Krokinin diyabetik sıçanların testisleri üzerine etkisi
Effects of crocin on testicular tissue in diabetic rats
Yazar: GÖZDENUR GÜNEŞ
Danışman: DOÇ. DR. AYŞEGÜL KAPUCU
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Zooloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Dünyada oldukça yaygın olarak görülen diyabet ciddi komplikasyonlara sahiptir ve her yıl diyabetik birey sayısı artmaktadır. Diyabete bağlı olarak meydana gelen komplikasyonları ve üreme fonksiyon bozukluklarını azaltmak veya gidermek için bitkisel kökenli pek çok etken madde kullanılmaktadır. Crocus sativus L. (safran) bitkisinin ana bileşenlerinden bir karetenoid türevi olan krokinin anti-inflamatuar, antioksidan renoprotektif, antiaterosklerotik, antidepresan, antikanser özelliklerine sahip olduğu gösterilmiştir. Krokin serbest radikalleri temizleyerek, hücreleri oksidatif stres hasarlarına karşı koruma yeteneğine sahiptir. Çalışmamızda krokinin STZ ile diyabet oluşturulan sıçanların testislerinde oluşan hasar üzerine olan olası koruyucu etkilerini ve yolaklarını araştırmayı amaçladık.
Her grupta 7 hayvan olacak şekilde yetişkin 28 adet Wistar albino sıçan, Kontrol (%0.9 FTS), Diyabet (tek doz 65 mg/kg STZ), Krokin (50 mg/kg), Tedavi (tek doz 65 mg/kg STZ, 50 mg/kg krokin) olmak üzere dört gruba ayrıldı. Hayvanların kan glikoz düzeyleri ölçülerek STZ enjeksiyonunun 4. gününden itibaren 21 gün boyunca madde uygulamaları yapıldı. Deney sonunda alınan testis dokusunda histolojik olarak genel inceleme ve hasar skoru yapılarak, seminifer tübül çapları ve germinal epitel yükseklikleri ölçülerek gruplara arasında karşılaştırıldı ve Masson üçlü boyama yöntemi ile bağ dokunun durumu hakkında bilgi sahibi olundu. İmmunohistokimyasal çalışmalar ile spermatogenezin bir belirteci olarak hücre çoğalması ile ilişkili proliferatif hücre nüklear antijeni (PCNA) çalışıldı. Biyokimyasal parametreler olan total oksidan düzey, total antioksidan düzey, oksidatif stres indeksi ve hidroksiprolin düzeyleri çalışılırken, western blot yöntemi ile PTEN, Akt, Nrf-2 ve MMP7 protein düzeyleri belirlendi ve gruplar arası karşılaştırıldı.
Diyabetle beraber artan kan glikoz değerleri ile testis dokusundaki oksidatif stres düzeyinin, PTEN protein düzeyinin ve MMP7 protein düzeyinin, 21 gün süreyle krokin uygulamasıyla azaldığı belirlendi. Diğer taraftan diyabette azalan total antioksidan düzeyinin, hidroksiprolin düzeyinin ile Nrf-2 protein düzeyinin ve p-Akt/Akt düzeyinin krokin uygulamasıyla artarak iyileşmeye katkı sunduğu belirlenmiştir. Ayrıca diyabete bağlı olarak artan testiküler hasarın, krokin uygulanmasıyla azaldığı, bağ dokusunun daha iyi olduğu gözlemlendi. Spermatogenez düzeyini belirlemek için ölçülen germinatif epitel yüksekliğinin ve proliferatif hücre indeksinin Diyabet grubunda azalırken, Tedavi grubunda arttığı belirlendi.
Sonuç olarak, krokinin diyabetik sıçanlarda antiglisemik etkisinin olduğu, testis dokusunda antioksidan etkilerinin olduğu ve bunu antioksidan enzimlerin anlatımını uyaran Akt/Nrf-2 yolağını kullanarak yaptığı belirlendi. Bu yollarla diyabete bağlı olarak gelişen testiküler hasarı azalttığını ve spermatogenezi artırdığını belirledik.

Abstract:
Diabetes, which is quite common worldwide, has serious complications, and the number of diabetic individuals increases every year. Many herbal compounds are used to reduce or alleviate the complications and reproductive function disorders associated with diabetes. It has been shown that crocin, a carotenoid derivative and one of the main components of the Crocus sativus L. (saffron) plant, possesses anti-inflammatory, antioxidant renoprotective, antiatherosclerotic, antidepressant, and anticancer properties. Crocin has the ability to scavenge free radicals and protect cells against oxidative stress damage. In our study, we aimed to investigate the potential protective effects and pathways of crocin on testicular damage in rats induced by streptozotocin (STZ), a substance used to induce diabetes.
Total 28 adult Wistar albino rats were divided into four groups, each consisting of 7 animals: Control (0.9% saline), Diabetes (single dose of 65 mg/kg STZ), Crocin (50 mg/kg), and Treatment (single dose of 65 mg/kg STZ, 50 mg/kg crocin). Blood glucose levels of the animals were measured, and substances administrations were performed from the 4th day of STZ injection for 21 days. At the end of the experiment, histological examination and damage scoring were conducted on the testicular tissue samples, and comparisons between groups were made by measuring seminiferous tubule diameters and germinal epithelial heights. Additionally, Masson's trichrome staining was used to obtain information about the connective tissue. Immunohistochemical studies were carried out to investigate proliferating cell nuclear antigen (PCNA), as a marker of cell proliferation in spermatogenesis. Biochemical parameters such as total oxidant level, total antioxidant level, oxidative stress index, and hydroxyproline levels were studied. The protein levels of PTEN, Akt, Nrf-2, and MMP7 were determined using the western blot method and compared between groups.
It was determined that the increased blood glucose levels, oxidative stress levels, PTEN protein level, and MMP7 protein level in testicular tissue associated with diabetes decreased with crocin administration for 21 days. On the other hand, the decreased total antioxidant level, hydroxyproline level, Nrf-2 protein level, and p-Akt/Akt level in diabetes were found to increase and contribute to recovery with crocin administration. Furthermore, it was observed that the testicular damage increased due to diabetes, but decreased with crocin administration, and the connective tissue was in better condition. The germinal epithelial height and proliferative cell index, measured to determine the level of spermatogenesis, decreased in the Diabetes group but increased in the Treatment group.
In conclusion, it was determined that crocin has antiglycemic effects in diabetic rats, exerts antioxidant effects in testicular tissue, and achieves this through the Akt/Nrf-2 pathway, which stimulates the expression of antioxidant enzymes. We found that it reduces testicular damage and enhances spermatogenesis through these pathways in diabetes.