İnsan ejaküle sperminde catSperδ (delta) kanalının ekspresyonu ve erkek infertilitesi ile ilişkisi
Expression of catSperδ (delta) channel in human ejaculated sperm and its relationship with male infertility
Yazar: ZATELİMAD KANAAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ DUYGU DURSUNOĞLU
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Ejakülatuar kanallar = Ejaculatory ducts ; Kalsiyum = Calcium ; Kısırlık = Infertility ; Kısırlık-erkek = Infertility-male ; Meni = Semen ; Sperm = Spermatozoa

Özet:
Sperm aktivasyonu ve fertilizasyon yeteneğinin kazanılmasında kalsiyum (Ca+2) iyonu oldukça önemli bir rol oynamaktadır. Catsper kanalları, Ca+2'un hücreye girişini düzenleyen, spermlere özgü voltaj kapılı Ca+2 kanallarıdır. CatSper kanallarından özellikle CatSper δ kanalının işlevsel bir CatSper kompleksinin oluşumu için gerekli olduğu bilinmekle birlikte, bu kanalın insan ejaküle sperminde ekspresyonu ve sperm fonksiyonları ile ilişkisi tam olarak bilinmemektedir. Bu çalışmada, insan ejaküle spermlerinde CatSper δ kanalının ve bu kanalla yakın ilişki içinde çalıştığı bilinen sperme özgü Na+/H+exchanger (sNHE) iyon pompasının ekspresyonlarının araştırılması ve semen parametreleri ile ilişkilerinin değerlendirilerek erkek infertilitesi üzerindeki rollerinin belirlenmesi amaçlanmaktadır. 
	Çalışmada, rutin semen analizi için başvuran 17-45 yaş arasındaki 34 erkek bireyden semen örnekleri alındı. Dünya Sağlık Örgütü (WHO; 2010) kriterlerine göre değerlendirilen semen parametreleri; sperm konsantrasyonu, total sayı, total motilite, progresif motilite, hızlı progresif motilite, yavaş progresif motilite ve normal sperm morfolojisini kapsadı. Çalışma popülasyonu 3 gruba ayrıldı; Normozoospermi: (n=12); sperm konsantrasyonu ≥ 15 milyon/ml, Oligozoospermi (n=12); sperm konsantrasyonu 5-15 milyon/ml, Şiddetli Oligozoospermi (n=10); sperm konsantrasyonu < 5 milyon/ml. Semen örnekleri, indirekt immunofloresans yöntemle CatSper δ ve sNHE için primer antikorlar ile boyandı. Protein ekspresyonları fluoresan mikroskop altında değerlendirilerek ekspresyon yüzdeleri belirlendi ve gruplar arasında karşılaştırıldı.
	Sonuçlarımız, CatSper δ ve sNHE ekspresyonlarının, normozoospermi grubunda en yüksek iken, oligozoospermi grubunda azaldığını, şiddetli oligozoospremi grubunda ise en düşük olduğunu gösterdi. CatSper δ ekspresyonunda azalmanın sperm konsantrasyonu için anlamlılık sınırı 5 milyon/ml iken, sNHE için bu sınır 15 milyon/ml olarak belirlendi. Ayrıca CatSper δ ve sNHE ekspresyonları ile sperm konsantrasyonu, total sayısı ve total progresif motil sperm sayısı (TPMSS) arasında ve CatSper δ ile hızlı progresif motilite arasında pozitif korelasyon saptanırken, sNHE'nin bazı morfolojik anomaliler, özellikle nükleer anomaliler ile negatif korelasyon gösterdiği tespit edildi.
	Sonuç olarak, çalışmamız CatSper δ ve sNHE'nin insan ejaküle spermlerinde ekspresyonlarının, iyi bir semen kalitesi için gerekliliğini ortaya koymaktadır. Normal sperm sayısı için her iki molekül de gerekli iken, hızlı bir sperm hareketi için özellikle CatSper δ'nın önemi dikkat çekmektedir. Dolayısıyla bu moleküller erkek infertilitesi için moleküler belirteçler olarak kullanılabilir ve infertilitenin tanı ve tedavisinde yeni stratejilerin geliştirilmesine katkı sağlayabilir.

Anahtar Kelimeler: Erkek İnfertilitesi, Semen Parametreleri, Kalsiyum, CatSper δ, sNHE.

Abstract:
Calcium (Ca+2) ion plays a very important role in sperm activation and gaining fertilization ability. Catsper channels are sperm-specific voltage-gated Ca+2 channels that regulate the entry of Ca+2 into the cell. Although it is known that among the CatSper channels, especially the CatSper δ channel is necessary for the formation of a functional CatSper complex, the expression of this channel in human ejaculated sperm and its relationship with sperm functions are not fully known. In this study, it is aimed to investigate the expressions of the CatSper δ channel in human ejaculated sperm and the sperm-specific Na+/H+ exchanger (sNHE) ion pump, which is known to work closely with this channel, and to determine their role in male infertility by evaluating their relationship with semen parameters.
	In the study, semen samples were obtained from 34 male individuals aged 17-45 years who applied for routine semen analysis. Semen parameters evaluated according to the World Health Organization (WHO; 2010) criteria; sperm concentration, total count, total motility, progressive motility, rapid progressive motility, slow progressive motility and normal sperm morphology. The study population was divided into 3 groups; Normozoospermia: (n=12); sperm concentration ≥ 15 million/ml, Oligozoospermia (n=12); sperm concentration 5-15 million/ml, Severe Oligozoospermia (n=10); sperm concentration < 5 million/ml. Semen samples were stained with primary antibodies for CatSper δ and sNHE by indirect immunofluorescence method. Protein expressions were evaluated under a fluorescent microscope; expression percentages were determined and compared between groups.
	Our results showed that CatSper δ and sNHE expressions were highest in the normozoospermia group, decreased in the oligozoospermia group, and lowest in the severe oligozoospremia group. While the limit of significance for the decrease in CatSper δ expression was 5 million/ml for sperm concentration, this limit was determined as 15 million/ml for sNHE. In addition, a positive correlation was found between CatSper δ and sNHE expressions and sperm concentration, total count and total progressive motile sperm count (TPMSS), and between CatSper δ and rapid progressive motility, while sNHE was negatively correlated with some morphological anomalies, especially nuclear anomalies. 
	In conclusion, our study reveals that the expression of CatSper δ and sNHE in human ejaculated sperm is required for good semen quality.   
While both molecules are necessary for normal sperm count, the importance of CatSper δ is particularly noteworthy for a rapid sperm movement.  
Therefore, these molecules can be used as molecular markers for male infertility and may contribute to the development of new strategies in the diagnosis and treatment of infertility.

Keywords: CatSper δ, Calcium, Male Infertility, Semen Parameters, sNHE