Polietilen tereftalat yapılı nanoplastiklere sub-kronik maruziyetinin testis ve sperm üzerinde meydana getirdiği hasarın fare modelinde araştırılması
Investigation of the effects of sub-chronic polyethylene terephthalate nanoplastic exposure on testes and sperm in mice
Yazar: OĞUZ KAAN TOMBUL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NUR KALUÇ
Maltepe Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
İnfertilite, 12 ay veya daha fazla düzenli korunmasız cinsel ilişki sonrası gebelik elde
edilememesi ile tanımlanan erkek veya dişi üreme organlarından kaynaklanan bir
hastalıktır. Birçok genetik faktör ve yaşam tarzı faktörünün erkek infertilitesi ile ilişkili
olduğu düşünülür. Yaşam tarzı faktörlerinden biri olan mikro ve nanoplastiklere
maruziyetin de infertilitede etkili olabileceği çalışmalarda bildirilmiştir.
Bu çalışmada sentetik yapılı polimerlerden biri olan polietilen tereftalat (PET)
nanoplastiğinin erkek üreme sağlığı üzerine etkisinin araştırılması amaçlandı. Beş
haftalık 18 adet Balb-C türü fare rastgele seçilerek kontrol grubu, düşük doz PET-NP ve
yüksek doz PET-NP uygulama grubu olarak üç gruba ayrıldı (n=6). 28 gün boyunca
100'er µL olacak şekilde sırası ile kontrol grubuna serum fizyolojik, düşük doz grubuna
0.1 mg/gün PET nanoplastiği ve yüksek doz grubuna 0.5 mg/gün PET nanoplastiği oral
gavaj ile verildi.
Sub-kronik PET nanoplastiği uygulaması sonucunda deneklerin testis organ
endekslerinde kontrole kıyasla anlamlı bir değişim görülmezken (P<0.05), hem düşük
hem de yüksek doz uygulama gruplarının sperm sayımlarında kontrole kıyasla anlamlı
azalmalar görüldü (P<0.05). Benzer bir şekilde hem düşük hem de yüksek doz
uygulama gruplarında sperm morfolojileri incelendiğinde normal morfolojiye sahip
sperm oranlarında anlamlı azalış görüldü (P<0.05). Ayrıca, yüksek doz PET
nanoplastiklerine maruz kalan grupta, sperm boyun anomalilerinde kontrole kıyasla
anlamlı artış görüldü (P<0.01). COMET analiz yöntemi ile belirlediğimiz DNA hasarı
sonuçlarında ise, PET nanoplastiklerine maruz kalan grupların sperm %kuyruk DNA
miktarında anlamlı artış görüldü (P<0.05). Son olarak, testislerden alınan histolojik kesitlerin tübül yapıları Johnsen skorlaması ile değerlendirildiğinde, PET plastiğine
maruz bırakılan her iki grupta da spermatogenezde kontrole kıyasla anlamlı bir değişim
görüldü (P<0.05).
Sonuç olarak sub-kronik PET nanoplastik maruziyeti, sperm sayısını azaltmakta, sperm
morfolojisinde bozulmalara neden olmakta, spermlerde DNA kırıkları meydana
getirmekte ve spermatogenez aşamalarında negatif etkiler oluşturmaktadır. Tüm bu
negatif etkiler neticesinde PET nanoplastiği erkek üreme sağlığını olumsuz yönde
etkilemektedir.

Abstract:
Infertility, which is defined as the inability to achieve pregnancy after 12 months or
more of regular unprotected sexual intercourse, is a disease arising from the male or
female reproductive organs. Many genetic and lifestyle factors are thought to be
associated with male infertility. It has been reported that exposure to micro and
nanoplastics, which is among these lifestyle factors, may also be effective in infertility.
In this study, we aimed to investigate the effect of one of the synthetic polymers,
polyethylene terephthalate (PET) nanoplastics, on male reproductive health. For this
aim, eighteen five-week-old Balb-C type mice were randomly selected and divided into
three groups as control group, low-dose PET-NP and high-dose PET-NP administration
group (n=6). 100 µL of saline was given to the control group, 0.1 mg/day PET
nanoplastic to the low dose group, and 0.5 mg/day PET nanoplastic to the high dose
group for 28 days, by oral gavage.
Our data revealed that sub-chronic PET nanoplastics exposure did not result in a
significant change in testes index compared to the control group (P<0.05), while there
was significant decrease in sperm counts in both low and high dose groups compared to
that of control group (Pz0.05). Similarly, sperm morphologies of both low and high
dose PET-NP exposed animals were significantly changed, while the percentages of
sperms with normal morphology significantly decreased compared to that of untreated
control (P<0.05). Furthermore, there was a significant increase in sperm neck anomalies
in the group exposed to high-dose PET nanoplastics compared to the that of control

10

group (P<0.01). Also, there was a significant increase in the sperm % tail DNA of the
groups exposed to PET nanoplastics, which were revealed by COMET analysis,
indicating the DNA damage (P<0.05). Lastly, Tubule structures of histological sections
taken from testicles were evaluated by Johnsen scoring and a significant change in
spermatogenesis was observed in both groups exposed to PET nanoplastic compared to
that of control group (P<0.05).
In conclusion, sub-chronic PET nanoplastics exposure led to decrease in sperm count,
disruption in sperm morphology, induces DNA strand breaks and have a negative
impact in the stages of spermatogenesis. As a result of these negative effects, PET
nanoplastic negatively affects male reproductive health.