Biochemical changes in cavernosal tissue caused by single sided cavernosal nerve resection and the effects of alpha lipoic acid on these changes

Abstract

Objective

One of the most important complications of radical prostatectomy operation is erectile disfunction (ED). Oxidative stress patterns and apoptotic changes may happen in smooth muscles and endothelial cells of corpus cavernosum after neuropraxia or neurectomy. Alpha lipoic acid (ALA) shows its antioxidant properties by eliminating free radicals. In this experimental study we investigated the effects of ALA on rehabilitation of cavernosal tissue and nitric oxide synthase (NOS) containing nerve fibers on erectile tissue.

Materials and methods

In this study four groups were formed by inclusion of 63 adult fertile rats. Control group (n: 9), sham operation group (n: 18), 18 rats underwent unilateral neurectomy of a 5-mm. segment of the cavernous nerve (group DI) and another 18 rats group which ALA received after unilateral neurectomy (group DII). Assessments were done 3 weeks after neurectomy.

Results

We assessed number of NOS containing nerve fibers via nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) diaphorase staining. According to NADPH diaphorase staining group DII significantly recovered comparing group DI (48.89 ± 19.00 and 17.22 ± 6.67 respectively) (p < 0.05). SOD activity is reduced in both; group DI and group DII (31.42 ± 6.06 and 40.38 ± 4.24). Nitrite+nitrate levels were elevated significantly in both group DI and group DII (0.52 ± 0.05 and 0.44 ± 0.02 micromole/gr wet tissue respectively) when compared with other groups (p <0.05). There is no statistical difference between results of group DI and Group DII (p> 0.05).

Conclusion

This study confirms that neurectomy caused decrease of intracavernous pressure and number of NOS fibers. Neurectomy and surgical trauma caused oxidative stress in rat corpus cavernosum. As a potent antioxidant ALA has positive effects on cavernosal tissue regeneration and rehabilitation by reducing oxidative stress. In this aspect, ALA may have a potential advantage in penile rehabilitation after radical prostatectomy.

Resumen

Objetivo

Una de las complicaciones más importantes de la prostatectomía radical es la disfunción eréctil. Se pueden producir patrones de agresión oxidativa y cambios apoptóticos en los músculos lisos y en las células endoteliales del cuerpo cavernoso después de neuropraxia o neurectomía. El ácido alfalipoico (AAL) tiene propiedades antioxidantes, ya que elimina radicales libres. En este estudio experimental investigamos los efectos del AAL en la rehabilitación del tejido cavernoso y las fibras con sintasa del óxido nítrico (NOS) en el tejido eréctil.

Materiales y métodos

Se formaron cuatro grupos en este estudio mediante la inclusión de 63 ratas fértiles adultas: 9 en el grupo de control, 18 en el grupo de operación simulada, 18 ratas sometidas a neurectomía unilateral de un segmento de 5 mm del nervio cavernoso (grupo DI) y otras 18 ratas que recibieron AAL después de la neurectomía unilateral (grupo DII). Las evaluaciones se realizaron 3 semanas después de la neurectomía.

Resultados

Determinamos el número de fibras nerviosas que contenían NOS mediante tinción del fosfato del dinucleótido de nicotinamida adenina diaforasa. Según dicha tinción, el grupo DII se recuperó significativamente en comparación con el grupo DI (48,89 ± 19,00 y 17,22 ± 6,67, respectivamente) (p < 0,05). La actividad de la superóxido dismutasa disminuyó en los grupos DI y DII (31,42 ± 6,06 y 40,38 ± 4,24 U/g de tejido húmedo). Las concentraciones de nitrito+nitrato aumentaron significativamente en el grupo DI y en el grupo DII (0,52 ± 0,05 y 0,44 ± 0,02 μmol/g de tejido húmedo, respectivamente) en comparación con los otros grupos (p < 0,05). No hubo diferencias estadísticas entre los resultados del grupo DI y el grupo DII (p > 0,05).

Conclusión

Este estudio confirma que la neurectomía disminuye la presión intracavernosa y el número de fibras con NOS. La neurectomía y el trauma quirúrgico causaron agresión oxidativa en el cuerpo cavernoso de las ratas. Como potente antioxidante, el AAL tiene efectos positivos de regeneración y rehabilitación del tejido cavernoso al disminuir la agresión oxidativa. En este sentido, el AAL ofrece una posible ventaja en la rehabilitación del pene después de la prostatectomía radical.