Modèles de dysfonction érectile chez le rat

Abstract

Des modèles de dysfonction érectile (DE) ont été développés et étudiés chez le rat. Cependant, peu de choses sont connues dans certains modèles présentant des facteurs de risque de la DE, en l’occurrence le rat soumis à une diète riche en glucose, le rat avec une restriction de croissance intra-utérine (RCIU) et le rat avec l’infusion continue de l’angiotensine (Ang) II en ce qui concerne l’évaluation de la fonction érectile in vivo. C’est ainsi que nous nous sommes proposés cette étude. La fonction érectile a été mesurée par la stimulation électrique du nerf caverneux à des cohortes de rats mâles Sprague-Dawley de différents âges comme suit: 1) des rats jeunes de 12 semaines d’âge, adultes reproducteurs à la retraite d’environ 30 semaines d’âge et des rats de 27 et 29 semaines soumis à une diète riche en glucose par l’eau de breuvage (10%) à court (1 semaine), moyen (6 semaines) et long (12 ou 13 semaines) termes; 2) des rats jeunes âgés de 12 semaines recevant une infusion soit de l’Ang II (200ng/kg/min) soit de la saline par mini-pompes osmotiques sous-cutanées pendant 1 et 2 semaines; et 3) des rats adultes âgés de 36 semaines avec une RCIU. La fonction érectile a été représentée par des courbes de variations de pression intracaverneuse (PIC) et d’aire sous la courbe (ASC) normalisées avec la pression artérielle moyenne (PAM) en réponse à la stimulation nerveuse à différents volts. À la fin des expériences, les animaux ont été sacrifiés, le sang recueilli pour le dosage de la glycémie et de l’insulinémie; le pénis, l’aorte thoracique et le cœur prélevés à des fins d’analyses protéique et histologique. La diète riche en glucose à court terme a eu un effet néfaste sur la fonction érectile chez le jeune rat mais bénéfique chez le rat adulte reproducteur; de même que pour les études à long terme, la diète riche en glucose a amélioré ou renversé la DE associée au vieillissement. Les rats avec RCIU ont exhibé une baisse très significative de la fonction érectile. Ces détériorations ou améliorations de la fonction érectile avec le glucose ou dans la RCIU ont été principalement associées à des modifications de l’expression de l’Akt, en plus d’une augmentation de l’insuline sérique dans les groupes avec le glucose. L’Ang II a entraîné une baisse de la fonction érectile, statistiquement très significative après 1 semaine et maintenue après 2 semaines de traitement, sans causer des changements morphologiques au cœur et à l’aorte thoracique. En conclusion : l’atteinte du système érectile se fait précocement dans les complications cardiovasculaires liées à l’activation du SRA, l’implication de l’Akt dans la modulation de la fonction érectile dépend de type de vieillissement et de la diète, le RCIU est un facteur de risque pour la DE.

Rat is a most rodent used for erectile function studies, and many erectile dysfunction (ED) rat models have been developed and studied. However, according to our knowledge, erectile function has never been studied in high-glucose fed rat model, intrauterine growth restriction rat model (IUGR) and continuous angiotensin (Ang) II infusion rat model. In this context, we set up this study. We mesured simultaneously mean arterial pression (MAP), intracavernosal pression (ICP), aire under the curve (AUC); and erectile function was obtained by variations of the ratio ICP/MAP and AUC/MAP in response to electrical stimulation of cavernosal nerve (0.89 – 6.50 Volts) in male Sprague-Dawley rats in different protocols as follow: 1) young (12 week old), procreator adult (~30 week old) and adult (27 and 29 week old) rats randomized and fed with high-glucose diet in water (10%) or simple water for a short (1 week), middle (6 weeks) and long (12 and 13 weeks) terms; 2) adult (36 week old) IUGR rats; 3) young (12 week old) rats randomized and received a chronic infusion of AngII (200 ng/kg/min) or saline by osmotic minipumps for 1 and 2 weeks. At the end of procedures, blood for measuring serum glucose and insulin in rats with chronic high-glucose diet was obtained, the heart was excised and left ventricle was weighed. Aorta and penis were excised, cleaned and a section of each was formalin fixed for histological studies and the rest snap frozen for protein studies. The short term high-glucose diet impacted negatively in young rats but positively in procreator adult rats; also, the erectile function was improved or reversed by chronic high-glucose diet in adult rats. We also observed a diminished erectile function in RCIU. The improvement or deterioration of erectile function was associated with changes in Akt expression, besides an increased insulin serum in rats with high-glucose diet. A diminished erectile function was observed after 1 week continuous Ang II infusion and was maintained after 2 week infusion without detectable structural changes on heart and aorta. In conclusion: this study suggests that erectile system is a precoce cible of cardiovascular complications of renin-angiotensin system. High-glucose diet deteriores erectile function but maskes the ageing induced-ED, RCIU is associated with ED in later life. Akt involvement in erectile function modulation depends on aging type and the diet.