Influence of non-alcoholic fatty liver disease on reproductive function in an experiment

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Currently, the attention of specialists is drawn to the relationship between non-alcoholic fatty liver disease and the development of reproductive disorders in both men and women. To better understand the etiology of these conditions and the mechanisms of pathogenesis, experimental models are being developed. A model using a hypercaloric diet containing increased amounts of carbohydrates is presented in this study.

AIM: The aim of this study is to study the effect of non-alcoholic fatty liver disease on the reproductive function of female Wistar rats.

MATERIALS AND METHODS: The study was conducted on 30 female Wistar rats, which were divided into two groups. The rats in the control group received standard nutrition. The non-alcoholic fatty liver disease model was reproduced in rats of the experimental group. To verify the diagnosis in the groups, changes in animal body weight, total cholesterol, triglycerides and glucose were assessed. After the diagnosis of non-alcoholic fatty liver disease was established, males were placed with the females to assess the females’ fertility.

RESULTS: Keeping animals on a high-carbohydrate diet led to obesity in the females of the experimental group. In rats with non-alcoholic fatty liver disease, a significant increase in the blood levels of total cholesterol and triglycerides, as well as glucose, was found. A significant decrease in the number of pregnancies was recorded in the group with non-alcoholic fatty liver disease. A decrease in the number of individuals in the offspring was also revealed.

CONCLUSIONS: The results of the experiment indicate that the use of a hypercaloric diet in rats causes the development of non-alcoholic fatty liver disease. Non-alcoholic fatty liver disease significantly reduces the fertility of female laboratory rats and reduces the number of individuals in the litter. This model can be used to study the causes of the development of the disease, as well as to better understand the mechanisms underlying reproductive dysfunction in patients.

About the authors

Tatiana V. Brus

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Author for correspondence.
Email: bant.90@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7468-8563
SPIN-code: 9597-4953

MD, PhD, Associate Professor, Department of Pathological Physiology with the course of Immunopathology

Russian Federation, 2 Litivskaya st., Saint Petersburg, 194100

Anna A. Kalinina

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: aa_kalinina@list.ru

4th year student of the pediatric faculty

Russian Federation, 2 Litivskaya st., Saint Petersburg, 194100

Anastasia A. Bannova

S.I. Georgievsky Order of the Red Banner of Labor Medical Institute, V.I. Vernadsky Crimean Federal University

Email: bannova06@list.ru
ORCID iD: 0009-0007-6867-9477

1st year student of the 1st medical faculty

Russian Federation, Simferopol

Rodion V. Korablev

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: rodion.korablev@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-5754-8437
SPIN-code: 4969-6038

MD, PhD, Associate Professor, Department of Pathological Physiology with the course of Immunopathology

Russian Federation, 2 Litivskaya st., Saint Petersburg, 194100

Yurii S. Brus

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: brusyury@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-8932-8076
SPIN-code: 4256-9672

