İnsan infertil erkek vakaların semen örneklerinde iyon kanal ekspresyonlarının araştırılması
The investigation of ion channel expressions in semen samples of human infertile male cases
Yazar: SEDA ÖZAYDIN
Danışman: DOÇ. DR. EBRU ÖNALAN
Fırat Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Üroloji = Urology
Dizin: Kısırlık = Infertility ; Kısırlık-erkek = Infertility-male ; Meni = Semen ; Organeller = Organelles ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Sperm = Spermatozoa ; Sperm başı = Sperm head ; Sperm mobilitesi = Sperm mobility ; Sperm sayısı = Sperm count ; İyon kanalları = Ion channels

Özet:
Sperm iyon kanalları fertilizasyon, sperm hareketliliğinin kontrolü,
yumurtaya yönelik kemotaksis ve akrozom süreçlerinde önemli rollere sahiptir.
Fare ve insanlarda erkek infertilitesi bazı iyon kanallarının yokluğundan veya
mutasyonundan kaynaklanmaktadır. Anormal sperm parametrelerine sahip infertil
hastalarda iyon kanal ekspresyonu hakkında çok az çalıĢma mevcuttur. Mevcut
çalıĢma sperm bozukluklarına sahip hastaların spermatozoaları ve
normozoospermik bireylerin spermatozoalarında iyon kanal ekspresyon
profillerini kıyaslamayı hedeflemektedir.
ÇalıĢmaya 150 vaka katılmıĢtır. Normozoospermik, oligozoospermik,
astenozoospermik, teratozoospermik ve oligoastenoteratozoospermik olmak üzere
sayıca eĢit 5 gruptan oluĢmaktadır. Kantitatif Real Time-PZR kullanılarak
asetilkolin, Ca+2, K+, Cl- ve GABA‟da rol alan 19 iyon kanalının mRNA
seviyeleri değerlendirilmiĢtir.
Biz oligozoospermik hastalarda CACNA1B, CACNA1H, TRPC1,
TRPC3, CHRNA3, CHRNA5, CHRNAB4 genlerinin, astenozoospermik grupta
CACNA1H, TRPC3 and CHRNA5 genlerinin, teratozoospermik grupta TRPC1,
CHRNA3, CHRNA5 and CHRNB4 genlerinin ve oligoastenoteratozoospermi
grubunda da CACNA1E, CACNA1H, CHRNA3, CHRNA5, CHRNA9, CLCN3,
TRPC3 ve TRPC6 genlerinin kontrol örneklerine nazaran önemli ölçüde yüksek
ekspresyonunu belirledik. Buna ek olarak bulgularmıza göre astenozoospermik
erkeklerde CACNA1B, CACNA1G ve CLCN3 genlerinin ve teratozoospermik
erkeklerde CACNA1G, CLNS1A, KCNA5 ve KCNE1 genlerinin
normozoosprmik erkeklere kıyasla belirgin ölçüde daha düĢük ekspresyonu
mevcuttur.
Bu sonuçlar insan sperm fizyolojinde iyon kanallarının önemli bir rolü
olabileceğini açığa çıkarmıĢtır. Ġyon kanal ekspresyonlarının upregülasyonunun
veya downregülasyonunun neden olduğu iyon akıĢındaki değiĢimler; pek çok
farklı aĢamada sperm fizyolojisinin düzenlenmesinde görev alan hücre
sinyallarinde temel geçiĢ elementelerini etkileyerek erkek infertilitesine katkı
sağlamaktadır.

Abstract:
Background: Sperm ion channels play an important role in the process of
fertilization, the control of sperm motility, chemotaxis toward the egg and the
acrosome reaction. The male infertility of mice and humans arise from mutation
or absence of some ion channels. It is rarely reported the ion channel expression
in infertile patients with abnormal sperm parameters. Present study aim to
compare the expression profiles of ion channel in the spermatozoa of
normozoospermic and the spermatozoa of subjects with sperm disorders.
Methods: Study enrolled hundred fifty subjects. Five numerically equal groups
were include the normozoospermic, oligozoospermic, asthenozoospermic,
teratozoospermic and oligoasthenoteratozoospermic. We evaluated the mRNA
levels of nineteen ion channel genes involved in Ca+2, K+, Cl-, GABA and
acytcoline using quantitative real time polymerase chain reaction (RT-PCR).
Result(s): We have statistically significant the higher expression of CACNA1B,
CACNA1H, TRPC1, TRPC3, CHRNA3, CHRNA5, CHRNAB4 genes in
oligospermic patients, CACNA1H, TRPC3 and CHRNA5 genes in the
astenozoospermic group, TRPC1, CHRNA3, CHRNA5 and CHRNB4 in the
teratospermic group, CACNA1E, CACNA1H, CHRNA3, CHRNA5, CHRNA9,
CLCN3, TRPC3 and TRPC6 genes in oligoasthenoteratozoospermic group than
control subjects. The statistically significantly lower expression was found
CACNA1B, CACNA1G and CLCN3 genes in the astenospermic men and
CACNA1G, CLNS1A, KCNA5 and KCNE1genes in teratospermic men
compared with normozoospermic men.
Conclusion(s): These results unambiguously accomplish an important role of ion
channels in human sperm phsiology. Changes in ion flux caused of the
upregulation or downregulation of ion channel expressions may be provide the
possible contributies the male infertility by effecting the fundamental transduction
elements in cell signaling involving in the regulation of sperm physiology at many
different levels.