Proliferation and apoptosis features of ovarian follicles after local irradiation with electrons and platelet-rich plasma administration

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Relevance. The ovary is strongly radiosensitive organ. Exposure to ionizing radiation can lead to decreased reproductive function, including infertility. One of the promising regenerative substrates is platelet-rich plasma, which contains a large number of biologically active substances. It is necessary to conduct research in this direction in order to determine the dose-dependent effects of electron irradiation on the cell cycle of oocytes and granulosa cells and to assess the risks of developing radiation-induced ovarian failure. It is important to develop methods for the prevention of acute post-radiation complications, which may include platelet-rich plasma injections. Aim: immunohistochemical analysis of ovarian structures’ cell cycle after administration of platelet-rich plasma in a model of radiation-induced ovarian failure. Materials and methods. We divided the animals (Wistar rats; n=40) into four groups: I — control (n=10); II (n=10) — electron irradiation; III (n=10) — administration of platelet-rich plasma before electron irradiation; IV (n=10) — administration of platelet-rich plasma. A morphological assessment and immunohistochemical (Ki-67, caspase 3) examination of the ovaries were performed. Results and Discussion. Number of Ki-67-positive granulosa cells were sharply decreased in group II, but in theca cells the level of expression of this marker exceeded control values. Besides, the number of caspase-3-stained cells increased sharply, mainly due to granulosa cells. The immunohistochemical patterns described were less pronounced in the pre-radiation platelet-rich plasma group. Conclusion. Components of platelet-rich plasma have radioprotective properties, maintaining the cell cycle of follicular cells and reducing the depth and range of radiation damage to the ovary after 20 Gy electron exposure, confirmed by the Ki‑67 and caspase 3 expression levels.

About the authors

Grigory Demyashkin

RUDN University; National Medical Radiological Research Center

Email: dr.dga@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8447-2600
SPIN-code: 5157-0177

doc. med. sci., leading researcher at the Scientific and Educational Resource Center "Innovative Technologies of Immunophenotyping, Digital Spatial Profiling and Ultrastructural Analysis" of the Patrice Lumumba Peoples' Friendship University of Russia; Head of the Department of Pathomorphology of the National Medical Research Center for Radiology of the Ministry of Health of the Russian Federation

Russian Federation, 117198, Russia, Moscow, st. Miklouho-Maclay, 6; 125284, Russia, Moscow, 2nd Botkinsky proezd, 3

Zaira Murtazalieva

RUDN University

Email: ZARIA.ALIEVA.90@BK.RU
ORCID iD: 0009-0000-2361-7618
SPIN-code: 2847-2984

graduate student of ITMB Sechenov University

Russian Federation, Moscow, Russian Federation

Ekaterina Pugacheva

RUDN University

Email: rouzella@mail.ru
ORCID iD: 0009-0009-2268-3838
SPIN-code: 5784-9384

graduate student of ITMB Sechenov University

Russian Federation, Moscow, Russian Federation

Matvey Vadyukhin

Sechenov University

Email: vma20@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6235-1020
SPIN-code: 9485-7722

student at the Institute of Clinical Medicine named after N.V. Sklifosovsky

Russian Federation, 119991, Russia, Moscow, st. Trubetskaya, 8/2

Makka Bimurzaeva

Sechenov University

Email: bimakka@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3065-0755
SPIN-code: 2637-5894

student at the Institute of Clinical Medicine named after N.V. Sklifosovsky

119991, Russia, Moscow, st. Trubetskaya, 8/2

Aigul Milovanova

Sechenov University

Email: Ovezberdiyevaayka@gmail.com
ORCID iD: 0009-0007-9681-5704
SPIN-code: 9590-8578

student at the Institute of Clinical Medicine named after N.V. Sklifosovsky

Russian Federation, 119991, Russia, Moscow, st. Trubetskaya, 8/2

Tamara Dengina

Sechenov University

Author for correspondence.
Email: larobrine@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-0651-9711
SPIN-code: 5877-3869

