Effect of Clomiphene Citrate on the Ultrastructure of Testis in Albino Rats

Elbana, Ahmed Kamal

SUMMARY:

The aim of the present work was to study the closer effect of clomiphene citrate on the ultrastructure of the testis of adult albino rats to provide a basis for optimizing this drug in the treatment of male infertility. The testes were removed from both groups under anesthesia and then prepared for examination by light using hematoxylin and eosin stains and a transmission electron microscope. Semithin sections were cut into 1 µm thick sections, stained with toluidine blue, and examined by light microscopy for a survey. The desired areas were placed in the center, and other areas were trimmed. Primary spermatocytes showed marked nuclear changes (pyknosis), and their nuclear membranes were ill-defined and disrupted. The cytoplasm showed widespread degeneration of mitochondria and lysosomes and focal degeneration of the rough endoplasmic reticulum compared with the control group. The spermatids were pale, and the two phases of spermatogenesis were distinctly identifiable in the control group but were confused in the treated group. Some spermatids had interrupted nuclear membranes, also containing degenerated mitochondria, focal fragmentation of rough endoplasmic reticulum, and free ribosomes. Spermatozoa in the treated group appeared deformed compared to the control, where they had deformed head caps. Leydig cells of the treated group have an irregularly shaped nucleus, with focal chromatin aggregation and peripheral chromatin condensation on the inner surface of the nuclear membrane. The observations of the present work indicate a possible causal relationship between testicular affection and ingestion of clomiphene citrate, which can be avoided by close medical observations using ultrasonography, semen analysis, or testicular biopsy to detect early malignant changes. Furthermore, the drug should not be used for more than three to six cycles and should be stopped for at least three cycles before reuse. When clomiphene citrate is ineffective in the treatment of male infertility, human menopausal gonadotropin (hMG) administration is typically selected. However, high-dose hMG therapy is associated with a variety of adverse effects. In this work, we report the success of a modified clomiphene citrate regimen in increasing sperm count without any hazards to the testicular tissue.

El objetivo del trabajo fue estudiar el efecto del citrato de clomifeno sobre la estructura de los testículos de la rata albina adulta, con la finalidad de determinar la mejor manera de utilizar este fármaco en el tratamiento de la infertilidad masculina. Los testículos se extrajeron bajo anestesia y para su análisis a través de microscopio de luz se tiñeron con HE. Además, las muestras fueron preparadas para su examen con microscopía electrónica de transmisión. Por otra parte, se cortaron secciones semifinas de 1 µm de espesor, se tiñeron con azul de toluidina y se examinaron mediante microscopía óptica. Los espermatocitos primarios mostraron cambios nucleares marcados (picnosis) y sus membranas nucleares estaban mal definidas y alteradas. En el grupo experimental las células presentaban el citoplasma con degeneración generalizada de las mitocondrias y de los lisosomas y una degeneración focal del retículo endoplásmico rugoso en comparación con el grupo control. Las espermátidas estaban pálidas y las dos fases de la espermatogénesis eran claramente identificables en el grupo control, pero se confundían en el grupo tratado. Algunas espermátidas tenían membranas nucleares interrumpidas, y también contenían mitocondrias degeneradas, fragmentación focal del retículo endoplásmico rugoso y ribosomas libres. Los espermatozoides del grupo tratado se presentaban deformados en comparación con el control. Las células de Leydig del grupo tratado presentaban un núcleo de forma irregular, con agregación focal de cromatina y condensación de cromatina periférica en la superficie interna de la membrana nuclear. Las observaciones del presente trabajo indican una posible relación causal entre la afección testicular y la ingestión de citrato de clomifeno, que puede evitarse mediante observaciones médicas minuciosas a través de ecografía, análisis de semen o biopsia testicular para detectar cambios malignos tempranos. Además, el medicamento no debiera ser usado durante más de tres a seis ciclos y debe suspenderse durante al menos tres ciclos antes de volver a usarlo. Cuando el citrato de clomifeno es ineficaz en el tratamiento de la infertilidad masculina, normalmente se selecciona la administración de gonadotropina menopáusica humana (hMG). Sin embargo, la terapia con hMG en dosis altas se asocia con una variedad de efectos adversos. En este trabajo, informamos el éxito de un régimen modificado con citrato de clomifeno para aumentar el recuento de espermatozoides sin riesgo para el tejido testicular.