Nucleoside analogues are important antiviral agents used to treat infections with herpes simplex and other viruses. They have the potential to impair male fertility, however, there is still limited information on this topic. In the experiments presented here, the effects of four nucleoside analogues were studied in vitro utilizing the SerW3 cell line, derived from rat Sertoli cells. Cells were cultured for three days in DMEM supplemented with four concentrations of the drugs: aciclovir and ganciclovir (0.3 mg/l, 1 mg/l, 3 mg/l, 10 mg/l), and famciclovir and penciclovir (3 mg/l, 10 mg/l, 30 mg/l, 100 mg/l), then later compared with the control group by performing Western Blot analysis, in which the expression of two junctional proteins (connexin43 and N-cadherin) and one protein of the cytoskeleton (vimentin) was determined. In addition, at the end of the culture period, immunofluorescence was performed using primary antibodies against connexin43, N-cadherin and vimentin, and a FITC-labeled secondary antibody. In the Western Blot analysis, aciclovir was found to cause a significant effect at the highest concentration tested (10 mg/l), which is less than the peak concentration measured in patients after intravenous infusion of the drug. The content of connexin43, vimentin and N-cadherin decreased to 49.8 ± 17.2 %, 68.3 ± 7.6 % and 75.3 ± 1.7 % of the control values, respectively (n=3; mean ± SD). Similar effects were observed with ganciclovir (43.2 ± 10.8 %; 76.9 ± 4.5 %; 84.4 ± 10.8 % of the control values). Penciclovir caused less pronounced effects at 10.0 mg/l medium (82.1 ± 20.6 %; 83.0 ± 17.9 %; 76.5 ± 17.7 % of controls). Only a slight effect was observed with the prodrug famciclovir; even at a 10-fold concentration (100 mg/l), only moderate changes were induced. A change in protein content to values of 83.5 ± 1.7 %, 91.2 ± 3.3 %, and 85.3 ± 5.1 %, respectively, was observed for the three proteins when the cells were exposed to famciclovir. Using the immunofluorescence technique, the fluorescence intensity of connexin43, N-cadherin and vimentin was observed to decrease after three days of culture with aciclovir, ganciclovir and penciclovir when compared to the control group, but no aberrant localization was detected. In these experiments, compared to N-cadherin and vimentin, connexin43 was found to be the best marker for detecting negative effects on these cells. In summary, aciclovir and ganciclovir showed stronger effects on the SerW3 cells compared to famciclovir and penciclovir.
Nukleosid-Analoga sind wichtige antiviral wirksame Arzneimittel, die zur Behandlung von Herpes simplex-Infektionen und anderen Viruserkrankungen eingesetzt werden. Es gibt tierexperimentelle Hinweise, dass sie die männliche Fertilität schädigen können. Die bisher publizierten Daten sind jedoch sehr lückenhaft, insbesondere fehlen direkt vergleichende Untersuchungen. Die hier beschriebenen Experimente sollen einen Beitrag dazu leisten, die Situation zu verbessern. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Wirkungen von vier Nukleosid- Analoga auf SerW3-Zellen untersucht. Die SerW3-Zelllinie wurde aus Sertoli- Zellen von Ratten abgeleitet. Die Zellen wurden für drei Tage in einem DMEM Kulturmedium mit vier verschiedenen Konzentrationen von Aciclovir und Ganciclovir (0,3 mg/l, 1 mg/l, 3 mg/l, 10 mg/l), sowie Famciclovir und Penciclovir (3 mg/l, 10 mg/l, 30 mg/l, 100 mg/l) behandelt. Anschließend wurden zwei Transmembranproteine (Connexin-43 und N-Cadherin) und ein Desmin (Vimentin) per Western Blot analysiert; die Ergebnisse wurden mit denen von Kontrollzellen verglichen. Zusätzlich wurden die Zellen am Ende der Kultur mit Antikörpern gegen Connexin-43, N-Cadherin und Vimentin unter Verwendung eines FITC-markierten sekundären Antikörpers markiert und mit Hilfe der Fluoreszenzmikroskopie untersucht. In der Western Blot-Analyse zeigte sich, dass Aciclovir in der höchsten untersuchten Konzentration (10 mg/l) einen signifikanten Effekt auf die genannten Proteine hat. Diese Konzentration von 10 mg/l ist geringer, als die mittlere maximale Plasmakonzentration, die bei Patienten nach intravenöser Gabe von Aciclovir gemessen wird. Die Gehalte von Connexin-43, Vimentin and N-Cadherin sinken auf Werte von 49,8 ± 17,2 %, 68,3 ± 7,6 % und 75,3 ± 1,7 % im Vergleich zur Kontrollgruppe (n=3; Mittelwert ± SD). Ein entsprechender Effekt konnte auch mit Ganciclovir beobachtet werden (43,2 ± 10,8 %; 76,9 ± 4,5 %; 84,4 ± 10,8 % im Vergleich zur Kontrollgruppe). Penciclovir zeigte einen geringeren Effekt bei 10,0 mg/l (82,1 ± 20,6 %; 83,0 ± 17,9 %; 76,5 ± 17,7 % im Vergleich zur Kontrollgruppe). Noch weniger ausgeprägt waren die Veränderungen nach Behandlung der Zellen mit dem Prodrug Famciclovir: nach Exposition mit der 10-fach höheren Konzentration (100 mg/l) konnte für die drei Proteine eine Reduktion des Proteininhaltes auf 83,5 ± 1,7 %, 91,2 ± 3,3 % und 85,3 ± 5,1 % der Kontrollwerte festgestellt werden. In der Fluoreszenz-Mikroskopie wurde bei Benutzung der Antikörper gegen Connexin-43, N-Cadherin und Vimentin in der genannten Reihenfolge eine zunehmende Fluoreszenz beobachtet. Nach Tagen der Kultivierung mit Aciclovir, Ganciclovir und Penciclovir war beim Vergleich mit der Kontrollgruppe tendenziell eine Abnahme der Fluoreszenz aber keine aberrante zelluläre Lokalisation der Proteine zu erkennen. Im Vergleich der analysierten Proteine stellte heraus, dass Connexin-43 der beste Marker war, um zelluläre Veränderungen durch die untersuchten Arzneistoffe zu beschreiben. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass Aciclovir und Ganciclovir einen deutlicheren Effekt als Famciclovir und Penciclovir auf die SerW3 Zellen zeigten.
