Absztrakt A sejtek homeosztázisának fenntartása a sejtek túlélésének alapfeltétele, a környezeti változásokhoz való alkalmazkodás, ennek kiemelten fontos módszere a redox egyensúly fenntartása, az oxidatív (vagy adott esetben reduktív) stressz elleni mechanizmusok. Az oxidatív stresszt a szervezet összes szövete elszenved és számos betegség pathomechanizmusában megtalálható, mint végső, sejtet károsító tényező. Az oxidatív stressz jelátviteli útvonalai csak részben ismertek, illetve szintén nem teljesen tisztázottak azok az intracelluláris mechanizmusok, melyek mediálják a folyamatot. Első kísérletsorozatunkban az oxidatív stressz káros hatásának visszafordítását vizsgáltuk. A reproduktív rendszerben az oxidatív stressz a sejtmembránok többszörösen telítettlen zsírsav komponenseit érinti leginkább, illetve gyulladásos folyamatokat indukál, ezen folyamatok a pro-inflammatorikus citokinek szintjével jól jellemezhetőek. Az oxidatív stresszt izoproterenol adásával indukáltuk, majd a kísérleti állatok a fent leírt protokoll szerint mérséklet intenzitású úszóedzésen vettek részt. A három hetes edzési időszakot követően vért, hereszövetet és ejakulátumot gyűjtöttünk. A kísérleti időszak végén megmértük a szérum tesztoszteronszintjét, a spermiumok hialuronsav- kötődését és teljes glutation tartalmát, valamint a mieloperoxidáz aktivitást, a Tumor Nekrózis Faktor alfa és az Interleukin-6 koncentrációját a herében és az ejakulátumban. A szérum tesztoszteronszintje, a spermiumok hialuronsav-kötése és glutation tartalma szignifikánsan csökkent, míg a mieloperoxidáz, a Tumor Nekrózis Faktor alfa és az interleukin-6 koncentrációja a herében és az ejakulátumban emelkedett az izoproterenol kezelést követően a kontroll csoporthoz képest. Eredményeinkből egyértelműen látszik, hogy a rendszeres, mérsékelt intenzitású úszóedzés hatékonyan enyhítette az oxidatív stressz negatív hatásait. Kutatásunk eredményei szolgálhatnak az első bizonyítékként arra, hogy a rendszeres úszás védelmet nyújt az izoproterenol által kiváltott káros, oxidatív hatásokkal szemben a hím reproduktív rendszer gyulladásos paramétereire, így a felállított állatmodellünk alapján következtethetünk arra, hogy a klinikai gyakorlatban is megalapozottan ajánlható mozgásforma az oxidatív stresszt szenvedett herefunkció visszaállítására, illetve megelőzésére. Hasznos lenne ezen eredmények emberi populációban való vizsgálata is, természetesen izoproterenol adása nélkül, olyan betegeknél, akiknél dohányzás vagy varicocele miatt herék oxidatív stressznek 19 vannak kitéve. Második vizsgálatunkban szintén az izoproterenol, mint károsító, oxidatív stresszt okozó ágens elleni védekezés intracelluláris mechanizmusait vizsgáltuk paclitaxel adását követően. A paclitaxel a kardiológiai gyakorlatban gyakran alkalmazott szer, mellyel az intravaszkuláris eszközöket bevonják a resztenózis megelőzése céljából. Hatása erősen dózisfüggő, melyet korábbi vizsgálatok bizonyítottak. Kísérletünkben az izoproterenol által károsított miokardium funkció megőrzését vizsgáltuk paclitaxel adása mellett. Eredményeink azt mutatták, hogy a hem-oxigenáz-1 fehérje koncentrációja, a hem-oxigenáz aktivitás, a szuperoxid dizmutáz fehérje koncentrációja és az összes glutation szignifikánsan csökkent az izoproterenol kezelés hatására. Amikor a paclitaxelt izoproterenollal együtt adtuk, a hem-oxigenáz-1, a szuperoxid dizmutáz koncentrációja és az összes glutation nem különbözött a kontroll szintektől A mieloperoxidáz aktivitás, az Nukleáris Faktor kappa B koncentráció és a Tumor Nekrózis Faktor-alfa fehérje koncentrációja szignifikánsan megnőtt a csak izoproterenolt kapott csoportban, míg e molekulák szintje helyreállt, amikor a paclitaxellel együttesen alkalmaztuk. Vizsgálatunkkal bizonyítottuk, hogy a paclitaxel alkalmazása megvédte a szívizomszövetet az izoproterenol oxidatív stresszt kiváltó káros hatásától, szintén bizonyítást nyert, hogy a szájon át adott paclitaxel az oxidatív és gyulladásos folyamatokat elnyomja és ezen szupresszió a védő enzimek, mint a szuperoxid dizmutáz és hem-osxigenáz-1 stimulálásán keresztül valósul meg.

