Melatonin reduces oxidative stress and cardiovascular changes induced by stanozolol in rats exposed to swimming exercise

Eurasian J Med. 2013 Oct;45(3):155-62. doi: 10.5152/eajm.2013.33.

Abstract
in En , Turkish

Objective: Anabolic-androgenic steroids (AAS) are nominated for clinical use to promote protein synthesis in many therapeutic conditions. However, the indiscriminate use of AAS is related to hazardous cardiac disturbances and oxidative stress. We designed a study to investigate whether prolonged treatment with high doses of stanozolol modifies the activities of some antioxidant enzymes in the heart in sedentary and trained rats and whether this treatment causes alterations of cardiovascular parameters. In addition, the effectiveness of melatonin as an antioxidant and as a modulator of the cardiovascular side effects of stanozolol (STA) treatment was analyzed.

Materials and methods: Thirty male Wistar rats were divided into the following six groups: sedentary (S), stanozolol sedentary (SS), stanozolol-melatonin sedentary (SMS), trained (T), stanozolol trained (ST) and stanozolol-melatonin trained (SMT). The stanozolol-treatment rats received 5 mg.kg(-1) by subcutaneous injection before each exercise session (5 d.wk(-1), i.e., 25 mg.kg(-1).wk(-1)), while control groups received only saline solution injection. The melatonin-treatment groups received intraperitoneal injections of melatonin (10 mg.kg(-1)), 5 d.wk(-1) for 6 wk. Electrocardiography, blood pressure and antioxidant enzyme activity measurements were performed at the end of the experimental period for cardiac function and molecular assessment.

Results: This is the first time that the in vivo effects of melatonin treatment on stanozolol-induced cardiovascular side effects have been studied. Stanozolol induced bradycardia and significantly increased cardiac superoxide dismutase and catalase activities. Trained stanozolol-treated rats experienced an increase in blood pressure and relative heart weight, and they developed left cardiac axis deviation. Although melatonin did not prevent cardiac hypertrophy in exercised stanozolol-treated animals, it maintained blood pressure and cardiac catalase activity, and it prevented stanozolol-induced cardiac electrical axis deviation.

Conclusion: In conclusion, under our experimental conditions, chronic stanozolol administration induced mild cardiovascular side effects that were partly attenuated by melatonin treatment. However, these results showed that the combination of melatonin and exercise could minimize the stanozolol side effects in the cardiovascular system.

Amaç: Anabolik-androjenik steroidler (AAS) bir çok tedavi koşullarında protein sentezini artırmak üzere klinik kullanıma aday gösterilmektedir. Ancak, AAS’in gelişigüzel kullanımı tehlikeli kalp bozuklukları ve oksidatif stres ile ilişkilendirilmiştir. Bu çalışma, sedanter ve antrenmanlı sıçanlarda stanozololun yüksek dozda uzun süreli kullanımının kalpte bazı antioksidan enzim faaliyetleri değiştirip değiştirmediğini ve bu tedavinin kardiyovasküler parametrelerde değişikliklere neden olup olmayacağını araştırmak için tasarlanmıştır. Buna ek olarak, bir antioksidan ve stanozolol (STA) tedavisinin kardiyovasküler yan etkilerinin bir modülatörü olan melatoninin etkinliği analiz edilmiştir.

Gereç ve yöntem: Otuz erkek Wistar sıçan aşağıdaki altı gruba ayrılmıştır; sedanter (S), stanozolol sedanter (SS), stanozolol-melatonin sedanter (SMS), antrenmanlı(T), stanozolol- antrenmanlı (ST) ve stanozolol-melatonin antrenmanlı (SMT). Stanozolol ile muamele edilen sıçanlar her egzersiz seansından önce cilt altı enjeksiyonu ile 5 mg.kg−1 (5 d.wk−1, yani 25 mg.kg−1.wk−1) stanozolol alırken, kontrol grubuna sadece serum fizyolojik enjeksiyonu yapılmıştır. Melatonin grupları için intraperitonal enjeksiyon ile 5 d.wk−1 (10 mg.kg−1) melatonin 6 hafta uygulanmıştır. Kalp fonksiyonu ve moleküler değerlendirilme amacıyla EKG, kan basıncı ve antioksidan enzim aktivite ölçümleri deney sürecinin sonunda yapılmıştır.

Bulgular: Bu çalışma ile ilk defa stanozolola bağlı kardiyovasküler yan etkilerin melatonin ile tedavisinin in vivo etkileri incelenmiştir. Stanozolol bradikardiye neden olmuş ve önemli ölçüde kalp süperoksit dismutaz ve katalaz aktivitelerini arttırmıştır. Antrenmanlı olup stanozolol ile tedavi edilen sıçanlarda kan basıncı ve bağıl kalp ağırlığında bir artış gözlemlenmiş ve sol kalp aks sapması gelişmiştir. Melatonin uygulanması, stanozolol ile tedavi edilen hayvanlarda kalp hipertrofisine engel olamamasına rağmen, kan basıncı ve kalp katalaz aktivitesini muhafaza etmiş ve stanozolola bağlı kalp elektrik aks sapmasını engellemeyi başarmıştır.

Sonuç: Sonuç olarak, deneysel koşullar altında, kronik stanozolol uygulanması, melatonin tedavisi ile kısmen zayıflatılmış olan hafif kardiyovasküler yan etkilere neden olmaktadır. Ancak, bu sonuçlar melatonin ve egzersiz kombinasyonunun kardiyovasküler sistemde stanozololun yan etkilerini en aza indirelileceğini göstermektedir.

Keywords: Stanozolol; anabolic effects; electrocardiogram; exercise; melatonin; oxidative stress.