفین در هر دو جنس می‏تواند به بروز مشکلات زیادی در تولیدمثل در موشهای سوری نژاد balb/c منجر شود این نتایج می‏تواند در مورد هر دو جنس انسان نیز قابل تعمیم باشد و نشان‏دهنده خطر مورفین بعنوان یک سم در کاهش توانایی تولیدمثل در انسان باشد.

تشکر و قدردانی

بدینوسیله از معاونت محترم پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی بقیه‏الله (عج) که در اجرای این تحقیق ما را یاری نمودند تشکر و قدردانی می‏گردد.

  1. Koop G. F., Le Moal M. Drug addiction, dysregulation of reward, and allostasis. Neuropsycho Pharmacol. 2001; 24(2): 97- 129.
  2. Siddiqui A., Haq S., Shah B.H. Prenatal exposure to morphine disrupts brain norepinephrine, ovarian cyclicity and sexual respectivity in rats. Pharmacol Biochem Behav. 1997; 58(1): 243- 8.
  3. Akabori A., Barralough C.A., Effects of morphine on luteinizing hormone secretion and catecholamine turnover in the hypothalamus of estrogen treated rats. Brain Res. 1986; 36(2): 221- 6.
  4. Zagon I.S., Mclaughlin P.J. Morphine and brain growth retardation in the rat. Pharmacol. 1977; 15(3): 276- 82.
  5. Zagon I.S., Mclaughlin P.J. Effect of chronic morphine administration on pregnant rats and their offspring.Pharmacol. 1977; 15(4): 302-10.
  6. Badaway A.A., Evans M. Rapid reversal by naloxone of the chronic effects of morphine on liver and tryptophan brain metabolism. Br J Pharmacol. 1981; 74(3): 511- 3.
  7. Lal P., Rajeshwari-Devi R. K. Effect of chronic naloxone and morphine treatments on testicular, body weight and plumage pigmentation cycle. Lal Munia. Estrilba Amandava, Gen Comp End. 1997; 107: 2- 11.
  8. Yilmaz B., Konar V. Influence of chronic morphine exposure on serum LH, FSH, testostrone levels and body and testicular weights in the developing mail rats. Archives of Andrology. 1999; 43: 189- 96.
  9. Williams J.T., Christie M.J., Manzoni O. Cellular and synaptic adaptations mediating opioid dependence.Physiol Rev. 2001; 81(1): 299- 343.
  10. Ross E.M. In: Goodman Gilman A., Rall T.W., Nies A.S., Taylor P. The pharmacological basis of theraputics. 8th Eddition, Pergamon Press, New York. 1991; pp 33- 48.
  11. Kalra S.P. Opioid adrenergic steriod connections in regulation of luteinizing hormone secretion in the rat. 1984; 38(5): 418- 26.
  12. Johnson J.H., Rosecrans J.A. Blockade of ovulation by methadone in the rat: a central nervous system mediated acute effect. Pharmacol J Exp Ther. 1980; 213(1): 110- 3.
  13. Sheridan P.J., Buchanan J.M. The effects of opiate on androgen binding in the forebrain of the rat. Int J Fertil. 1980; 25(1): 36- 43.
Journal of Reproduction & Infertility
Volume 3, Issue 3
Summer 2002
Pages 4-10