Published January 22, 2013 | Version v1
Publication Open

Mucuna pruriens and Its Major Constituent L-DOPA Recover Spermatogenic Loss by Combating ROS, Loss of Mitochondrial Membrane Potential and Apoptosis

Creators

  • 1. Central Drug Research Institute

Description

The Ayurvedic medicinal system claims Mucuna pruriens (MP) to possess pro-male fertility, aphrodisiac and adaptogenic properties. Some scientific evidence also supports its pro-male fertility properties; however, the mechanism of its action is not yet clear. The present study aimed at demonstrating spermatogenic restorative efficacy of MP and its major constituent L-DOPA (LD), and finding the possible mechanism of action thereof in a rat model.Ethinyl estradiol (EE) was administered at a rate of 3 mg/kg body weight (BW)/day for a period of 14 days to generate a rat model with compromised spermatogenesis. MP and LD were administered in two separate groups of these animals starting 15(th) day for a period of 56 days, and the results were compared with an auto-recovery (AR) group. Sperm count and motility, testis histo-architecture, level of reactive oxygen species (ROS), mitochondrial membrane potential (MMP), apoptosis, peripheral hormone levels and testicular germ cell populations were analysed, in all experimental groups. We observed efficient and quick recovery of spermatogenesis in MP and LD groups in comparison to the auto-recovery group. The treatment regulated ROS level, apoptosis, and mitochondrial membrane potential (MMP), recovered the hypothalamic-pituitary-gonadal axis and the number of testicular germ cells, ultimately leading to increased sperm count and motility.M. pruriens efficiently recovers the spermatogenic loss induced due to EE administration. The recovery is mediated by reduction in ROS level, restoration of MMP, regulation of apoptosis and eventual increase in the number of germ cells and regulation of apoptosis. The present study simplified the complexity of mechanism involved and provided meaningful insights into MP/LD mediated correction of spermatogenic impairment caused by estrogens exposure. This is the first study demonstrating that L-DOPA largely accounts for pro-spermatogenic properties of M. pruriens. The manuscript bears CDRI communication number 8374.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يدعي النظام الطبي الأيورفيدي أن Mucuna pruriens (MP) تمتلك خصوبة مؤيدة للذكور ومثير للشهوة الجنسية وخصائص تكيفية. تدعم بعض الأدلة العلمية أيضًا خصائص الخصوبة المؤيدة للذكور ؛ ومع ذلك، فإن آلية عملها ليست واضحة بعد. هدفت هذه الدراسة إلى إظهار الفعالية الترميمية المولدة للحيوانات المنوية لـ MP ومكوناتها الرئيسية L - DOPA (LD)، وإيجاد آلية عملها المحتملة في نموذج الفئران. تم إعطاء استراديول الإيثينيل بمعدل 3 مجم/كجم من وزن الجسم (BW)/يوم لمدة 14 يومًا لتوليد نموذج الفئران مع ضعف تكوين الحيوانات المنوية. تم إعطاء الجينين MP و LD في مجموعتين منفصلتين من هذه الحيوانات بدءًا من 15(اليوم) لمدة 56 يومًا، وتمت مقارنة النتائج مع مجموعة التعافي التلقائي (AR). تم تحليل عدد الحيوانات المنوية وحركتها، والبنية النسيجية للخصية، ومستوى أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، وإمكانات غشاء الميتوكوندريا (MMP)، والاستماتة، ومستويات الهرمونات المحيطية ومجموعات الخلايا الجرثومية للخصية، في جميع المجموعات التجريبية. لاحظنا تعافيًا فعالًا وسريعًا لتكوين الحيوانات المنوية في مجموعات الحيوانات المنوية والأمراض القاتلة مقارنة بمجموعة التعافي التلقائي. قام العلاج بتنظيم مستوى ROS، وموت الخلايا المبرمج، وإمكانات غشاء الميتوكوندريا (MMP)، واستعادة محور الوطاء- الغدة النخامية- الغدد التناسلية وعدد الخلايا الجرثومية للخصية، مما أدى في النهاية إلى زيادة عدد الحيوانات المنوية وحركتها. تستعيد الحكة بكفاءة فقدان الحيوانات المنوية الناجم عن إعطاء EE. يتم التوسط في التعافي من خلال انخفاض مستوى ROS، واستعادة MMP، وتنظيم موت الخلايا المبرمج وزيادة عدد الخلايا الجرثومية في نهاية المطاف وتنظيم موت الخلايا المبرمج. قامت الدراسة الحالية بتبسيط تعقيد الآلية المعنية وقدمت رؤى ذات مغزى حول التصحيح بوساطة النائب/نائب الرئيس لضعف الحيوانات المنوية الناجم عن التعرض للإستروجين. هذه هي الدراسة الأولى التي توضح أن L - DOPA يفسر إلى حد كبير الخصائص المؤيدة للحيوانات المنوية لـ M. Pruriens. وتحمل المخطوطة رقم CDRI 8374.

