Serotonin etken maddeli sperm yıkama medyumunun sperm hasarına olan etkisinin moleküler düzeyde incelenmesi
Investigation of the effect of serotonin-activated semen washing medium on sperm motility at the molecular level
Yazar: ELNAZ MOSHFEGHI
Danışman: PROF. DR. TÜLİN ÖZBEK ; DR. NECATİ FINDIKLI
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoteknoloji ve Genetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
Yardımcı Üreme Teknolojilerinde (YÜT) optimal sperm hazırlığı, başarılı döllenme için önemli olduğundan sperm yıkama ortamları verimliliğin artırılmasında kritik rol oynar. Sunulan tez çalışması, yeni geliştirilen (Prototip) serotonin içeren sperm yıkama ortamının hem sperm hareketliği hem de reaktif oksijen türleri (ROS) metabolizması üzerindeki etkisinin ticari olarak temin edilen iki yıkama ortamı (Origio ve Irvine) ile karşılaştırmalı olarak moleküler düzeyde araştırmayı amaçlamaktadır.
Bu tez çalışmasında, otuz bir kişiden alınan semen örneği alınmış olup semen analizi sonrası swim-up yöntemiyle numuneler hazırlanmıştır. Yıkama aşamasında ticari olarak temin edilebilen Origio ve Irvine ortamları ile serotonin içerikli ortam ayrı ayrı kullanılarak yıkama işlemine tabi tutulmuştur. Daha sonra akış sitometri analizi ile oluşan ROS miktarı belirlendi. Ayrıca, Western blot analizi ile Angiotensin II Tip 2 Reseptörü (AT2R) ve Peroksiredoksin 2 (PRDX2) proteinlerinin ekspresyon seviyeleri tespit edildi. Bu proteinler, sperm hareketi ile bağlantılı olduğu biliniyordu. Bulgular, yukarıda özetlenen üç ortam arasında karşılaştırılmalı olarak istatistiksel olarak değerlendirildi. Serotonin içeren Prototip yıkama ortamı, toplam sperm hareketliliği (%66) ve prograsif hareketlilik (%59) açısından en yüksek artışı sağlarken, ticari ortamlarda bu oranlar daha düşüktür (Origio: %41, Irvine: %27,7). Ayrıca, ROS düzeylerinin Prototip (%11,5) ortamda, Origio (%10,7) ve Irvine  (%25,8) ortamlarına göre daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Bu bulgular, prototip ortamın hem sperm hareketliliğini artırmada hem de oksidatif stresi azaltmada daha etkili olduğunu göstermektedir. Moleküler analiz sonuçlarına göre, Prototip ortamında AT2R protein seviyelerinde diğer ortamlara kıyasla anlamlı bir artış (%34,5) gözlemlenmiştir. PRDX2 protein seviyelerinde de bir artış (%29,9) tespit edilmiştir; ancak bu fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. Bu veriler, Prototip ortamın AT2R ve PRDX2 protein seviyelerini etkileyebileceğini göstermektedir, ancak PRDX2 üzerindeki etkilerin netleştirilmesi için daha ileri çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.
Sonuç olarak, serotonin ile aktive edilen yıkama ortamı, YÜT işlemlerinde yüksek kaliteli sperm seçimi için etkili bir alternatif olarak değerlendirilebilir.

Abstract:
Optimal sperm preparation in Assisted Reproductive Technologies (ART) is essential for successful fertilization, and sperm washing media play a key role in improving efficiency. This thesis investigates the effects of a newly developed serotonin-containing prototype sperm washing medium on sperm motility and reactive oxygen species (ROS) metabolism at the molecular level. Origio and Irvine, two commercially accessible media, are used to compare these effects.
The swim-up procedure was used to prepare semen samples from thirty-one people. 
The washing process was carried out separately for each sample using the Origio, Irvine, and serotonin-containing Prototype media. ROS levels were analyzed using flow cytometry, while Western blotting was employed to assess the expression of Angiotensin II Type 2 Receptor (AT2R) and Peroxiredoxin 2 (PRDX2), both linked to sperm motility. The results were statistically compared across the three media.
The Prototype washing medium produced the highest increases in total sperm motility (66%) and progressive motility (59%), compared to lower rates in the commercial media (Origio: 41%, Irvine: 27.7%). Additionally, ROS levels were lower in the Prototype (11.5%) and Origio (10.7%) media compared to Irvine (25.8%). These findings indicate that the Prototype medium is more effective at enhancing sperm motility and reducing oxidative stress.
Molecular analysis showed a significant 34.5% increase in AT2R protein levels in the Prototype medium, while PRDX2 levels increased by 29.9%, although this difference was not statistically significant. These results suggest the Prototype medium may affect AT2R and PRDX2 protein levels, though further research is required to clarify the effects on PRDX2.
In conclusion, the serotonin-activated medium may be a viable alternative for selecting high-quality sperm in ART.