Sprague dawley ratlarda mavi ve beyaz LED aydınlatmaları ile nesfatin-1 uygulamasının bazı büyüme ve fizyolojik parametreler üzerine etkileri
Effects of blue and white LED lights and nesfatin-1 application on some growth and physiological parameters in sprague dawley rats
Yazar: SAEID CHEKANI AZAR
Danışman: PROF. DR. NİLÜFER SABUNCUOĞLU ÇOBAN
Atatürk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Zootekni (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Aydınlatma = Lighting ; Büyüme = Growth ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Karaciğer hastalıkları = Liver diseases ; LED ışığı = LED lights ; Mavi ışık = Blue light ; Melatonin = Melatonin ; Nesfatin 1 = Nesfatin 1 ; Sıçanlar = Rats ; Üreme = Reproduction

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı, mavi ve beyaz ışık yayan diyotların (LED) ışık kaynağı olarak kullanıldığı şartlarda, erkek Sprague Dawley (SD) ratlarda bazı büyüme, fizyolojik, üreme, biyokimyasal ve histopatolojik özellikleri belirlemek ve bu özellikler üzerine nöropeptit nesfatin-1'nin etkilerini araştırmaktır.
Materyal ve Metot: SD ratlar 14 hafta boyunca, her hafta tartım yapılarak, rutin floresan ışık (Kontrol=K, Kontrol+Susam yağı=KS), deneme grupları olarak ise mavi ve beyaz LED (MLED ve BLED) ışıklarına ve son iki haftada nesfatin-1 uygulamalarına [MLEDN1 (MLED+nesfatin-1), BLEDN1 (BLED+nesfatin-1)] maruz bırakılmıştır. Nesfatin-1 (10 µg), %10 dimetil sülfoksit (DMSO)+susam yağında çözülmüş şekilde (MLEDN1 ve BLEDN1) ve sadece %10 DMSO+susam yağı (KS), hayvanların ağırlıklarına göre (0,5 mg/kg ilaç) subkutan (SC) olarak iki kez enjekte edilmiştir. Deney sonunda ratların genel anestezi altında dekapitasyonu yapılarak, kan numuneleri alınıp, bazı biyokimyasal parametrelerin analizi yapılmıştır. Ayrıca, sperm, testisler, karaciğer ve göz dokularından örnekler alınarak bazı üreme ve histopatolojik özellikler incelenmiştir. Ratların organlarına ait ölçümler elde edilmiş ve tüm verilerin istatistiksel olarak analizleri yapılmıştır.
Bulgular: Işıklandırma grupları arasında, canlı ağırlık, serum HDL, LDL, trigliserid, ALT, AST, GGT, glukoz, kortizol parametreleri yönünden istatistiksel olarak farklılık bulunamamıştır. Farklı ışık ve nesfatin-1 uygulanan gruplar içinde ratların, dalak, akciğer ve böbrek ağırlıkları bakımından belirlenen farklılıklar istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0,01 ve p<0,05). Kalp, böbrek ve testis ağırlıkları ve kalın bağırsak uzunluğu, ışıktan etkilenerek mavi LED grubunda en düşük seviyede belirlenmiştir (p<0,05). Nesfatin-1, ACTH ve melatonin seviyeleri, MLED ratlarda düşüş göstermiş ve nesfatin-1 uygulaması MLEDN1 ratlarda, melatonin seviyesini artırarak (p<0,05), nesfatin-1 (p<0,001) seviyesini düşürmüştür. MLED ratların sperm hareketliliği, diğer gruplara göre önemli seviyede düşüş göstermiştir (p<0,001). Histopatolojik sonuçlara göre, nesfatin-1 uygulaması MLED ratların testis dokularında intertubuler aralıklarda ödem ve interstisyel damarlarda hiperemi, spermatositlerde dejenerasyon ve tubulus duvarının incelmesini engellemiştir. Nesfatin-1'in olumlu etkisi, BLED hayvanların testis dokularında daha da artmıştır. Mavi LED, ratların karaciğerlerinde dejenerasyon ve nekrotik hepatosite neden olmuş ve nesfatin-1 uygulaması, MLEDN1 ratların karaciğerlerinde nekroz şiddetini azaltmıştır. MLEDN1 ratlarda, karaciğer sinüzoidlerinde dilatasyon ve damarlarda hiperemi azalmıştır. Tüm grupların göz dokularında, retina, kornea ve skleranın normal histolojik yapıda oldukları gözlenmiştir.
Sonuç: Bu sonuçlar, mavi ve beyaz LED'in ratlarda büyüme döneminde canlı ağırlık artışı üzerinde etkisi olmadığını, fakat bazı organların gelişimi ve histopatolojileri üzerine negatif yönde etkisinin bulunduğunu ve nesfatin-1 kullanımının, LED aydınlatmanın bazı olumsuz etkilere karşı koruyucu olabileceğini göstermiştir. 
Anahtar Kelimeler: Beyaz LED, büyüme, ışıklandırma, karaciğer dejenerasyonu, mavi LED, melatonin, nesfatin-1, rat, üreme.