Translated Description (French)

Le système médicinal ayurvédique prétend que la Mucuna pruriens (MP) possède des propriétés de fertilité pro-mâle, aphrodisiaques et adaptogènes. Certaines preuves scientifiques soutiennent également ses propriétés de fertilité pro-mâle ; cependant, le mécanisme de son action n'est pas encore clair. La présente étude visait à démontrer l'efficacité réparatrice spermatogène de la MP et de son principal constituant, la L-DOPA (LD), et à trouver le mécanisme d'action possible de celle-ci dans un modèle de rat. L'éthinylestradiol (EE) a été administré à un taux de 3 mg/kg de poids corporel (PC)/jour pendant une période de 14 jours pour générer un modèle de rat avec une spermatogenèse compromise. La MP et la LD ont été administrées dans deux groupes distincts de ces animaux à partir de 15(th) jours pendant une période de 56 jours, et les résultats ont été comparés à un groupe d'auto-récupération (AR). Le nombre et la motilité des spermatozoïdes, l'histo-architecture des testicules, le niveau d'espèces réactives de l'oxygène (ROS), le potentiel membranaire mitochondrial (MMP), l'apoptose, les taux d'hormones périphériques et les populations de cellules germinales testiculaires ont été analysés, dans tous les groupes expérimentaux. Nous avons observé une récupération efficace et rapide de la spermatogenèse dans les groupes MP et LD par rapport au groupe auto-récupération. Le niveau de ROS régulé par le traitement, l'apoptose et le potentiel membranaire mitochondrial (MMP) ont permis de récupérer l'axe hypothalamo-hypophyso-gonadique et le nombre de cellules germinales testiculaires, conduisant finalement à une augmentation du nombre de spermatozoïdes et de la motilité. M. pruriens récupère efficacement la perte spermatogène induite par l'administration d'EE. La récupération est médiée par la réduction du taux de ROS, la restauration de la MMP, la régulation de l'apoptose et l'augmentation éventuelle du nombre de cellules germinales et la régulation de l'apoptose. La présente étude a simplifié la complexité du mécanisme impliqué et a fourni des informations significatives sur la correction médiée par la MP/LD de la déficience spermatogène causée par l'exposition aux œstrogènes. Il s'agit de la première étude démontrant que la L-DOPA explique en grande partie les propriétés pro-spermatogènes de M. pruriens. Le manuscrit porte le numéro de communication CDRI 8374.

Translated Description (Spanish)

