The synergistic effects of testosterone and phophodiesterase-5 inhibitor combination on oxidative stress markers, matrix metalloproteinases and oxidative DNA damage: A randomized controlled experimental study

To investigate the effects of combined tadalafil and testosterone usage on oxidative stress, DNA damage and MMPs in testosterone deficiency. Fifty rats were randomly divided into 5 groups (group-1: sham group-placebo, group-2: bilateral orchiectomy (ORX), group-3: bilateral ORX + tadalafil, group-4: bilateral ORX + testosterone, group-5: bilateral ORX + tadalafil + testosterone). Group-3 received tadalafil (5 mg/kg/day, oral). Group-4 was administered testosterone undecanoate (100 mg/kg i.m., single dose). Group-5 was administered a combination of tadalafil and testosterone undecanoate. All groups were compared with regard to serum nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase-4 (NOX-4), total thiol, matrix metalloproteinase-2 (MMP-2), MMP-3 and MMP-9, tissue inhibitor of metalloproteinases-1 (TIMP-1) and TIMP-2 and 8-hydroxy-2-deoxy guanosine (8-OHdG) levels. Total thiol levels of group-2 were significantly lower than the other groups and thiol levels were higher in group-1 and group-5 than in the other groups. NOX4, MMP2 and 9 levels in group-2 were higher than in the other groups. MMP-9 levels in group-5 were lower than in groups 3 and 4 (p = .001). The level of 8-OHdG in groups 2 and 3 was higher than in the other groups (p = .001). In correlation analysis, 8-OHdG, MMP2, and 9 levels were negatively correlated with total thiol, whereas NOX4 and 8-OHdG levels were positively correlated with MMPs values. The combination of testosterone with PDE-5 inhibitor suppresses MMP-9 levels and increases total thiol levels better than testosterone alone and tadalafil alone. Therefore, testosterone can be considered for use with PDE-5 inhibitor from the initial stage in case of testosterone deficiency. Investigar los efectos del uso combinado de tadalafil y testosterona en cuanto a estrés oxidativo, daño del ADN y metaloproteinasas de la matriz (MMPs) en la deficiencia de testosterona. Se dividió aleatoriamente a cincuenta ratas en cinco grupos (grupo-1: grupo de simulación-placebo, grupo-2: orquiectomía bilateral (ORX), grupo-3: ORX bilateral + tadalafil, grupo-4: ORX bilateral + testosterona, grupo-5: ORX bilateral + tadalafil + testosterona). El grupo 3 recibió tadalafil (5 mg/kg/day, oral). El Grupo 4 recibió undecanoato de testosterona (100 mg/kg i.m, dosis única). El Grupo 5 recibió una combinación de tadalafil y undecanoato de testosterona. Se comparó a todos los grupos con respecto a los niveles séricos de nicotinamida adenina dinucleótido fosfato oxidasa-4 (NOX-4), tiol total, metaloproteinasa de la matriz 2 (MMP-2), MMP-3 y MMP-9, inhibidor tisular de metaloproteinasas-1 (TIMP-1) y TIMP-2, y 8-hidroxi-2-deoxi guanosina (8-OHdG). Los niveles totales de tiol del grupo 2 fueron significativamente menores que en el resto de grupos, y los niveles de tiol fueron mayores del grupo 1 y el grupo 5 con respecto a los demás grupos. Los niveles de NOX4, MMP2 y 9 en el grupo 2 fueron mayores que los del resto de grupos. Los niveles de MMP-9 del grupo 5 fueron menores que los de los grupos 3 y 4 (p = 0,001). El nivel de 8-OHdG de los grupos 2 y 3 fue mayor que los del resto de grupos (p = 0,001). En el análisis de correlación, los niveles de 8-OHdG, MMP2, y 9 guardaron una correlación negativa con tiol total, mientras que los niveles de NOX4 y 8-OHdG se correlacionaron positivamente con los valores de MMPs. La combinación de testosteronay el inhibidor de PDE-5 suprime los niveles de MMP-9 e incrementa los niveles totales de tiol, de mejor manera que testosterona y tadalafilen solitario. Por tanto, puede considerarse el uso de testosterona con el inhibidor de PDE-5 en las etapas iniciales de deficiencia de testosterona.