Sıçan testiküler germ hücrelerinde GLP-1 analoğu olan liraglutid'in protektif ve terapötik etkileri
Protective and therapeutic effects of liraglutide, a GLP-1 analogue, on rat testicular germ cells
Yazar: FATMA MEVANUR ERDOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. FİKRİYE YASEMİN ÖZATİK
Kütahya Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Amaç: Siklofosfamid (CYP) yaygın olarak kullanılan antikanser ve immünsüpresif bir
ajandır. Ancak pek çok yan etkileri bulunmaktadır. Bu yan etkilerden biri de erkek
infertilitesidir. Bir glukagon benzeri peptid-1 agonisti (GLP-1A) olan liraglutid, Tip-2
diyabet ve obezite tedavisinde sıklıkla kullanılmaktadır. Antikanser ilaçların genel bir yan
etkisi olan testis toksisitesinde liraglutidin etkileri ile ilgili sınırlı sayıda çalışmaya
rastlanmıştır. Bu çalışmada, antikanser bir ajan olan CYP'in ciddi bir yan etkisi olan
testiküler hasara karşı liraglutidin protektif ve terapötik etkilerinin incelenmesi
amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Çalışmada 240-280 gram (g) ağırlığında 32 adet yetişkin Sprague
Dawley erkek sıçan kullanılmıştır. Her grupta 8'er hayvan olacak şekilde kontrol ve tedavi
grupları olmak üzere 4 ayrı gruba ayrılmıştır. Testis toksistesi CYP'in (200 mg/kg) tek bir
intraperitoneal uygulaması ile oluşturulmuştur. Sıçanlar testis toksistesi oluşturulduktan 7
gün önce ve 7 gün sonra liraglutidin iki farklı dozu ile (50-100 μg/kg) tedavi edilmiştir.
Tedavi sonunda relatif testis ağırlığı (TA/VA) ve kuru/ ıslak testis ağırlığı (TKA/TYA)
hesaplanmıştır. Histolojik ve immünohistokimyasal analizler Bax, Bcl-2, Kaspaz-3 ile
değerlendirilmiştir. Serum testosteron (T), follikül stimüle edici hormon (FSH), lüteinize
edici hormon (LH) ve glutatyon peroksidaz (GPx) düzeyleri ELİSA kitleri ile ölçülmüştür.
Bulgular: Liraglutid tedavisi CYP kaynaklı azalmış olan vücut ağırlığını anlamlı bir şekilde
yükseltmiş, relatif testis ağırlığını ise düşürmüştür. Ayrıca CYP kaynaklı değişen T, LH,
FSH ve GPx değerleri liraglutid uygulaması ile kontrole yakın değerlere ulaşmıştır. FSH
değerinde, devam eden kademeli yükselme CYP'in hipotalamus hipofiz aksını etkilemiş
olduğunu düşündürmüştür. Liraglutid tedavisi, sperm sayısı ve sperm motilitesini artırırken
anormal sperm sayısını ise düşürmüştür. Testislerin histopatolojik değerlendirmesinde, CYP
ile tedavi edilen sıçanlarda testis germinal epitel bütünlüğünde bozulmalar dikkat çekmiştir.
Ayrıca, seminifer tübül lümeninde genişleme, spermatozoa sayısında azalma, nekroz,
konjesyon, ödem ve interstisyel alanda plazma sızması görülmüştür. Liraglutid tedavisi
sonrasında ise germinal epitel organizasyonda iyileşme ve lümendeki serbest sperm
sayısında bir artış görülmüştür. Johnsen skorlamasında CYP grubunda yaşanan anlamlı
düşüş sonrası doza bağımlı olarak liraglutid tedavisi ile skor yükselmiştir. CYP kaynaklı
seminifer tübüllerin çaplarında ve seminifer epitel yüksekliğinde gözlemlenen düşüş sonrası
liraglutid değerleri kontrole yakın bir değere yaklaştırdığı görülmüştür. Kaspaz-3, Bax ve
Bcl-2 immünohistokimya bulgularına göre CYP grubu ile karşılaştırıldığında liraglutid
tedavisi, değerleri kontrol grubuna yaklaştırmıştır.
