Testis torsiyonu ve orşit oluşturulmuş rat modelinde biyokimyasal ve histopatolojik sonuçların analizi
Analysis of biochemical and histopathological results in A rat model of testicular torsion and orchitis
Yazar: OSMAN SERCAN SARI
Danışman: DOÇ. DR. OĞUZ EROĞLU
Kırıkkale Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Acil Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Acil Tıp = Emergency Medicine
Dizin: Biyokimyasal analiz = Biochemical analysis ; Histopatoloji = Histopathology ; Orşit = Orchitis ; Spermatik kord torsiyonu = Spermatic cord torsion ; Sıçanlar = Rats ; Testiküler hastalıklar = Testicular diseases ; Testis = Testis

Özet:
Giriş ve Amaç: Akut skrotum, skrotumdaki yapılarda yeni başlayan şiddetli ağrı, şişlik ve kızarıklık gelişimidir. Akut skrotum durumunda en sık izlenen iki klinik neden Testis Torsiyonu (TT) ve Orşit olup, hızla birbirinden ayırt edilmeleri gerekir. Ayırt etmede en önemli tetkik olan Skrotal Doppler ultrasonografi her zaman ulaşılabilir bir tetkik olmayıp, bazen yanlış sonuç verebilir. Bu çalışmanın amacı, TT ve Orşitin tanı ve ayırıcı tanısında biyokimyasal parametrelerin histopatolojik bulgular ile birlikte değerini araştırmaktır. 
Gereç ve Yöntem: Toplam 40 adet Albino-wistar erkek rat, her grupta 8'er tane olacak şekilde 5 gruba ayrıldı. Grup 1: 2 saatlik TT, Grup 2: 6 saatlik TT, Grup 3: 24 saatlik TT, Grup 4: Orşit grubu ve Grup 5: Kontrol grubu olarak tanımladı. Tüm ratlar deney sonunda sakrifiye edilerek kan ve testis dokusu örnekleri alındı. Kan örneklerinden Kalpain-1, Kaspaz-1 ve 8, IL-1β, Nitrik oksit (NO) ve Malondialdehit (MDA) çalışıldı. Histopatolojik bulgular şiddet skoruna göre (0=yok, 1=hafif, 2=orta, 3=şiddetli) derecelendirildi ve spermatogenez varlığı (0=yok, 1=var) değerlendirildi. Grupların karşılaştırılmasında ANOVA, ikili karşılaştırmalarda Student-t testi, histopatolojik bulguların analizinde ise Mann-Whitney U testi ve Chi-square testi kullanıldı. p<0.05 değeri anlamlı kabul edildi.
Bulgular: Akut skrotum oluşturulan gruplardaki serum Kalpain-1, Kaspaz-1 ve 8, IL-1β düzeyi kontrol grubundan anlamlı olarak daha yüksekti. Kalpain-1 düzeyi, 6 ve 24 saatlik TT oluşturulan gruplarda Orşit grubuna (Grup-4) göre anlamlı olarak daha yüksekti (sırasıyla p<0.001; 0.019). Orşit grubundaki IL-1β düzeyi, 2 ve 6 saatlik TT oluşturulan gruplardan anlamlı olarak daha yüksekti (sırasıyla p=0.020; 0.048). Orşit grubundaki Kaspaz-1 düzeyi, 2 saatlik TT oluşturulan gruptan anlamlı olarak daha yüksekti (p=0.034). Kaspaz-8 düzeyi bakımından Orşit ile TT grupları arasında farklılık saptanmadı. NO ve MDA düzeyi Orşit ve 24 saatlik TT oluşturulan gruplarda en yüksekti. Orşit ve TT olan gruplarda inflamasyon, konjesyon, ödem ve hemoraji mevcut olup, bu bulguların şiddeti zaman ilerledikçe artmaktaydı. Fibrozis sadece Orşit grubunda mevcuttu. Spermatogenez, 6 ve 24 saatlik TT'nu oluşturulan gruplarda bozulmuş olup, özellikle IL-1β'nın en yüksek olduğu Grup-3'teki ratların %62.5'inde spermatogenez izlenmedi. 
