The antioxidant glutathione peroxidase family and spermatozoa: A complex story

Drevet, Joël R.

doi:10.1016/j.mce.2005.12.027

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“…Cela se manifeste par l'expression de multiples formes d'antioxydants enzymatiques primaires dont certains sont même d'expression majoritaire ou quasi restreinte à cet organe [20]. C'est le cas de la glutathion peroxydase 5 (GPx5), une enzyme abondamment sécrétée par l'épithélium de la tête de l'épididyme qui accompagne les gamètes mâles tout le long de leur descente dans le tubule épididymaire.…”

Section: Le Double Rôle Des Enzymes Antioxydantes De La Famille Des Punclassified

“…C'est le cas de la glutathion peroxydase 5 (GPx5), une enzyme abondamment sécrétée par l'épithélium de la tête de l'épididyme qui accompagne les gamètes mâles tout le long de leur descente dans le tubule épididymaire. Plusieurs autres GPx cytosoliques (GPx1, GPx3 et cGPx4) sont par ailleurs exprimées par l'épithélium épididymaire [20]. Le gamète mâle lui-même porte des GPx qui lui sont spécifiques, suite à l'expression de variants testiculaires de la GPx4 au cours de la spermatogenèse.…”

Section: Le Double Rôle Des Enzymes Antioxydantes De La Famille Des Punclassified

“…Cependant, in fine, l'exposition luminale des gamètes à des quantités d'H 2 O 2 plus importantes est source de dommages radicalaires (peroxydation des lipides membranaires, atteintes oxydantes du noyau spermatique) pouvant affecter l'issue de la fécondation [21]. En parallèle, un défaut d'expression de la GPx4 du noyau spermatique entraîne des défauts de condensation du noyau spermatique dans la tête de l'épididyme [20]. (Figure 4).…”

Section: Le Double Rôle Des Enzymes Antioxydantes De La Famille Des Punclassified

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Protection post-testiculaire des gamètes mâles contre les dommages radicalaires

2012

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> Lorsqu'ils quittent le testicule, les spermatozoïdes sont fonctionnellement immatures et disposent de moyens de défense intrinsèques limités. Ils deviendront mobiles et fécondants après leur descente et leur maturation progressive dans le tubule épididymaire. L'épididyme assure aussi la survie et la protection des gamètes mâles pendant cette phase de maturation posttesticulaire et pendant la période de stockage entre deux éjaculations. Parmi les agressions communes auxquelles les spermatozoïdes sont soumis, le stress oxydant occupe une place particulière et ambiguë. Les événements de la maturation épididymaire requièrent un certain niveau d'oxydation alors que le gamète mâle y est, par ailleurs, particulièrement sensible. Un équi-libre très fin entre oxydation ménagée bénéfique et stress oxydant délétère est ainsi maintenu dans l'environnement épididymaire. Les enzymes antioxydantes de la famille des peroxydases à glutathion à activité thiol peroxydase jouent un rôle clé dans le contrôle de cet équilibre. < Fonctions de l'épididyme dans la maturation et la protection des spermatozoïdes L'épididyme est un organe accolé au testicule, formé d'un très long tubule, fortement contourné, qui met en communication le testicule en amont via le rete testis et les canaux efférents avec le canal déférent en aval. C'est un dérivé du mésonéphros embryonnaire apparu chez les amniotes (reptiles, oiseaux, mammifères) qui atteint son plein déve-loppement chez les mammifères. Chez ces derniers, l'épididyme est impliqué dans le transport et la maturation des spermatozoïdes ainsi que, dans sa partie terminale (queue ou cauda), dans le stockage des spermatozoïdes entre deux éjaculations [1][2][3] (Figure 1). La maturation post-testiculaire des spermatozoïdes recouvre un ensemble de processus complexes qui vont progressivement modifier structurellement et fonctionnellement les gamètes en transit et ainsi leur conférer leurs aptitudes fécondantes, c'est-à-dire l'expression de leur motilité et la capacité à reconnaître la zone pellucide de l'ovule et à fusionner avec ce dernier. L'épithélium composite pseudostratifié du tubule épididymaire assure ces rôles essentiellement grâce à ses multiples activités de sécrétion et de réabsorption qui changent localement et séquentiellement la composition du fluide épididymaire dans lequel baignent les gamètes (pour une revue récente voir [4]). Une expérience simple qui illustre l'importance de ce tissu dans la fertilité mâle chez les mammifères consiste à tester les capacités fécondantes de gamètes prélevés dans différentes régions du tubule Un couple sur six dans le monde consulte en raison de difficultés à concevoir. Quand on retrace les origines de ces infertilités, un tiers mettent en cause les deux partenaires, un tiers sont uniquement d'origine féminine et un tiers uniquement d'origine masculine. Dans ce dernier groupe, il apparaît que, dans 50 % des cas, l'infertilité mâle est associée à un défaut de la spermatogenèse testiculaire. Pour l'autre moitié de ces infertilités mâles idiopathiques...

