Astragalozit IV'ün bilateral kavernöz sinir hasarı sonrası gelişen erektil disfonksiyon üzerine etkileri
Effects of Astragaloside IV on erectile dysfunction after bilateral cavernous nerve injury
Yazar: SERHAT SEVGİ
Danışman: PROF. DR. SABRİ MURAT KESİM
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Astragalozit IV = Astragaloside IV ; Ereksiyon = Erection ; Erektil disfonksiyon = Erectile dysfunction ; Fibroz = Fibrosis ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Periferik sinir hasarları = Peripheral nerve injuries ; Prostat hastalıkları = Prostatic diseases ; Prostat neoplazmları = Prostatic neoplasms ; Transforme edici büyüme faktörü-beta = Transforming growth factor-beta

Özet:
Prostat kanseri yetişkin erkeklerde en sık görülen neoplazilerdendir. Tümöral dokunun rezeksiyonu amacıyla uygulanan radikal prostatektomi (RP) sırasında kavernöz sinir (KS)'lerin hasarlanması sıklıkla erektil disfonksiyon (ED) ile sonuçlanmaktadır. RP ile ilişkili ED, travmaya bağlı KS dejenerasyonu sonrası kavernozal düz kas kaybı ve fibrozis gibi morfolojik değişikliklerle karakterize iyatrojenik bir komplikasyondur. TGF-β1/Smad sinyal yolağı kavernozal fibrozisi indükleyen ana mekanizmalardan biridir. Çalışmanın amacı birçok dokuda TGF-β1/Smad sinyal inhibisyonu aracılı antifibrotik özellikleri gösterilen astragalozit IV (AS-IV)'ün RP ile ilişkili ED üzerindeki olası terapötik etkilerini bilateral kavernöz sinir hasar (BKSH) modeli kullanarak incelemektir. Çalışmada 72 adet Sprague-Dawley erkek sıçan (8-10 haftalık) kullanıldı. Sham ve BKSH modeli sonrasında, deney gruplarına (n=6) 7 ve 14 günlük protokoller boyunca 1 mg/kg/gün AS-IV, 5 mg/kg/gün AS-IV veya taşıyıcı intraperitoneal (i.p.) uygulandı. Protokolleri takiben eş zamanlı intrakavernozal basınç (İKB) ve ortalama arteriyel basınç (OAB) ölçüldü; maksimum-İKB/OAB (m-İKB/OAB) ve total-İKB/OAB (t-İKB/OAB) oranları erektil fonksiyon (EF) ölçütü olarak değerlendirildi. Kavernozal doku histopatolojisi Masson Trikrom yöntemiyle incelenirken; TGF-β1, fibronektin, pSmad2, Smad2, Smad3 ve Smad7 protein ekspresyonlarındaki değişiklikler Western Blot yöntemiyle değerlendirildi. Her iki protokolde de BKSH gruplarındaki m-İKB/OAB ve t-İKB/OAB kontrol gruplarına göre anlamlı azaldı. EF'deki düşüş 14 günlük 1 mg/kg ve 5 mg/kg AS-IV tedavileriyle anlamlı önlendi. BKSH gruplarında TGF-β1, fibronektin, pSmad2 ekspresyonları ve pSmad2/Smad2 oranı kontrol gruplarına göre anlamlı artarken, Smad7 seviyeleri anlamlı azaldı. AS-IV tedavisi TGF-β1, fibronektin ekspresyonlarındaki artışı ve azalan Smad7 ekspresyonunu her iki protokolde de doz bağımlı şekilde anlamlı önlerken, pSmad2/Smad2 oranı sadece 5 mg/kg dozunda kontrole yakın anlamlı bulundu. BKSH ile indüklenen kavernozal fibrozis ise sadece 14 günlük 5 mg/kg AS-IV tedavisiyle anlamlı önlendi. Sonuç olarak; AS-IV'ün BKSH ile indüklenen ED üzerindeki koruyucu etkisi, TGF-β1/Smad sinyal transdüksiyonunu engelleyerek gösterdiği antifibrotik özellikleriyle ilişkilendirilmektedir.

Anahtar Sözcükler: Erektil disfonksiyon, Fibrozis, Kavernöz sinir hasarı, TGF-β1/Smad

Abstract:
Prostate cancer is one of the most prevalent neoplasia seen in adult men. Injury of cavernous nerves (CN) during radical prostatectomy (RP) performed for resection of tumoral tissue frequently results in erectile dysfunction (ED). ED associated with RP is an iatrogenic complication characterized by penil tissue morphological changes such as cavernosal smooth muscle loss and fibrosis after trauma-induced CN degeneration. TGF-β1/Smads signaling pathway is one of the main mechanisms causing cavernosal fibrosis. The aim of study is to examine the possible therapeutic effects of astragaloside IV (AS-IV), which has been shown antifibrotic properties mediated by TGF-β1/Smads signal inhibition in many tissues, on ED associated with RP using bilateral cavernous nerve injury (BCNI) model. Sprague-Dawley 72 male rats (8-10 weeks) were used in this experiment. Following Sham and BCNI models, the experimental groups were treated with 1 mg/kg/day AS-IV, 5 mg/kg/day AS-IV or vehicle intraperitoneally (i.p.) for 7 and 14 days protocols. At the end of the protocols, intracavernous pressure (ICP) and mean arterial pressure (MAP) were measured simultaneously; maximum-ICP/MAP (m-ICP/MAP) and total-ICP/MAP (t-ICP/MAP) were evaluated as degree of erectile function (EF). While histopathology of cavernosal tissue was examined by masson trichrome method, changes in TGF-β1, fibronectin, pSmad2, Smad2, Smad3 and Smad7 protein expressions levels were evaluated by Western Blot method. In both protocols, m-ICP/MAP and t-ICP/MAP significantly decreased in BCNI groups compared to control groups. 14 days of 1 mg/kg and 5 mg/kg AS-IV treatments was significantly prevented the decrease in EF. TGF-β1, fibronectin, pSmad2 expressions and pSmad2/Smad2 ratio were significantly increased in BCNI groups compared to control groups, however Smad7 levels were significantly decreased. While AS-IV treatment significantly prevented the increase in TGF-β1, fibronectin and the decrease in Smad7 expressions in a dose-dependent manner in both protocols, pSmad2/Smad2 ratio was significantly found to be close to the control only at 5 mg/kg dose. Cavernosal fibrosis induced by BCNI model were significantly hindered by only 14 days of 5 mg/kg AS-IV treatment. As a result, the protective effect of AS-IV on BCNI induced ED is associated with its antifibrotic properties by inhibiting TGF-β1/Smads signal transduction.

Keywords: Cavernous nerve injury, Erectile dysfunction, Fibrosis, TGF-β1/Smads