Sperm hareketliliği düşük olan erkeklerin spermatozoalarında NRF2 mRNA ekspresyon düzeyinin incelenmesi
NRF2 mRNA expression in spermatozoa in men with low sperm motility
Yazar: REYHAN KARA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. PELİN TAŞDEMİR
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Gen ifadesi = Gene expression ; Genler = Genes ; Kısırlık = Infertility ; Kısırlık-erkek = Infertility-male ; Mikro RNA = Micro RNA ; Nükleer faktör-E2-ilişkili faktör 2 = Nuclear factor-E2-related factor 2 ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Sperm mobilitesi = Sperm mobility

Özet:
Erkek faktörü, infertilite için önemli bir etiyolojik sebep olarak karşımıza çıkmaktadır. Erkek infertilitesi için bilinen sebeplerin dışında son dönemde ilgi çeken bir yenisi eklenmiştir; oksidatif stres. Vücuttaki antioksidanlar ve reaktif oksijen türleri (ROT) arasındaki dengesizlik sonucu ortaya çıkan oksidatif stres, spermlere zarar vermekte ve infertiliteye sebep olabilmektedir.
Oksidatif strese karşı önemli hücresel savunma mekanizmalarından biri transkripsiyon faktörü nükleer faktör eritroid 2 (NF-E2) ilişkili faktör 2 (NRF2)'dir. NRF2, ROT'a karşı koruma için önemli olan antioksidan enzimleri kodlayan genlerin bazal ve indüklenebilir transkripsiyonunu düzenlemektedir. Antioksidan enzimler insan spermatogenezisinde önemli rol oynamaktadır. İnsan seminal plazma ve spermatozoada bulunan süperoksit dismutaz (SOD) önemli antioksidan enzimlerden biridir. 
Çalışmamıza 41 asthenozoospermik ve oligoasthenozoospermik olgudan oluşan çalışma grubu ile 48 sağlıklı bireyden oluşan normozoospermik kontrol gurubu dahil edildi. Bu çalışmada asthenozoospermi ve oligoasthenozoospermi olgularında, spermatogenez için önemli olduğu bilinen NRF2 antioksidan genin mRNA ekspresyon düzeyinin ve erkek üreme sisteminde önemli bir antioksidan enzim olan seminal plazma SOD aktivitesinin sperm fonksiyonları ile olan ilişkisinin araştırılması amaçlandı. Olguların spermatozoalarında NRF2 antioksidan genin mRNA ekspresyon düzeyi için kantitatif real-time ters transkriptaz polimeraz zincir reaksiyonu ve seminal plazma SOD aktivitesi için ise kolorimetrik yöntem kullanıldı.   
Araştırmamız sonucunda, çalışma grubunun NRF2 antioksidan genin mRNA ekspresyon düzeyi kontrol grubu ile istatistiksel olarak karşılaştırıldığında anlamlı bir fark saptanmadı (P=0.633). Ayrıca NRF2 mRNA ekspresyon düzeyinin spesifik sperm fonksiyon parametreleri (P>0.05) ve seminal plazma SOD aktivitesi ile aralarında bir ilişki olmadığı belirlendi (P=0.533). Çalışma grubunun seminal plazma SOD aktivitesi kontrol grubu ile kıyaslandığında anlamlı bir fark saptanmadığını gözlemledik  (P=0.502). Seminal plazma SOD aktivitesinin spesifik sperm fonksiyon parametreleri ile de aralarında bir ilişki olmadığı (P>0.05) saptandı.
Bu nedenle, verilerimiz NRF2 mRNA ekspresyonunun ve seminal plazma SOD aktivitesinin düşük sperm hareketliliği olan erkeklerde anlamlı bir fark göstermediğini ve spesifik sperm fonksiyon parametreleri ile ilişkili olmadığını göstermektedir. Bu veriler, insan spermatogenezisinde önemli rol oynadığı düşünülen NRF2 geninin erkek infertilitesi ile ilişkili ROT'un tahmin edilmesinde ve ayrıca SOD aktivitesinin sperm fertilizasyon potansiyelini belirlemede yeterli bir belirteç olarak kullanılmasının uygun olmadığını düşündürdü. Ancak, çalışmamızda çalışma ve kontrol grubu sınırlı sayıda ele alındı. Daha geniş bir populasyonda daha fazla araştırma yapılmasının uygun olacağı düşünüldü.

Anahtar Sözcükler: mRNA ekspresyonu; spermatogenez; sperm hareketliliği; transkripsiyon faktörü nükleer faktör eritroid 2 ilişkili faktör 2

Abstract:
The most essential etiology that is accepted for infertility is the male factor. The common causes of male infertility factor has been added a new interesting cause in a list which is called: oxidative stress. It is usually caused by imbalance between reactive oxygen species (ROS) and antioxidants in the metabolism. Oxidative stress may disturb sperm and causes infertility.
The transcription factor nuclear factor erythroid 2 (NF-E2) related factor 2 (NRF2) is one of the most important cellular defense mechanisms against oxidative stress. NRF2 regulates basal and inducible transcription of genes encoding antioxidant enzymes important for the protection against ROS. The antioxidant enzymes play an important role in spermatogenesis. Superoxide dismutase (SOD) is one of the most important antioxidant enzyme found in human seminal plasma and spermatozoa.
In this study included 41 patients with asthenozoospermia and oligoasthenozoospermia and also 48 healthy individuals with normozoospermia. The purpose of this study was to determine the level of mRNA expression of antioxidant gene Nfr2 that is known to be important for spermatogenesis and also the seminal plasma SOD activity which is an important antioxidant enzymes in the male reproductive system effect on sperm functions in asthenozoospermia and oligoasthenozoospermia cases. In this study, quantitative real-time reverse transcription polymerase chain reaction was used for detecting mRNA expression levels of the NRF2 antioxidant gene in ejaculated spermatozoa and colorimetric method was also used to evaluate seminal plasma SOD activity.   
There was no significant difference in the mRNA expression level of the NRF2 antioxidant gene between the patient group and the control group (P=0.633). There was also no relationship detected between NRF2 mRNA expression level and specific sperm function parameters (P>0.05). In addition, there was no relationship between NRF2 mRNA expression level and seminal plazma SOD activity (P=0.553). We observed that there was no difference in seminal plasma SOD activity levels between the control group and the patient group (P=0.502). There also was no relationship between seminal plasma SOD activity and specific sperm function parameters (P>0.05).
Therefore, these data indicated that NRF2 mRNA expression level and seminal plasma SOD activity did not show any significant difference in men with low sperm motility and that these factors were not related to specific sperm function parameters. As a result, it is thought that the NRF2 gene, which plays an important role in human spermatogenesis, cannot be suitable for use as a marker in the prediction of ROS related male infertility. In addition, this study showed that the SOD activity is not a sufficient marker to determine sperm fertilization potential. However, the patient and control groups were limited in this study. More studies in a larger population are required.

Keywords: mRNA expression; spermatogenesis; sperm motility; nuclear factor erythroid 2-related factor 2