Parsiyel mesane obstrüksiyonlu sıçanlarda hidrojen sülfür donörü sodyum hidrojen sülfit ve fosfodiesteraz 5 inhibitörü tadalafil tedavisinin erektil disfonksiyon üzerine etkisi
The effects of hydrogen sulfide donor sodium hydrogen sulfide  and phosphodiesterase TYPE 5 inhibitor tadalafil treatment on erectile dysfunction in A rat model with partially bladder outlet obstruction
Yazar: DİDEM YILMAZ ORAL
Danışman: PROF. DR. SERAP GÜR
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Erektil disfonksiyon = Erectile dysfunction ; Fosfodiesteraz = Phosphodiesterase ; Fosfodiesteraz inhibitorleri = Phosphodiesterase inhibitors ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Hidrojen sülfür = Hydrogen sulfide ; Mesane boynu obstrüksiyonu = Urinary bladder neck obstruction ; Prostat hiperplazisi = Prostatic hyperplasia ; Sodyum hidrosülfit = Sodium hydrosulfite ; Sıçanlar = Rats ; Tadalafil = Tadalafil

Özet:
Benign prostat hiperplazisi (BPH), orta ve ileri yaşlardaki erkeklerde, sıklıkla görülen önemli sağlık sorunlarından birisidir. Prostat bezinin büyümesi sonucu üretra çıkısında oluşan darlık, alt üriner sistem semptomları (LUTS) ve buna bağlı olarak gelişen erektil disfonksiyona (ED) neden olmaktadır. Bu ilişkinin en kuvvetli teorilerinden biri artan obstrüksiyon kaynaklı oksidatif stres ve inflamasyondur. Bu çalışmadaki amaç, sıçanlarda oluşturulan parsiyel mesane obstrüksiyonunun (PBOO), erektil fonksiyonu nasıl etkilediği ve bu değişiklikler üzerinde bir hidrojen sülfür donörü sodyum hidrojen sülfit ve fosfodiesteraz 5 inhibitörü (PDE-5i) olan tadalafilin tedavi edici etkisinin olup olmadığını araştırmaktır. 
Yetişkin 300-350g ağırlığındaki SpragueDawley erkek sıçanlar (n=75) beş eşit gruba ayrılmıştır kontrol (sham-operasyon yapılanlar); 6 hafta PBOO yapılan sıçanlar; 6 hafta PBOO ve NaHS (5.6mg/kg) tedavisi yapılan sıçanlar; 6 hafta PBOO ve tadalafil (2mg/kg) tedavisi yapılan sıçanlar; 6 hafta PBOO ve NaHS ve tadalafil tedavisi yapılan sıçanlar. İn vivo erektil yanıtlar, intrakavernozal basınç (ICP)/ortalama kan basıncı (MAP) oranları ve total ICP değerleri ölçülerek hesaplanmıştır. İn vitro deneylerde, kavernosal doku izole edilerek, gevşeme ve kasılma deneyleri ilgili ajanlarla organ banyosunda çalışmalar yapılmıştır. Tüm gruplardan alınan penis dokularında nitrik oksit sentaz (NOS) ve hidrojen sülfür sentaz türevlerinin, hipoksi, oksidatif stres ve fibrozis belirteçlerinin proteinlerinin ekspresyon düzeyleri immünohistokimyasal ve Western blot analizi ile ve bunlara ek olarak, TUNEL metodu ile de apoptozis ve Masson trikrom boyama ile düz kas kollajen oranı tayin edilmiştir. Ayrıca penil dokularda siklik guanozin monofosfat (cGMP), H2S ve malondialdehid düzeyleri ölçülmüştür. 6 hafta sonunda, PBOO'lu grupta artmış mesane ağırlığı, azalan in vivo erektil yanıt ve yine azalan endotel ve nitrerjik gevşeme yanıtları bulunmuştu. Tekli tedavi gruplarında bu değişimler kısmen düzelirken, kombine tedavide tamemen düzelmiştir. PBOO'ya bağlı azalan kasılma yanıtları tüm tedavili gruplarda düzelmiştir. Obstrüksiyon sonucunda penil dokuda azalan nöronal NOS ve 3-merkaptopiruvat transferaz enzim ekspresyonları da kombine tedavi ile tamamen düzelmiştir. Tekli tedavi grupları artan hipoksi, oksidatif stres ve fibrozis belirteçlerini, azalan düz kas oranını, cGMP ve H2S seviyelerini kısmen iyileştirirken, kombine tedavi bu değişmleri tamamen düzeltmiştir.