Sonuçlar: Sonuç olarak, bu çalışmada liraglutid tedavisinin CYP ile oluşturulan testis hasarı
üzerine terapötik etkilerinin olabileceği saptanmıştır. Bu terapötik etkilerin kısmen doza
bağımlı şekilde değiştiği görülmüştür. İmmünohistokimya bulgularına göre, CYP kaynaklı
artmış olan apoptoza karşılık liraglutidin anti-apoptotik etki gösterdiği düşünülmüştür.
Liraglutid, ayrıca CYP kaynaklı hasara yönelik anti-dejeneratif etki de göstermiştir. Semen
analizi sonucunda da liraglutidin sperm yapısı, sayısı ve hareketliliği üzerinde etkili olduğu
böylelikle sperm üzerinde oluşan hasarı olumlu yönde etkileyebileceği düşünülmüştür.
Anahtar Kelimeler: GLP-1 analog; Liraglutid; Oksidatif stres; Siklofosfamid; Testiküler
hasar

Abstract:
Aim: Cyclophosphamide (CYP) is a widely used anticancer and immunosuppressive agent.
However, it has many side effects. One of these side effects is male infertility. Liraglutide,
a glucagon-like peptide-1 agonist (GLP-1A), is frequently used in the treatment of type-2
diabetes and obesity. There are limited studies on the effects of liraglutide on testicular
toxicity, a common side effect of anticancer drugs. In this study, we aimed to investigate the
protective and therapeutic effects of liraglutide against testicular damage, a serious side
effect of CYP, an anticancer agent.
Materials and Methods: In the study, 32 adult male Sprague Dawley rats weighing 240-
280 g were used. They were divided into 4 groups as control and treatment groups with 8
animals in each group. Testicular toxicity was induced by a single intraperitoneal
administration of CYP (200 mg/kg). Rats were treated with two different doses of liraglutide
(50-100 μg/kg) 7 days before and 7 days after testicular toxicity was induced. At the end of
the treatment, relative testicular weight (TA/VA) and dry/wet testicular weight (TKA/TYA)
were calculated. Histologic and immunohistochemical analyses were evaluated with Bax,
Bcl-2, Caspase-3. Serum testosterone (T), follicle stimulating hormone (FSH), luteinizing
hormone (LH) and glutathione peroxidase (GPx) levels were measured with ELISA kits.
Results: Liraglutide treatment significantly increased the CYP-induced decreased body
weight and decreased the relative testicular weight. In addition, CYP-induced altered T,
FSH, LH and GPx values reached values close to control with liraglutide treatment. The
continued gradual increase in follicle stimulating hormone value suggested that CYP
affected the hypothalamic pituitary axis. Liraglutide treatment increased sperm count and
sperm the motility and decreased abnormal sperm count. Histopathologic evaluation of the
testes revealed impaired integrity of the testicular germinal epithelium in CYP-treated rats.
In addition, dilatation of the seminiferous tubule lumen, decreased spermatozoa count,
necrosis, congestion, edema and plasma leakage in the interstitial space were observed. After
liraglutide treatment, there was an improvement in germinal epithelial organization and an
increase in the number of free spermatozoa in the lumen. After a significant decrease in
Johnsen scoring in the CYP group, the score increased with liraglutide treatment in a dose-
dependent manner. After the CYP-induced decrease in the diameter of the seminiferous
tubules and the height of the seminiferous epithelium, it was observed that liraglutide
brought the values closer to the control values. According to caspase-3, Bax and Bcl-2
immunohistochemistry findings, liraglutide treatment brought the values closer to the
control group compared to the CYP group.
Conclusion: As a result, it was determined in this study that liraglutide treatment may have
therapeutic effects on testicular damage caused by CYP. It was observed that these
therapeutic effects changed in a partially dose-dependent manner. According to
immunohistochemistry findings, it was thought that liraglutide showed anti-apoptotic effect
against increased apoptosis caused by CYP. Liraglutide also showed anti-degenerative effect
against CYP-induced damage. As a result of semen analysis, it was thought that liraglutide
was quite effective on sperm structure, number and motility, thus positively affecting the
damage caused on sperm.
Keywords: Cyclophosphamide; GLP-1 analog; Liraglutide; Oxidative stress; Testicular
damage