Master's student at the Department of Public Health and Healthcare

Russian Federation, 2 Litivskaya st., Saint Petersburg, 194100

References

  1. Birulina YuG, Ivanov VV, Buiko EE, et al. High-fat, high-carbohydrate diet-induced experimental model of metabolic syndrome in rats. Bulletin of Siberian Medicine. 2020;19(4):14–20. EDN: DIHLEB doi: 10.20538/1682-0363-2020-4-14-20
  2. Brus TV, Vasiliev AG. Up-to-date concept of non-alcoholic fatty liver disease. Russian Biomedical Research. 2020;5(1):18–25. EDN: YSAYYS
  3. Brus TV, Vasiliev AG, Kravcova AA, et al. Biomodeling of mixed origin fatty liver disease. Pediatrician (St. Petersburg). 2023;14(5): 25–31. EDN: BNSRIF doi: 10.17816/PED625940
  4. Patent RU No. 2757199 / 12.10.2021. Brus TV, Vasiliev AG, Trashkov AP, et al. Method of modeling fatty liver disease of mixed genesis in rats. Available from: https://yandex.ru/patents/doc/RU2757199C1_20211012 (In Russ.)
  5. Brus TV, Evgrafov VA. Pathophysiology of hepatic insufficiency. Pediatrician (St. Petersburg). 2022;13(3):55–64. EDN: CYDBYP doi: 10.17816/PED13355-64
  6. Brus TV, Pyurveev SS, Vasilieva AV, et al. Morphological liver changes in case of various ethiology fatty dystrophy. Russian Biomedical Research. 2021;6(3):21–26. EDN: MAGKAZ
  7. Brus TV, Pyurveev SS, Belyaeva IV, et al. Effect of the combined effect of prenatal metabolic syndrome and the use of different doses of glucocorticoids in pregnancy and offspring (experimental study). Children’s Medicine of the North-West. 2020;8(1):66–67. EDN: ADRKIV
  8. Brus TV, Khaytsev NV, Kravtsova AA. Liver dysfunction in pathogenesis of burn disease and its correction with succinate-containing drugs. Pediatrician (St. Petersburg). 2016;7(4):132–141. EDN: XRJTER doi: 10.17816/PED74132-141
  9. Ivashkin VT, Drapkina OM, Mayev IV, et al. Of non-alcoholic fatty liver disease in out-patients of the Russian Federation: DIREG 2 study results. Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2015;25(6):31–41. EDN: VOXFQP
  10. Ivashkin VT, Mayevskaya MV, Pavlov CS, et al. Diagnostics and treatment of non-alcoholic fatty liver disease: clinical guidelines of the Russian Scientific Liver Society and the Russian gastroenterological association. Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2016;26(2):24–42. EDN: YIYGHP doi: 10.22416/1382-4376-2016-26-2-24-42
  11. Palgova LK, Baranovsky AY, Ushakova TI, et al. Epidemiological features of non-alcoholic fatty liver disease in the North-West region of Russia (Results of an open multicenter prospective study DIREG 2). Vestnik of Saint Petersburg University. Medicine. 2017;12(2):118–135. EDN: ZDOTCB doi: 10.21638/11701/spbu11.2017.201
  12. Savchenko YaV, Sergievskaya ZA, Lopatieva SO. Non-alcoholic fatty liver degeneration in people of different age groups: a modern view of the problem. University Therapeutic Journal. 2022;4(1):11–21. EDN: OHBWEN doi: 10.56871/4338.2022.10.13.002
  13. Tkachuk VA, Vorotnikov AV. Molecular mechanisms of insulin resistance development. Diabetes Mellitus. 2014;17(2):29–40. EDN: SHBNYL doi: 10.14341/DM2014229-40
  14. Trashkov AP, Brus TV, Vasil’ev AG, et al. Red blood indicators’ dynamics in rats with non-alcoholic fatty liver disease and possibilities of its correction. Clinical Pathophysiology. 2017;23(3):66–72. EDN: YPKUDT
  15. Bazzano MV, Torelli C, Pustovrh MC, et al. Obesity induced by cafeteria diet disrupts fertility in the rat by affecting multiple ovarian targets. Reprod Biomed Online. 2015;31(5):655–667. doi: 10.1016/j.rbmo.2015.08.004
  16. Broughton DE, Moley KH. Obesity and female infertility: potential mediators of obesity’s impact. Fertil Steril. 2017;107(4):840–847. doi: 10.1016/j.fertnstert.2017.01.017
  17. Buyco DG, Martin J, Jeon S, et al. Experimental models of metabolic and alcoholic fatty liver disease. World J Gastroenterol. 2021;27(1):1–18. doi: 10.3748/wjg.v27.i1.1
  18. Guojun C, Zhang W, Sirpa M, et al. A role for the androgen receptor in follicular atresia of estrogen receptor beta knockout mouse ovary. Biol Reprod. 2022;66(1):77–84. doi: 10.1095/biolreprod66.1.77
  19. Herman MA, Birnbaum MJ. Molecular aspects of fructose metabolism and metabolic disease. Cell Metab. 2021;33(12):2329–2354. doi: 10.1016/j.cmet.2021.09.010
  20. Jalilian A, Kiani F, Sayehmiri F, et al. Prevalence of polycystic ovary syndrome and its associated complications in Iranian women: a metaanalysis. Iran J Reprod Med. 2015;13(10):591–604.
  21. Marei WFA, Smits A, Mohey-Elsaeed O, et al. Differential effects of high fat diet-induced obesity on oocyte mitochondrial functions in inbred and outbred mice. Sci Rep. 2020;10(1):9806. doi: 10.1038/s41598-020-66702-6
  22. Na W, Li-Li L, Jin-Jie X, et al. Obesity accelerates ovarian follicle development and follicle loss in rats. Metabolism. 2014;63(1):94–103, doi: 10.1016/j.metabol.2013.09.001
  23. Wu LL, Russell DL, Wong SL, et al. Mitochondrial dysfunction in oocytes of obese mothers: transmission to offspring and reversal by pharmacological endoplasmic reticulum stress inhibitors. Development. 2015;142(4):681–691. doi: 10.1242/dev.114850
  24. Younossi ZM. Non-alcoholic fatty liver disease — A global public health perspective. J Hepatol. 2019;70(3):531–544. doi: 10.1016/j.jhep.2018.10.033
  25. Younossi ZM, Koenig AB, Abdelatif D, et al. Global epidemiology of nonalcoholic fatty liver disease — Meta-analytic assessment of prevalence, incidence, and outcomes. Hepatology. 2016;64(1):73–84. doi: 10.1002/hep.28431

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Non-alcoholic fatty liver disease (liver autopsy, Hematoxylin-eosin staining, magnification ×40). Mononuclear cell infiltration

Download (456KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The number of females rats who gave birth in the experimental and control groups. *Difference from the “Control” group at the established detection level (р < 0.05). NAFLD — non-alcoholic fatty liver disease

Download (97KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Quantitative comparison of born individuals in offspring in experimental and control groups. *Difference from the “Control” group at the established detection level (р < 0.05). NAFLD — non-alcoholic fatty liver disease

Download (89KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


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».