Nikotin maruziyetinin fare spermatogonya hücreleri üzerine etkilerinin moleküler veimmünohistokimyasal olarak incelenmesi
The molecular and immunohistichemical evaluation of the effect of nicotine exposure on the mice spermatogonia cells
Yazar: SELİN HAZIR
Danışman: PROF. DR. ALİ AŞKIN
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyoloji = Biology ; Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
Erkeklerde erişkin dönemde sigara kullanımının çeşitli derecelerde üreme problemlerine neden olduğu bilinmektedir. Sigaranın temel major toksik komponenti nikotindir. Birçok çalışma, sigaranın erkek fertilitesi üzerindeki etkisini incelemiştir, ancak nikotinin neden olduğu üreme bozuklukları ile ilgili moleküler mekanizmalar hala belirsizdir. Bu çalışmada, erişkin farelerde nikotin maruziyetinin spermatogonyal kök hücreler üzerindeki etkileri morfolojik, biyokimyasal, immünohistokimyasal ve moleküler yöntemlerle araştırıldı. Çalışmamızda 24 adet 60 günlük C57BL/6J soy erkek fare kullanıldı. Fareler kontrol, sham ve nikotin olmak üzere 3 gruba ayrıldı ve her gruba 8 fare dahil edildi. Nikotin grubu farelere 14 gün boyunca günde 2 kere 3 mg/kg dozunda nikotin solüsyonu subkutan olarak enjekte edildi. Sham grubuna ise serum fizyolojik sıvısı aynı miktrada ve yolla verildi. Kontrol grubuna ise kesim gününe kadar hiçbir işlem uygulanmadı. Kontrol, sham ve nikotin grubuna ait farelerin vücut ve testis ağırlıkları, seminifer tübül çapları ve germinal epitel kalınlıkları morfolojik olarak değerlendirildi. Elde edilen testis dokularında, Stra8, Ki-67, PLZF ve OCT-4 protein ve gen ekspresyonları değerlendirildi. Biyokimyasal analiz için, serum örneklerinde FSH (folikül stimulan hormon), LH (lüteinizan hormon), testosteron ve kotinin (nikotin metaboliti) seviyeleri değerlendirildi. Morfolojik değerlendirmede, nikotin grubuna ait farelerin kontrol ve sham gruplarına kıyasla vücut ve testis ağırlığı, tübül çapı ve germinal epitel kalınlığı parametrelerinde istatistiksel olarak anlamlı azalmanın olduğu gözlendi. İmmünohistokimyasal ve moleküler değerlendirmede nikotin grubuna ait testis dokularında OCT-4, Ki-67, Stra 8 ve PLZF protein ve genlerinin ekspresyonunda kontrol ve sham gruplarına kıyasla istatistiksel olarak anlamlı azalmanın olduğu gözlendi. Biyokimyasal analizde, nikotin grubuna ait serumlarda FSH, LH ve testosteron seviyelerinin kontrol ve sham gruplarına kıyasla istatistiksel olarak anlamlı azalmanın olduğu, kotinin seviyesinde ise anlamlı artmanın olduğu gözlendi. Sonuç olarak, elde edilen verilerin hem spermatogonyal kök hücre çalışmalarına hem de nikotine bağlı erkek üreme hastalıklarının patogenez mekanizmalarına ışık tutacağı düşünüldü.

Abstract:
It's known that adult smoking in men can lead to breeding problem. Nicotine is the major toxic component of tobacco. Many studies have addressed the hazardous role of cigarette smoking on male fertility, bu the exact molecular mechanisms involved in the impairments caused by nicotine remain unclear. In this study, the effects of nicotine exposure on adult mice spermatogonial stem cell was investigated by morphological, molecular, immunohistochemical and biochemical methods. A number of 24 male C57BL/6J mice at the age of P60 were used.  C57BL/6J mice were allocated into three groups, each comprising eight mice; control, sham and nicotine. Nicotine group received subcutaneous injection of nicotine at a dose of 3 mg/kg, twice per day, for 14 consequent days. Parallely, an iso-volumetric saline solution was also admistered to sham group. Controls were kept lack of any procedures until the harvesting days. Each group of mice were analysed for the body and testes weights, the diameter of seminiferous tubules and thickness of germinal epithelium, expressions of Stra 8, PLZF, OCT-4, Ki-67 protein and genes and biochemical FSH (follicle stimulating hormone), LH (luteinizing hormone), testosterone and cotinine (a metabolite of nicotine) levels were evaluated. By the morphological values of evaluated seminiferous tubules of nicotine group as compared to the controls were observed as at lower degrees. A similar trend were observed Immunohistochemical and molecular assesment of Stra 8, Ki-67, PLZF and OCT-4 protein and gene expressions. By the biochemical values of serum FSH, LH and testosterone levels of nicotine group as compared to the controls were lower degrees. The cotinine level of nicotine group as compared to the controls were observed as at higher degrees. In conclusion, we postulate that the findings of the present study will illuminate both spermatogonial stem cell and pathogenesis of nicotine related male reproductive diseases.