El sistema medicinal ayurvédico afirma que Mucuna pruriens (MP) posee propiedades pro-fertilidad masculina, afrodisíacas y adaptogénicas. Algunas pruebas científicas también respaldan sus propiedades profertilidad masculina; sin embargo, el mecanismo de su acción aún no está claro. El presente estudio tuvo como objetivo demostrar la eficacia restauradora espermatogénica de MP y su principal constituyente L-dopa (LD), y encontrar el posible mecanismo de acción del mismo en un modelo de rata. Se administró etinil estradiol (EE) a una tasa de 3 mg/kg de peso corporal (BW)/día durante un período de 14 días para generar un modelo de rata con espermatogénesis comprometida. MP y LD se administraron en dos grupos separados de estos animales a partir del día 15 durante un periodo de 56 días, y los resultados se compararon con un grupo de autorrecuperación (AR). Se analizaron el recuento y la motilidad de los espermatozoides, la histoarquitectura testicular, el nivel de especies reactivas del oxígeno (ROS), el potencial de membrana mitocondrial (MMP), la apoptosis, los niveles de hormonas periféricas y las poblaciones de células germinales testiculares, en todos los grupos experimentales. Observamos una recuperación eficiente y rápida de la espermatogénesis en los grupos de MP y LD en comparación con el grupo de autorrecuperación. El tratamiento reguló el nivel de ROS, la apoptosis y el potencial de membrana mitocondrial (MMP), recuperó el eje hipotalámico-pituitario-gonadal y el número de células germinales testiculares, lo que finalmente condujo a un aumento del recuento de espermatozoides y la motilidad. M. pruriens recupera de manera eficiente la pérdida espermatogénica inducida debido a la administración de EE. La recuperación está mediada por la reducción en el nivel de ROS, la restauración de MMP, la regulación de la apoptosis y el eventual aumento en el número de células germinales y la regulación de la apoptosis. El presente estudio simplificó la complejidad del mecanismo involucrado y proporcionó información significativa sobre la corrección mediada por MP/LD del deterioro espermatogénico causado por la exposición a estrógenos. Este es el primer estudio que demuestra que la L-dopa explica en gran medida las propiedades pro-espermatogénicas de M. pruriens. El manuscrito lleva el número de comunicación CDRI 8374.

Files

journal.pone.0054655&type=printable.pdf

Files (607.4 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:4255fd98a8e2340e334ea61de68928bb
607.4 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تستعيد Mucuna pruriens ومكوناتها الرئيسية L - DOPA فقدان الحيوانات المنوية عن طريق مكافحة ROS، وفقدان إمكانات غشاء الميتوكوندريا وموت الخلايا المبرمج
Translated title (French)
Mucuna pruriens et son constituant majeur L-DOPA récupèrent la perte spermatogène en luttant contre les ROS, la perte de potentiel de membrane mitochondriale et l'apoptose
Translated title (Spanish)
Mucuna pruriens y su principal componente L-dopa recuperan la pérdida espermatogénica mediante la lucha contra las ROS, la pérdida de potencial de membrana mitocondrial y la apoptosis

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2060422309
DOI
10.1371/journal.pone.0054655

Is supplement to
https://openalex.org/W756125583 (Other)
https://openalex.org/W321823564 (Other)
https://openalex.org/W3151597389 (Other)
https://openalex.org/W3006367093 (Other)
https://openalex.org/W2472724616 (Other)
https://openalex.org/W2376372885 (Other)
https://openalex.org/W2370939037 (Other)
https://openalex.org/W2136173029 (Other)
https://openalex.org/W2059849787 (Other)
https://openalex.org/W1510590961 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1517256995
  • https://openalex.org/W1558379540
  • https://openalex.org/W1964092731
  • https://openalex.org/W1971009779
  • https://openalex.org/W1977084589
  • https://openalex.org/W1993932644
  • https://openalex.org/W2000511843
  • https://openalex.org/W2001583369
  • https://openalex.org/W2004473724
  • https://openalex.org/W2028950852
  • https://openalex.org/W2029050274
  • https://openalex.org/W2038265605
  • https://openalex.org/W2039087309
  • https://openalex.org/W2042279093
  • https://openalex.org/W2042395713
  • https://openalex.org/W2056620022
  • https://openalex.org/W2058636110
  • https://openalex.org/W2069193232
  • https://openalex.org/W2072716508
  • https://openalex.org/W2083937992
  • https://openalex.org/W2111036015
  • https://openalex.org/W2116280149
  • https://openalex.org/W2116595582
  • https://openalex.org/W2118057169
  • https://openalex.org/W2118368182
  • https://openalex.org/W2119569233
  • https://openalex.org/W2121188612
  • https://openalex.org/W2123226237
  • https://openalex.org/W2134438705
  • https://openalex.org/W2140112227
  • https://openalex.org/W2145857061
  • https://openalex.org/W2156018217
  • https://openalex.org/W2159031872
  • https://openalex.org/W2162267008
  • https://openalex.org/W2169138156
  • https://openalex.org/W2276004791
  • https://openalex.org/W4365786929