Çalışmamız sonuçları ilk olarak, obstrüksiyonun neden olduğu olduğu ED, peniste iskemiye bağlı gelişen fonksiyonel ve morfolojik değişiklikler üzerine H2S donörü ve PDE-5i kombinasyonunun başaralı olduğunu göstermiştir. Erektil fonksiyonun moleküler düzenlenmesinde ve penil dokuda ortaya çıkan etkilerin H2S ve NO'nun sinerjik etkisine bağlı  olabilir ve ED ve BPH/LUTS hastalarında klinik yarar sağlayabilir.

Abstract:
Benign prostatic hyperplasia (BPH) is one of the major health problems typically seen in middle-aged and elderly men and causes partial bladder outlet obstruction (PBOO). Clinically, BPH with lower urinary tract symptoms (LUTS) linked to benign prostatic obstruction (BPO) causes erectile dysfunction (ED). Previous studies have shown that the severity of LUTS is related to ED and there are many similar common mechanisms such as increased oxidative stress and inflammation which lead to ED. The aim of this study was to  investigate if there is any beneficial effect on ED after treatment, phosphodiesterase type 5 inhibitor (PDE-5i) tadalafil and sodium hydrosulfide (NaHS), a hydrogen sulfide donor, and combinations can be used as a pharmacological agent for the treatment of ED in patients with BPH/LUTS.
Adult Sprague-Dawley rats (n = 75) were equally divided into five groups: 1) sham-operated control; 2) PBOO (6-week); 3) NaHS (6-week, 5.6 mg/kg/day, i.p.)-PBOO; 4) tadalafil (6-week, 2 mg/kg/day, oral)-PBOO; and 5) combination treatment with NaHS and tadalafil in PBOO. PBOO was induced by ligation of the urethra. Erectile response was evaluated by cavernosal nerve stimulation. The relaxant and contractile responses of CC were obtained from organ bath studies. Western blotting and immunohistochemistry were used to determine protein expression and localization of nitric oxide synthase (NOS) and hydrogen sulfide synthase enzymes, oxidative stress, hypoxia and fibrosis  markers. The relative area of smooth muscle to collagen using Masson trichrome staining was evaluated. Apoptosis was analyzed using TUNEL assay. In addition, cyclic guanosine monophosphate (cGMP), H2S and malondialdehyde levels were determined in penile tissues. At the end of 6 weeks, increased bladder weight, decreased in vivo erectile function and reduced endothelial and nitrergic relaxation responses in the PBOO group, which were partially improved with monotherapy while combined therapy recovered completely. Decreased contraction responses induced by PBOO were ameliorated by all treatments. Decreased neuronal NOS and 3-mercaptopiruvate transferase enzyme expressions in penile tissue as a result of obstruction also completely increased with combined treatment. Monotherapy partially improved the levels of increased hypoxia, oxidative stress, and fibrosis markers, decreased smooth muscle mass, cGMP and H2S levels, while combined therapy completely enhanced.
We firstly pointed out that beneficial combination with H2S donor and PDE-5i treatment  contributed to the restoration of erectile function, the progression of ischemia-associated functional as well as morphological penile alterations in obstruction. H2S and NO most likely might have a synergistic effect on the structure of penile tissue and molecular modulation of erectile function, and be effective for ameliorating clinical outcomes in men with ED and BPH/LUTS.