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Section: Le Double Rôle Des Enzymes Antioxydantes De La Famille Des Punclassified

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Protection post-testiculaire des gamètes mâles contre les dommages radicalaires

2012

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“…The GPx 1-8 genes mapping to chromosomes 3, 14, 5, 19, 6, 6, 1 and 5 respectively. Whereas GPx1 is the most abundant selenoperoxidase and is ubiquitously expressed in almost all tissues [60,61], GPx2 expression is most prominent in the gastrointestinal tract [62]. Expression of GPx3 is greatest in the kidney, although this enzyme is expressed in various tissues and is secreted into extracellular fluids as a glycoprotein [63,64].…”

Section: Antioxidant Defensesmentioning

confidence: 99%

Protection Against Oxidative Stress and “IGF-I Deficiency Conditions”

Morón¹,

Castilla‐Cortázar²

2012

Antioxidant Enzyme

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“…Furthermore, compared to that of control, a significantly increased sex ratios (the number of male individuals/total number of individuals) of blood cockle was found under chronic sub-lethal heavy metal exposure [8]. Though, heavy metals are theoretically considered to induce the production of reactive oxygen species (ROS) and may result in significant damage to cellular constituents and subsequently affect the activity of antioxidant enzymes such as superoxide dismutases (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPx) [9,10]. To our knowledge, there remains no study on the chronic toxic effects of heavy metals on antioxidant enzymes in A. granosa.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

125 Toxic Effects of Chronic Sub-Lethal Cu 2+ , Pb 2+ and Cd 2+ on Antioxidant Enzyme Activities in Various Tissues of the Blood Cockle, Anadara granosa

Peng¹,

Zhao²,

Han³

et al. 2015

JRST

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Blood cockles, Anadara granosa, live in coastal mudflats under threaten of low-dose chronic heavy metal exposure. The toxic effects of low dose chronic copper (7.1, 14.2, and 28.4 μg/L), lead (43, 86, and 172 μg/L), and cadmium (55, 110, and 220 μg/L) exposure on the antioxidant enzyme activities in gill, gonad and digestive gland of A. granosa were investigated in this study. The activities of superoxide dismutases (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPx) fluctuated with increased copper, lead, and cadmium exposure time. The heavy metal exposure concentration and duration (7, 14, 21, and 28 days) showed significant effects on the antioxidant enzyme activities in tested tissues. Moreover, the activities of tested antioxidant enzymes not only varied among different tissues, but also were dependent on metal species, suggesting the reactive oxygen species (ROS) may be produced through different mechanisms for different metals in various tissues. Our results indicate that the application of antioxidant enzyme activities as endpoints in toxicology bioassays for chronic sub-lethal metals must be done with caution due to their complicated produce mechanisms.

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The antioxidant glutathione peroxidase family and spermatozoa: A complex story

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