Abstract Maintaining the cellular homeostasis is prerequisite for cell survival, the most important method for this is the maintenance of the redox balance, the mechanisms against oxidative (or reductive) stress. Oxidative stress is suffered by all tissues of the body and implicated in the pathomechanism of many diseases as the ultimate cell-damaging factor. The signalling pathways involved in oxidative stress are only partially understood, and the intracellular mechanisms that mediate the process are also not fully understood. In our study, we investigated the reversal of the damaging effects of oxidative stress. In the reproductive system, oxidative stress mostly affects the polyunsaturated fatty acid components of cell membranes and induces inflammatory processes, well characterized by the level of pro-inflammatory cytokines. Oxidative stress was induced by the intraperitoneal administration of isoproterenol, and then the experimental animals participated in moderate-intensity training (swimming) according to the protocol described above. After the three-week training period, blood, testicular tissue and semen were collected. At the end of the experimental period, we measured serum testosterone levels, sperm hyaluronic acid binding and total glutathione content, as well as myeloperoxidase activity, Tumor Necrosis Factor alfa and Interleukin-6 concentrations in the testis and semen. Serum testosterone levels, hyaluronic acid binding and glutathione content of semen decreased significantly, while the concentration of myeloperoxidase, Tumor Necrosis Factor-alfa and interleukin-6 in the testis and semen increased after isoproterenol treatment compared to the control group. Our results clearly show that regular, moderate-intensity swimming effectively alleviated the negative effects of oxidative stress. The results of our research may serve as the first evidence that regular swimming provides protection against the harmful, oxidative effects induced by isoproterenol on the inflammatory parameters of the male reproductive system, so based on our animal model we can conclude that it is a form of exercise that can be reasonably recommended in clinical practice for those suffering from oxidative stress to restore or prevent testicular function. It would also be useful to examine these results in a human population, of course without the administration of isoproterenol, in patients with testicular oxidative stress due to smoking or varicocele. In our second study, we also examined the intracellular mechanisms of protection 19 against isoproterenol as a damaging, oxidative stress-causing agent after paclitaxel administration. Paclitaxel is a drug frequently used in cardiology to cover intravascular devices to prevent restenosis. Its effect is highly dose-dependent, which has been proven in previous studies. In our experiment, we investigated the preservation of isoproterenol-damaged myocardial function with the administration of paclitaxel orally. Our results showed that heme oxygenase-1 protein concentration, heme oxygenase activity, superoxide dismutase protein concentration, and total glutathione decreased significantly after isoproterenol treatment. When paclitaxel co-administered with isoproterenol, the concentration of heme oxygenase-1, superoxide dismutase and total glutathione did not differ from control levels. Myeloperoxidase activity, Nuclear Factor kappa B concentration and Tumor Necrosis Factor-alpha protein concentration were significantly increased in only in the group receiving isoproterenol, while the level of these molecules was restored when it was used together with paclitaxel. Our study demonstrated that the use of paclitaxel protected the myocardial tissue from the damaging effects of isoproterenol on oxidative stress, also demonstrated that oral paclitaxel suppresses oxidative and inflammatory processes and this suppression is achieved through the stimulation of protective enzymes such as superoxide dismutase and heme oxygenase.