Abstract:
Aim: The aim of the study was to determine some growth, physiological, reproductive, biochemical and histopathological properties in male Sprague Dawley (SD) rats and to investigate the effect of neuropeptide nesfatin-1 on these traits under the conditions where blue and white light emitting diodes (LED) are used as light sources.
Material and Method: SD rats were weighed every week for 14 weeks and exposed to routine fluorescent light (Control=K, Control+Sesame oil=KS), blue and white LED (MLED and BLED) lights as experimental groups and nesfatin-1 applications in the last two weeks [MLEDN1 (MLED+nesfatin-1), BLEDN1 (BLED+nesfatin-1)]. Nesfatin-1 (10 µg), 10% dimethyl sulfoxide (DMSO) + dissolved in sesame oil (MLEDN1 and BLEDN1) and only 10% DMSO + sesame oil (KS), subcutaneously by weight of animals (0.5 mg/kg drug) (SC) was injected twice. At the end of the experiment, the rats were decapitated under general anesthesia, blood samples were taken and some biochemical parameters were analyzed. In addition, some reproductive and histopathological features were examined by taking samples from sperm, testicles, liver and eye tissues. Measurements of the organs of the rats were obtained and all data were analyzed statistically.
Results:  There was no statistical difference between the lighting groups in terms of body weight, serum HDL, LDL, triglyceride, ALT, AST, GGT, glucose, cortisol parameters. The differences determined in terms of spleen, lung and kidney weights of rats in different light and nesfatin-1 applied groups were found to be statistically significant (p<0.01and p<0.05). Heart, kidney and testis weights and length of large intestine were determined at the lowest level in the blue LED group by being affected by light (p<0.05). Nesfatin-1, ACTH and melatonin levels decreased in MLED rats and nesfatin-1 administration increased melatonin level (p<0.05), but decreased nesfatin-1 level (p<0.001) in MLEDN1 rats. Sperm motility of MLED rats showed a significant decrease compared to other groups (p<0.001). According to the histopathological results, nesfatin-1 administration prevented edema in the intertubular spaces and hyperemia in the interstitial vessels, degeneration of spermatocytes and thinning of the tubular wall in the testicular tissues of MLED rats. The positive effect of Nesfatin-1 was further enhanced in testicular tissues of BLED animals. Blue LED caused degeneration and necrotic hepatocytes in the livers of rats, and nesfatin-1 administration reduced the severity of necrosis in the livers of MLEDN1 rats. In MLEDN1 rats, dilatation in liver sinusoids and hyperemia in vessels were decreased. It was observed that the retina, cornea and sclera were in normal histological structure in the eye tissues of all groups.
Conclusion: These results showed that blue and white LED had no effect on live weight gain in rats during the growth period, but had a negative effect on the development and histopathology of some organs, and the use of nesfatin-1 could be protective against some negative effects of LED lighting.

Key Words: White LED, blue LED, lighting, reproduction, growth, melatonin, liver degeneration, nesfatin-1, rat.