student at the Institute of Clinical Medicine named after N.V. Sklifosovsky

119991, Russia, Moscow, st. Trubetskaya, 8/2

References

  1. Ahmed Y, Khan AMH, Rao UJ, Shaukat F, Jamil A, Hasan SM et al. Fertility preservation is an imperative goal in the clinical practice of radiation oncology: a narrative review. Ecancermedicalscience. 2022;16:1461. doi: 10.3332/ecancer.2022.1461
  2. Terenziani M, Piva L, Meazza C. Oophoropexy: a relevant role in preservation of ovarian function after pelvic irradiation. Fertility and Sterility. 2009;91(3):935.e15–935.e16. doi: 10.1016/j.fertnstert.2008.09.029
  3. Kaur S, Kurokawa M. Regulation of Oocyte Apoptosis: A View from Gene Knockout Mice. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(2):1345. doi: 10.3390/ijms24021345
  4. Zhang W, Huang L, Kong C, Liu J, Luo L, Huang H. Apoptosis of rat ovarian granulosa cells by 2,5‑hexanedione in vitro and its relevant gene expression. Journal of Applied Toxicology. 2013;33(7):661–669. doi: 10.1002/jat.2714
  5. Dawood AS, Salem HA. Current clinical applications of platelet-rich plasma in various gynecological disorders: An appraisal of theory and practice. Clinical and Experimental Reproductive Medicine. 2018;45(2):67–74. doi: 10.5653/cerm.2018.45.2.67
  6. Sfakianoudis K, Simopoulou M, Grigoriadis S, Pantou A, Tsioulou P, Maziotis E et al. Reactivating Ovarian Function through Autologous Platelet-­Rich Plasma Intraovarian Infusion: Pilot Data on Premature Ovarian Insufficiency, Perimenopausal, Menopausal, and Poor Responder Women. Journal of Clinical Medicine. 2020;9(6):1809. doi: 10.3390/jcm9061809
  7. Xu P, Wu Y, Zhou L. Platelet-rich plasma accelerates skin wound healing by promoting re-epithelialization. Burns Trauma. 2020;8: tkaa028. doi: 10.1093/burnst/tkaa028
  8. Demyashkin GA, Vadyukhin MA, Shekin VI. The Influence of Platelet-­Derived Growth Factors on the Proliferation of Germinal Epithelium After Local Irradiation with Electrons. Journal of Reproduction and Infertility. 2023;24(2):94–100. doi: 10.18502/jri.v24i2.12494
  9. Ozcan P, Takmaz T, Tok OE, Islek S, Yigit EN, Ficicioglu C. The protective effect of platelet-rich plasma administrated on ovarian function in female rats with Cy-induced ovarian damage. Journal of Assistant Reproduction and Genetics. 2020;37(4):865–873. doi: 10.1007/s10815-020-01689-7
  10. Kudryavtsev GY, Kudryavtseva LV, Mikhaleva LM, Kud­ryavtseva YY, Solovyeva NA, Osipov VA, et al. Immunohistochemical study of P53 protein expression in different prostate cancer Gleason grading groups. RUDN Journal of Medicine. 2020;24(2):145–155. doi: 10.22363/2313-0245-2020-24-2-145-155
  11. Kudryavtsev GY, Kudryavtseva LV, Mikhaleva LM, Babi­chenko II. Immunohistochemical Study of Tumor Cells Proliferative Activity at Different Graduations of Prostate Cancer. RUDN Journal of Medicine. 2019;23(4):364–372. doi: 10.22363/2313-0245-2019-23-4-364-372
  12. Reisz JA, Bansal N, Qian J, Zhao W, Furdui CM. Effects of ionizing radiation on biological molecules — mechanisms of damage and emerging methods of detection. Antioxidants Redox Signals. 2014;21(2):260–292. doi: 10.1089/ars.2013.5489
  13. An J, Du X, Zhang F, Chen J, Dai J, Huang M et al. Effect of radiotherapy on ovarian function in patients with cervical cancer undergoing radical surgery. Chinese Journal of Radiation Oncology. 2019;28(10):753–756.
  14. Almeida CP, Ferreira MCF, Silveira CO, Campos JR, Borges IT, Baeta PG et al. Clinical correlation of apoptosis in human granulosa cells-­A review. Cell Biology International. 2018;42(10):1276–1281. doi: 10.1002/cbin.11036
  15. Seckin S, Ramadan H, Mouanness M, Kohansieh M, Merhi Z. Ovarian response to intraovarian platelet-rich plasma (PRP) administration: hypotheses and potential mechanisms of action. Journal of Assistant Reproduction and Genetics. 2022;39(1):37–61. doi: 10.1007/s10815-021-02385-w
  16. Bos-­Mikich A, de Oliveira R, Frantz N. Platelet-rich plasma therapy and reproductive medicine. Journal of Assistant Reproduction and Genetics. 2018;35(5):753–756. doi: 10.1007/s10815-018-1159-8
  17. Sills ES, Wood SH. Autologous activated platelet-rich plasma injection into adult human ovary tissue: molecular mechanism, analysis, and discussion of reproductive response. Bioscience Rep. 2019;39(6): BSR20190805. doi: 10.1042/BSR20190805

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».