Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 72-90.

Cadmium (Cd) is a heavy metal known for its high toxicity that directly affects different biological systems and human health. The present study investigated the potential ability of Salvia officinalis, one of the oldest medicinal plants, to protect male rats against cadmium reproductive toxicity. Twenty-eight adult male Wistar rats were randomly divided into four groups; control (untreated), Salvia-extract treated group, cadmium treated group and a group treated with both cadmium and Salvia. Administration of cadmium alone induced a reduction in relative testis to body weight and a significant decrease in sperm count, morphology, motility, and viability. Serum levels of follicle stimulating hormone (FSH), luteinizing hormone (LH) and testosterone (T) were significantly decreased owing to the decreased expression levels of the responsible genes as indicated by real time PCR. The biochemical analysis of testicular tissue showed a significant increase in malondialdehyde (MDA) level accompanied by a decrease in the activity of antioxidant enzymes (superoxide dismutase SOD, glutathione peroxidase GPx and catalase CAT). DNA fragmentation and cell cycle perturbation were also detected in rats exposed to Cd using comet assay and flow cytometry, respectively. Moreover, the expression levels of genes of steroidogenic pathway enzymes were significantly decreased. The histological examination of testis sections after Cd administration revealed severe degeneration of spermatogenic cells. Seminiferous tubules were filled with homogenous eosinophilic fluid associated with atrophy of other seminiferous tubules. Pretreatment with the Salvia officinalis extract restored the oxidative enzymes activities and decreased the formation of lipid peroxidation byproduct, which in turn ameliorated the effect of Cd on DNA damage and cell cycle perturbation. The relative expression of FSH, LH, and T genes along with the genes of steroidogenic enzymes were significantly increased compared to the group treated with Cd only. It can be concluded that cadmium induced oxidative damage leading to genotoxicity, DNA damage, and histological abnormalities in the testicular tissues. Salvia officinalis extract could prevent these effects through the synergistic antioxidant and radical savaging effects of the bioactive compounds.

يعتبر الكادميوم من أهم المعادن الثقيلة التي تظهر سمية عالية للأنظمة البيولوجية المختلفة وصحة الانسان. بحثت الدراسة الحالية في القدرة المحتملة لنبات الميرمية على حماية ذكور الجرذان من السمية الإنجابية للكادميوم. تم تقسيم ثمانية وعشرين ذكور جرذان ويستار بشكل عشوائي إلى أربع مجموعات. المجموعة الضابطة (غير المعالجة) ، المجموعة المعالجة بخلاصة الميرمية ، المجموعة المعالجة بالكادميوم والمجموعة المعالجة بكل من الكادميوم و خلاصة الميرمية . أدى تناول الكادميوم وحده إلى انخفاض وزن الخصية بالنسبة لوزن الجسم وانخفاض كبير في عدد الحيوانات المنوية وتشكل الحيوانات المنوية وحركة الحيوانات المنوية وحيويتها. انخفضت مستويات هرمون التوستوستيرون وهرمون التحوصل والهرمون الملوتن بالدم بشكل كبير بسبب انخفاض مستويات التعبير عن الجينات المسؤولة كما هو موضح بواسطة ال PCR. أظهر التحليل الكيميائي الحيوي لأنسجة الخصية الي زيادة كبيرة في مستوى MDA وانخفاض الإنزيمات المضادة للأكسدة مثل SOD و GPx و CAT. تم اكتشاف تجزئة الحمض النووي واضطراب دورة الخلية أيضًا في الجرذان التي تعرضت للكادميوم بواسطة فحص المذنب وقياس التدفق الخلوي ، على التوالي. علاوة على ذلك ، انخفضت مستويات التعبير عن جينات إنزيمات المسار الستيرويدية بشكل كبير. كشف الفحص النسيجي بعد تناول الكادميوم عن تدهور شديد في الخلايا المولدة للحيوانات المنوية. تمتلئ الأنابيب المنوية بسائل حمضي متجانس مرتبط بضمور الأنابيب المنوية الأخرى. أعادت المعالجة المسبقة بمستخلص نبات الميرمية نشاط الإنزيمات المؤكسدة وقللت من تكوين ناتج ثانوي لأكسدة الدهون ، مما خفف بدوره من تأثير الكادميوم على تلف الحمض النووي واضطراب دورة الخلية. تمت زيادة التعبير النسبي لجينات هرمون التوستوستيرون وهرمون التحوصل والهرمون الملوتن جنبًا إلى جنب مع جينات الإنزيمات الستيرويدية بشكل ملحوظ مقارنة بالمجموعة التي عولجت بالكادميوم فقط. لذا ، يمكن أن نستنتج أن الكادميوم يسبب الضرر التأكسدي مما يؤدي إلى السمية الجينية ، وتلف الحمض النووي ، والتشوهات النسيجية في أنسجة الخصية. ويمكن لمستخلص نبات الميرمية أن يمنع هذه التأثيرات من خلال مضادات الأكسدة التآزرية والتأثيرات الوحشية الجذرية للمركبات النشطة بيولوجيًا.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.