Sıçan testisinde melatoninin radyoterapi hasarına etkisınin araştırılması
Investigation of the effect of melatonin on radiotherapy damage in rat testis
Yazar: ESRA ERDEM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ TANSEL SAPMAZ
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Hamidiye Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı / Histoloji ve Embriyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Melatonin = Melatonin ; Radyasyon = Radiation ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Sıçanlar = Rats ; Testis = Testis

Özet:
Amaç: Sıçanlarda düşük ve yüksek doz hızlı radyoterapinin neden olduğu akut testis hasarına karşı melatoninin radyokoruyucu etkisinin incelenmesidir. 
Gereç ve Yöntem: 12 haftalık 40 erişkin erkek sıçan 5 gruba ayrıldı (n=8). Grup 1 (Kontrol) sıçanlarına hiçbir işlem uygulanmadı. Grup 2 (Düşük doz hızlı radyoterapi (DDHR) grubu) ve Grup 4 (Yüksek doz hızlı radyoterapi (YDHR) grubu) sıçanlarının abdominopelvik bölgelerine tek doz 8 Gy radyoterapi sırasıyla, 400 MU/min ve 1400 MU/min doz hızlarında uygulandı. Grup 3 (Düşük doz hızlı radyoterapi + Melatonin (DDHR+MEL) grubu) ve Grup 5 (Yüksek doz hızlı radyoterapi + Melatonin (YDHR+MEL) grubu) sıçanlarına tek doz 8 Gy radyoterapi sırasıyla, 400 MU/min ve 1400 MU/min doz hızlarında uygulanıp, radyoterapiden 15 dakika önce sıçanlara 50mg/kg/intraperitoneal melatonin verildi. Radyoterapiden 48 saat sonra sakrifikasyon yapıldı. Testis dokularının histolojik ve biyokimyasal analizleri yapıldı.  
Bulgular: Yalnız radyoterapi uygulanan gruplarda, kontrol grubuna kıyasla anlamlı düzeyde (p<0,001*); Johnsen skoru ve doku antioksidan değerleri düşerken, doku oksidan değerleri ve apoptotik veriler arttı. Radyoterapi ile birlikte melatonin uygulanan gruplarda; seminifer tübül epitellerinde ve bazal membranda düzensizlik, spermatogenik seri hücrelerinin ve spermatozoonların sayısında azalma, vakuolizasyon ve apoptoz gibi bulgular hafifti. Ayrıca ZO-1 ve Lectin, DDHR+MEL ve YDHR+MEL gruplarında, DDHR ve YDHR gruplarına göre daha belirgin gözlendi. 
Sonuç: Melatoninin düşük ve yüksek doz hızlı radyoterapinin yol açtığı testis hasarının önlenmesinde faydalı olduğu gösterilmiştir. Ancak radyoterapinin bu iki doz hızı arasında, testis hasarı ve melatoninin etkisi bakımından istatistiksel olarak anlamlı bir fark yoktur. 

Anahtar Kelimeler: Floresan mikroskop; Melatonin; Radyoterapi; Testis; TUNEL

Abstract:
Aim: To examine the radioprotective effect of melatonin against acute testicular damage caused by low and high dose rate radiotherapy in rats.
Materials and Methods: 40 adult male rats, 12 week old, were divided into 5 groups (n=8). No procedures were performed on Group 1 (Control) rats. A single dose of 8 Gy radiotherapy was applied to the abdominopelvic regions of Group 2 (Low dose rate radiotherapy (LDRR) group) and Group 4 (High dose rate radiotherapy (HDRR) group) rats at dose rates of 400 MU/min and 1400 MU/min, respectively. Single dose 8 Gy radiotherapy was administered to Group 3 (Low dose rate radiotherapy + Melatonin (LDRR+MEL) group) and Group 5 (High-dose rate radiotherapy + Melatonin (HDRR+MEL) group) rats at dose rates of 400 MU/min and 1400 MU/min, respectively. 50 mg/kg/intraperitoneal melatonin was given to rats 15 minutes before radiotherapy. Sacrification was performed 48 hours after radiotherapy. Histological and biochemical analyzes of testicular tissues were performed.
Results: In the radiotherapy-only groups, the Johnsen score and tissue antioxidant values decreased significantly compared to the control group (p<0.001*), while the tissue oxidant values and apoptotic data increased. Irregularity in the seminiferous tubule epithelium and basement membrane, decrease in the number of spermatogenic series cells and spermatozoa, vacuolization and apoptosis were mild in the groups that received melatonin together with radiotherapy. In addition, ZO-1 and Lectin were observed more prominently in the LDRR+MEL and HDRR+MEL groups compared to LDRR and HDRR groups.
Conclusion: There is no significant difference between these two dose rates of radiotherapy in terms of testicular damage and the effect of melatonin. Melatonin may be useful in preventing testicular damage caused by low and high dose rate radiotherapy.

Key Words: Fluorescence microscope; Melatonin; Radiotherapy; Testis; TUNEL