Sonuç: Serum Kalpain-1, Kaspaz-1 ve 8, IL-1β düzeyi ölçümü akut skrotum (TT ve Orşit) tanısının konulmasında gelecek vadeden biyomarkerlar olarak görünmektedir. Akut skrotum kliniği ile başvuran hastalarda IL-1β'nın ilk 6 saatteki, Kaspaz-1'in ise ilk 2 saatteki yüksekliği Orşit lehine yorumlanabilir iken; Kalpain-1'in 6. saat ve sonrasındaki yüksekliği ise TT'nun göstergesi olarak kabul edilebilir. Bu biyobelirteçler "zaman" faktörü göz önünde bulundurularak akut skrotumun en önemli iki nedeni olan TT ile Orşit'in ayrıcı tanısında kullanılabilir. Kaspaz-8 düzeyi Orşit ile TT'nu ayrımını yapmada yararsızdır. Akut skrotum tanı ve ayırıcı tanısında biyomarker kullanımı ile ilgili ileri çalışmalara ihtiyaç vardır.
Anahtar kelimeler: Testis Torsiyonu, Epididimoorşit, Orşit, Kaspazlar, Kalpain-1, Interlökin-1β, Histopatoloji

Abstract:
Introduction and Aim: Acute scrotum is the development of new-onset pain, swelling, and erythema in the intrascrotal structures. The most common clinical causes of acute scrotum are testicular torsion (TT) and orchitis, which require rapid differentiation from one another. Scrotal Doppler ultrasonography may not always be available and can sometimes give false results. The aim of this study is to investigate the value of biochemical parameters and histopathological findings in the diagnosis and differential diagnosis of TT and orchitis. 
Materials and Methods: Forty male Albino-Wistar rats were divided into five groups of eight animals each. Group 1 represented the 2-hour TT group, Group 2 the 6-hour TT group, Group 3 the 24-hour TT group, Group 4 the Orchitis group, and Group 5 the Control group. All rats were sacrificed at the end of the experiment, and blood and testis tissue specimens were collected. Calpain-1, Caspase-1 and -8, Interleukin (IL)-1β, Nitric oxide (NO), and Malondialdehyde (MDA) were studied from the blood specimens. Histopathological findings were graded according to severity scores (0=none, 1=mild, 2=moderate, 3=severe), and the presence of spermatogenesis was evaluated (0=absent, 1=present). ANOVA was employed in group comparisons, Student's t test in two-way comparisons, and the Mann-Whitney U test in the analysis of histopathological findings. p values <0.05 were regarded as significant.
Results: Serum Calpain-1, Caspase-1 and -8, and IL-1β levels were significantly higher in the groups with induced acute scrotum than in the Control group. Calpain-1 levels in the Orchitis group (Group 4) were significantly lower than in the 6- and 24-h TT groups (p<0.001 and 0.019, respectively). IL-1β levels in the Orchitis group were significantly higher than in the 2- and 6-hour TT groups (p=0.020 and 0.048, respectively). Caspase-1 levels were significantly higher in the Orchitis group than in the 2-hour TT group (p=0.034). No difference was determined in Caspase-8 levels between the orchitis and TT groups. NO and MDA levels were highest in the orchitis and 24-hour TT groups. Inflammation, congestion, edema, and hemorrhage were present in the Orchitis and TT groups, the severity of these findings increasing in a time-dependent manner. Fibrosis was only present in the Orchitis group. Spermatogenesis was impaired in the 6- and 24-hour TT groups, with no spermatogenesis being observed in 62.5% of the rats in Group 3, in which IL-1β levels were highest. 
Conclusion: Serum Calpain-1, Caspase-1 and -8, and IL-1β levels appear to represent promising markers in the diagnosis of acute scrotum (TT and Orchitis). IL-1β elevation in the first 6 hours and Caspase-1 elevation in the first 2 hours may be interpreted in favor of Orchitis in patients presenting with a clinical manifestation of acute scrotum, while Calpain-1 elevation at 6 hours and subsequently may be regarded as indicating TT. These two biomarkers can be employed in the differential diagnosis of TT and orchitis by considering the 'time' factor. Caspase-8 levels are not useful in differentiating orchitis and TT. Further more advanced studies are now needed regarding biomarker use in the diagnosis and differential diagnosis of acute scrotum.
Keywords: Testicular Torsion, Epididymoorchitis, Orchitis, Caspases, Calpain-1, Interleukin-1β, Histopathology