Rat testisinde tunikamisin ile oluşturulan endoplazmik retikulum stresine karşı melatonin kullanımının etkisi
The effect of the usage of melatonin against tunicamycin-induced endoplasmic reticulum stress in rat testes
Yazar: MUSA TATAR
Danışman: PROF. DR. ÜLKER EREN
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı / Histoloji ve Embriyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Endoplazmik retikulum = Endoplasmic reticulum ; Melatonin = Melatonin ; Sıçanlar = Rats ; Testis = Testis ; Tunikamisin = Tunicamycin

Özet:
Sunulan çalışmada, hücrenin endoplazmik retikulum (ER) stresinden korunması veya ER stresinin ya da olumsuz etkilerinin ortadan kaldırılmasına yardımcı olunması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda tunikamisin (TM) ile testiste oluşturulacak olan ER stresinin olumsuz etkilerine karşı, melatoninin önleyici veya tedavi edici yönde kullanımının olası sonuçlarının araştırılması planlanmıştır. Çalışmada, 42 adet erişkin Sprague Dawley rat, yedi eşit gruba ayrıldı. TM1 grubuna tek doz TM, 200 µg/kg dozda i.p. olarak uygulandı. Uygulamadan 24 saat sonra doku örnekleri alındı. TM2 grubundan, tek doz TM uygulamasını takip eden yedi gün sonra doku örnekleri alındı. Proflaktik melatonin (PMel) grubuna yedi gün boyunca, 20 mg/kg melatonin i.p. olarak uygulandıktan sonra, tek doz TM uygulanıp 24 saat sonra doku örnekleri alındı. Tedavi melatonin (TMel) grubuna ise tek doz TM uygulandıktan 24 saat sonra başlayarak, yedi gün boyunca melatonin uygulandı ve 24 saat sonra doku örnekleri alındı. Sham kontrol gruplarına (SK1 ve SK2) hem TM çözücüsü hem de melatonin çözücüsü, deneme gruplarının protokolü doğrultusunda verildi. Kontrol grubuna herhangi bir uygulama yapılmadı. Elde edilen doku örnekleri histolojik, immunohistokimyasal, enzim histokimyasal, moleküler biyolojik ve biyokimyasal yöntemlerle incelendi. Araştırma ile TM'nin testis dokusuna toksik etkisi, hem uygulamadan 24 saat sonra hem de bir hafta sonra alınan dokularda, histolojik ve biyokimyasal yöntemlerle belirlendi. TM'nin hücrede ER stresi oluşturduğu, GPR78 üretim yoğunluğunun immunohistokimyasal ve moleküler düzeyde belirlenmesiyle tespit edildi. ER stresinin dokuda oksidan düzeyi ve apoptozis oranını artırdığı gösterildi. Melatoninin, TM kullanımından önce veya sonra yedişer gün süreyle kullanımının etkileri, histolojik ve biyokimyasal yöntemlerle belirlendi. Dokularda kontrol grubuna benzer görüntüler elde edildiği ve antioksidan oranının arttığı görüldü. Histometrik olarak hem TM hem de melatoninin tubulus çapını küçülttüğü belirlendi. Bununla birlikte profilaktik olarak melatonin uygulamasının, tedavi edici olarak melatonin kullanımından daha başarılı şekilde GRP78 oranını azalttığı, immunohistokimyasal ve moleküler düzeyde belirlendi. Sonuç olarak; melatoninin, hücre hasarı oluşmadan önce uygulanmasının, hücrenin ER stresinden korunmasında etkili olacağı ileri sürülebilir.

Abstract:
The present study aimed to protect the cell from endoplasmic reticulum (ER) stress or to help eliminate ER stress or its negative effects. For this purpose, it is planned to investigate the possible consequences of melatonin in preventive or therapeutic use against the negative effects of ER stress on testis with tunicamycin. In this study, 42 adult Sprague Dawley rats were divided into seven equal groups.A single dose of tunicamycin (TM) was administered as 200 µg/kg ip in the TM1 group. Tissue samples were taken 24 hours after the application. In group TM2 tissue samples were taken seven days after single dose TM administration.  In group PMel (prophylactic of melatonin), 20 mg/kg melatonin ip was administered for seven days, followed by a single dose of TM and tissue samples were taken 24 hours later. The treatment melatonin (TMel) group received melatonin for seven days, starting 24 hours after single dose TM, and tissue samples were taken 24 hours later. Both TM solvent and melatonin solvent were given to the sham control groups in accordance with the protocol of the experimental groups. No application was made to the control group. Tissue samples were examined by histological, immunohistochemical, enzyme histochemical, molecular biological and biochemical methods. The toxic effect of TM on testicular tissue was determined by histological and biochemical methods in the tissue samples taken 24 hours after the application and one week later. TM caused ER stress was determined by determining GPR78 production density at immunohistochemical and molecular level. It was shown that ER stress increases the oxidant level and apoptosis rate in the tissue. The effects of melatonin for seven days before or after the use of TM were determined by histological and biochemical methods. Histological findings were similar to the control group and the antioxidant ratio was increased in the tissue. Histologically, both TM and melatonin reduced tubulus diameter. However, it was determined by immunohistochemical and western blot methods that prophylactic application of melatonin administration decreased the GRP78 rate more successfully than melatonin use as a therapeutic. In conclusion, it can be suggested that administration of melatonin before cell damage will be effective in protecting the cell from ER stress.