Yüksek gerilim hattı ıle oluşturulan elektromanyetik alanın, rat spermatogonium hücreleri üzerindeki etkisinin belirlenmesi
Determining the effect of electromagnetic field generated by the high voltage power line on cells of rat spermatogonia
Yazar: MEHMET CİHAN YAVAŞ
Danışman: PROF. DR. MEHMET ZÜLKİF AKDAĞ
Dicle Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı / Biyofizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Biyofizik = Biophysics

Özet:
ÖZET
Yüksek Gerilim Hattı İle Oluşturulan Elektromanyetik Alanın,  Rat Spermatogonium Hücreleri Üzerindeki Etkisinin Belirlenmesi                                                      (YAVAŞ M.C.  Doktora Tezi, Sayfa: 135, Diyarbakır 2015)

Çalışmamızın amacı yüksek gerilim (YG) hattı (10 kV) ile oluşturulan elektromanyetik alanın wistar albino erkek ratların testis dokusu ve serum biyokimyası üzerine olan etkisini ve olası etkilenmede melatonin (MEL) ve ganoderma lucidum' in (Gl) koruyucu etkisini araştırmaktır. 
Çalışmada 64 adet wistar albino erkek erişkin rat 8 eşit gruba (n:8) ayrıldı. 26 günlük deney süresince; 1.grup: YG, 2.grup: YG+ Gl, 3.grup: YG+MEL 4.Grup: Sham-kontrol. 52 günlük deney süresince; 5.grup: YG, 6.grup: YG+ Gl, 7.grup: YG+MEL, 8.Grup: Sham-kontrol grupları oluşturuldu. Melatonin 10 mg/kg günlük olarak intraperitonal ve Gl 20 mg/kg oral gavaj yoluyla verildi. 26 ve 52 günlük uygulama grubundaki ratlara (1. 2. 3. 5. 6. 7. gruplar) günde 8 saat ELF-EMA uygulandı. Pleksiglas kafesler içinde ortalama manyetik alan şiddeti 2,48 µT, elektrik alan değeri 80,3 V/m olarak ölçülmüştür. Çalışma sonunda ratların testis dokusundan elde edilen kesitlere rutin histoloji, immumohistokimya-PCNA ve TUNEL Assay metodları uygulanarak ışık mikroskobunda değerlendirme ve sayım işlemleri gerçekleştirildi. Ratlardan alınan kanlarda, serum NO, TAS, TOS ve OSI parametrelerindeki değişim analiz edildi. 
Çalışmanın biyokimyasal bulgularında, hem 26 hemde 52 gün uygulama gruplarında, YG grubunun sham grubuna oranla TAS' da azalma, TOS ve OSI ise artma gözlenmiştir. Çalışmada, 26 ve 52 günlük YG+Gl ve YG+MEL grupların YG gruplarına göre oksidatif stresde azalma antioksidanlar düzeyinde artma gözlenmiştir.  26 günlük uygulama gruplarında NO düzeyi sham grubundan düşük olduğu, 52 günlük uygulama grubunda ise anlamlı bir fark görülmediği ve 52 günlük YG grubunda NO seviyesinin sham ve 26 günlük YG grubuna oranla arttığı belirlenmiştir (p<0,05). 26 ve 52 günlük uygulama grupları arasında (YG+Gl ve YG+MEL)ise fark bulunmamıştır (p>0,05).
Çalışmanın rutin ve immünohistokimyasal analiz bulgularında; 26 günlük uygulama grupları arasında sol testis ağırlığında herhangi bir fark tespit edilmediği (p>0.05) ancak 52 günlük uygulama grupları arasında sol testis ağırlıkları arasında anlamlı bir fark olduğu tespit edildi (p<0,05).  Rutin histopatoloji 26 ve 52 günlük YG uygulama grupları arasında spermatik hücrelerde dejenarasyon, 52 günlük YG uygulama gruplarında yapısal bütünlüğün tamamen bozulduğu, hyalinizasyonun arttığı, tubüler alanda bağ doku artışı gibi olaylar gözlenmiştir. Gl uygulanmış gruplarda hücre dejenarasyonun ve yapısal bütünlüğün kısmen düzeldiği, MEL uygulanmış gruplarda ise hücrenin yapısal bütünlüğü ve olgunlaşması düzeldiği belirlenmiştir.
İmmünohistokimyasal–PCNA değerlendirmesinde 26 günlük YG uygulamasında Gl grubunda PCNA pozitif hücreler daha fazla proliferatif olduğu, MEL grubunda ise spermatik hücrelerde PCNA pozitif hücrelerin seminifer tubül boyunca yerleştiği ve Gl grubuna göre daha etkin olduğu görülmüştür. 52 günlük uygulamada YG ve YG+Gl karşılaştırmada PCNA pozitif hücrelerin düzeldiği, proliferasyonun kısmen olduğu, ancak YG ve YG+MEL grubunda ise PCNA pozitif hücrelerin daha etkin olduğu belirlenmiştir.
Tunel Assay değerlendirmesinde, 26 günlük uygulama grupları arasında anlamlı bir değişimin olmadığı (p>0,05), ancak 52 günlük gruplar arasında anlamlı bir değişimin olduğu saptanmıştır (p<0,05). 26 günlük uygulamadaki MEL grubunun % pozitif sinyal ortalamasının YG grubuna göre oldukça düşük olduğu (p>0,05), Gl grubunun % pozitif sinyal ortalaması YG grubundan oldukça düşük olduğu tespit edildi (p>0,05). 52 günlük uygulama grupların % pozitif sinyal değerleri 26 günlük uygulama gruplarına göre arttığı, 52 günlük YG ve YG+Gl arasında anlamlı bir değişimin olmadığı (p>0,05), ancak 52 günlük YG ve YG+MEL gruplar arasında anlamlı bir değişimin olduğu saptanmıştır (p<0,05).
Sonuç olarak; yüksek gerilimin oluşturduğu oksidatif etkinin ratların serum biyokimya değerlerinde değişikliğe neden olduğu, testis histolojik yapısında bazı dejeneratif hasarlara yol açtığı, spermatogoniaların oluşmasında negatif sonuçlar doğurduğu, Gl bu etkileri kısmen koruduğu ve Melatonin ise korumada daha etkin olduğu saptanmıştır.
Anahtar kelimeler: Yüksek Gerilim, ELF-EMA, PCNA, TUNEL Assay, Spermatogonia, Antioksidan, Melatonin, Ganoderma lucidum

