Colibri® insecticide induces male reproductive toxicity: alleviating effects of Lannea acida (Anacardiaceae) in rats

Basic Clin Androl. 2019 Dec 20:29:16. doi: 10.1186/s12610-019-0096-4. eCollection 2019.

Abstract

Background: Imidacloprid, a neonicotinoid insecticide, has been associated to severe reproductive toxicity in mammals. Although some preventive measures have been reported, curative strategies are yet to be explored. The present study was designed to investigate the alleviating effects of Lannea acida on the reproductive toxicity of colibri®, a commercial formulation of imidacloprid, in adult male rats.

Materials and methods: Seventy rats were orally administered with colibri® (22.5 mg/kg, 10 mL/kg) for 14 days and treated for other 14 or 28 days with either aqueous or methanol extracts of L. acida (170 or 340 mg/kg). Control animals were similarly treated with clomiphene citrate or vitamin E. Sexual organ weights, spermatozoa characteristics, sexual hormones, stress markers and testis histology were evaluated at the end of each treatment period.

Results: Colibri® exposition induced reproductive toxicity marked by a decrease in sex organ weights, spermatozoa count, motility and viability. Colibri® also decreased testosterone, luteinizing hormone, follicle stimulating hormone concentrations and increased testicular oxidative stress. Spermatozoa morphology and testis histology were also severely altered. Similar to clomiphene citrate and vitamin E, treatment with L. acida extracts significantly (p ≤ 0.05-0.001) reversed the above-mentioned damages, especially after 28 days of treatment with aqueous (340 mg/kg) and methanol (170 mg/kg) extracts.

Conclusion: Present results indicate that L. acida exerts curative effects against colibri®-induced male reproductive toxicity. These results justify the use of this plant as fertility enhancer and suggest that it could be an alternative in the management of pesticide-derived male infertility.

Contexte et justificatif: Les effets toxiques de l’imidaclopride; insecticide de la famille des néonicotinoïdes, sur la fertilité sont largement documentés. Cependant, les mesures curatives restent encore à explorer. L’objectif de ce travail était d’évaluer les effets curatifs de Lannea acida sur la toxicité reproductive du colibri®, une formulation commerciale de l’imidaclopride, chez le rat mâle.

Matériel et méthodes: Soixante-dix rats ayant reçu par gavage le colibri® (22,5 mg/kg, 10 mL/kg) pendant 14 jours ont été répartis en groupes et traités pendant 14 ou 28 jours à l’extrait aqueux ou méthanolique de L. acida (170 ou 340 mg/kg). Les groupes témoins recevaient le citrate de clomifène ou la vitamine E. Au terme de chaque période de traitement, quelques paramètres de fertilité ainsi que les marqueurs du stress et l’histologie testiculaire étaient évalués.

Résultats: Une diminution significative de la masse des organes sexuels, de la densité, la motilité, la viabilité spermatiques et des hormones sexuelles (testostérone, LH et FSH) a été notée chez les animaux exposés au colibri®. Ce toxique a également généré le stress oxydatif et les dommages testiculaires. Tout comme le citrate de clomifène et la vitamine E, les extraits de plante ont significativement (p ≤ 0,05-0,001) réparé ces altérations, notamment aux doses de 340 et 170 mg/kg des extraits aqueux et méthanolique respectivement.

Conclusion: Ces résultats renseignent que L. acida est. doué de propriétés curatives contre la toxicité reproductive du colibri®. Ceci suggère que cette plante serait une alternative prometteuse dans le traitement de l’infertilité masculine.

Keywords: Colibri®; Lannea acida; Oxidative stress; Rat; Reproductive toxicity.