Abstract:
SUMMARY
Determining The Effect of Electromagnetic Field Generated by The High Voltage Power Line on Cells of Rat Spermatogonia                                                             (YAVAS M.C.  Doctorate Dissertation, Page:135, Diyarbakir 2015)

The main aim of our study is to research the effect of the electromagnetic field generated by the high voltage (HV) line on the testicles tissue and the serum biochemistry of wistar albino male rats. It also studies, in case of probable interactivity, the protecting effect of melatonin (MEL) and ganoderma lucidum (Gl). 
For the study, 64 wistar albino rats were divided into 8 equal groups (n:8). During the 26-day-experiment; 1. Group: HV, 2. Group: HV+ Gl, 3.Group: HV+MEL 4.Group: Sham-control. During the 52-day-experiment; 5. Group: HV, 6. Group: HV+ Gl, 7 Group: HV+MEL, 8. Group: Sham-control groups were formed. Melatonin 10 mg/kg was administered on daily basis intraperitonially and Gl 20 mg/kg by oral gavage. To those rats in the 26-day- and 52-day-experiment groups (1. 2. 3. 5. 6. 7. groups) were administered ELF-EMF 8 hours a day. The average magnetic field intensity (2,48 µT ) and electric field (80,3 V/m) in the plexiglas cages was measured. In the final stage of the study, the tissue sections taken from the rats' testicles were evaluated and counted under the light microscope by administering routine histology, immunohistochemistry-PCNA and TUNEL methods. The blood samples from the rats were analyzed for changes in the serum NO, TAS, TOS and OSI parameters.
The biochemical findings of the study have shown that, for both 26- and 52-day-test groups, a decrease in TAS and an increase in TOS and OSI of HV group in comparison with the sham group. In the study, we've detected a decrease in the oxidative stress level and an increase in antioxidants of 26-day and 52-day HV+Gl and HV+MEL groups in comparison with HV groups. It's also been determined that the NO level of the 26-day test groups was lower than that of the sham groups.  We haven't noticed a meaningful difference in the 52-day test group. Additionally, it's been determined that the NO level of the 52-day HV group increased in proportion with the sham and the 26-day HV group (p<0,05). No difference was determined between the 26- and 52-day test groups (HV+Gl and HV+MEL) (p>0,05).
According to the routine and immunohistochemical analysis findings of our study; no difference was detected in weight of left testicles among the test 26-day groups (p>0,05), however we've determined a meaningful difference between weights of the left testicles among the 52-day test groups (p<0,05). As a result of routine histopathology, we've detected such occurrences as degeneration in spermatic cells in the 26- and the 52- day HV groups, full structural deterioration, increasing hyalinization, and an increase in the ligament cell in tubuler field in the 52-day test groups. In the groups to which Gl had been administered, we have noticed that cell degeneration and structural consistency partly recovered, and that, in the groups to which MEL administered, the cell's structural consistency and maturing recovered. 
As a result of immunohistochemical-PCNA evaluation, it's been observed that, after the 26-day HV administration, in the Gl group PCNA positive cells were more proliferative; whereas in the MEL group PCNA positive cells had lined up along the seminiferous tubule and they were more active than in the Gl groups. In the 52-day-testing, in a comparison carried out between HV and HV+Gl, we've found out that PCNA positive cells had recovered, the proliferation was partial, but in the HV and HV+MEL group PCNA positive cells were more active. 
Tunel Assay evaluation has produced the results that there was no meaningful difference among the 26-day test groups (p>0,05), but there was a meaning divergence among the 52-day test groups (p<0,05). The MEL group in the 26-day-testing had a % positive signal average considerably lower than that of the HV group (p>0,05); the Gl group's % positive signal average was considerably lower than that of the HV group (p>0,05). The % positive signal values of the 52-day test groups had increased in comparison with the 26-day test groups; there had occurred no significant change between the 52-day HV and HV+Gl groups (p>0,05), but there was a significant divergence between the 52-day HV and HV+MEL groups (p<0,05).
In conclusion; our study has shown that the oxidative effect generated by high voltage causes changes in the rat's serum biochemistry; in a number of degenerative deteriorations in the histological structure of the testicle. Furthermore, it's detected that the oxidative effect generated by high voltage produced negative effects in the formation of spermatogonia, and that Gl partly preserves these effects and Melatonin is more active in their preservation. 
Keywords: High Voltage, ELF-EMF, PCNA, TUNEL assay, Spermatogonia, Antioxidant, Melatonin, Ganoderma lucidum