Deneysel olarak oluşturulan diyabet ve iskemi-reperfüzyonda liraglutidin testis  üzerine etkileri
Effects of liraglutide  on the testis in experimental diabetic and ischemia-reperfusion injury
Yazar: SİNEM HAZIR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HÜLYA ÖZGÜR
Çukurova Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Diabetes mellitus-deneysel = Diabetes mellitus-experimental ; Glukagon = Glucagon ; Hipoglisemik ajanlar = Hypoglycemic agents ; Reperfüzyon = Reperfusion ; Reperfüzyon lezyonu = Reperfusion injury ; Spermatik kord torsiyonu = Spermatic cord torsion ; Testiküler hastalıklar = Testicular diseases ; Testis = Testis ; İskemi = Ischemia

Özet:
Testiküler torsiyon, neonatal ve ergenlik döneminde sıklıkla görülen ürolojik bir problemdir. Testiküler torsiyondaki temel patoloji, torsiyonu takiben serbest oksijen radikalleri tarafından oluşturulan doku hasarı ile birlikte ortaya çıkan biyokimyasal ve yapısal değişikliklerdir. Diyabetes Mellitus; insülin eksikliği ve/veya insülin direnci sonucu kanda glukoz seviyesinin yükselmesine bağlı olarak gelişen, akut ve kronik komplikasyonlara neden olabilen, sistemik bir hastalıktır. Literatürde glisemik kontrol için liraglutid uygulaması rapor edilmiştir. Ayrıca son yıllarda özellikle tip 2 diyabet hastalarında böbrek, kalp, mide, bağırsak, beyin, pankreas, over, karaciğer ve adipoz doku gibi, çeşitli organ ve dokularda da deneysel araştırmalar yapılmıştır. Erkek üreme sistemi üzerine liraglutidin etkisiyle ilgili çok az sayıda çalışma bulunmaktadır. Sunulan çalışmada deneysel olarak diyabet oluşturulan ve iskemi/reperfüzyon uygulanan sıçanlarda testiste, liraglutidin antidiyabetik, antioksidatif ve antiapopitotik etkilerinin araştırılması amaçlandı.
 Çalışmamızda Wistar albino cinsi toplam 36 adet erkek sıçan kullanıldı. Kontrol grubu (Grup 1, n=6), diyabet grubu (Grup 2, n=12), torsiyon grubu (Grup 3, n=18) olmak üzere denekler 3 gruba ayrıldı. 2.grup sıçanlarda, 50 mg/kg streptozosin uygulamasından 72 saat sonra kan glukoz seviyeleri ölçüldü, > 300 mg/dL olan sıçanlar diyabetik olarak kabul edildi. Diyabetik sıçanlar da kendi içinde 2 alt gruba ayrıldı. 2a grubu sıçanlar, 14 gün boyunca normal koşullarda yaşatılırken, 2b grubuna 14 gün boyunca 0,3 mg/kg liraglutid günde 2 kez subkutan olarak uygulandı. 3. grup sıçanların sol testisleri 720° döndürülerek torsiyon gerçekleştirildi. Torsiyon yapılan bu grup sıçanlar da kendi içerisinde 3 alt gruba ayrıldı. 3a grubu denekler, 3 saatlik torsiyondan sonra sakrifiye edildi. 3b grubundaki sıçanların ise testislerine 3 saatlik torsiyon sürecinden sonra detorsiyon yapıldı ve 14 gün yaşatıldı. 3c grubuna torsiyonun 2. saatinde subkutan olarak 0,3 mg/kg liraglutid enjekte edildikten 1 saat sonra detorsiyon yapıldı ve ardından 14 gün boyunca, günde 2 kez liraglutid enjeksiyonuna devam edildi. Sakrifikasyondan önce sıçanlardan alınan kan örneklerinde MDA, SOD ve testosteron ölçümleri yapıldı. Elde edilen testis doku örnekleri ışık ve elektron mikroskobik incelemeler için hazırlandı. Ayrıca testis doku kesitlerinde, apopitotik marker olan kaspaz-3 ekspresyonu immunohistokimyasal olarak araştırıldı.
Çalışmamızda; ışık mikroskobik olarak diyabet (Grup 2a), torsiyon (Grup 3a) ve torsiyon/detorsiyon (Grup 3b) gruplarında seminiferöz tübüllerde dejenerasyon ve interstisyumda ödem gözlenirken, ince yapı düzeyinde elektron dens Sertoli hücre sitoplazmasında dev lipid damlacıkları, SER vakuolizasyonu ve dejenere mitokondriyonlar dikkati çekti. Ayrıca spermatojenik hücrelerde büzüşmeler ve apopitotik değişiklikler izlendi. Liraglutid uygulanan gruplarda ise, ışık mikroskobik düzeyde nispeten normale yakın bir morfoloji gözlenirken, ince yapı düzeyinde; bazı tübüllerde çift çekirdekli anormal spermatidlere, lümende immatür, fagositik ve apopitotik hücrelere rastlandı. İmmünohistokimyasal bulgularda 2a, 3a ve 3b gruplarında, kaspaz-3 ekspresyonu belirgin olarak gözlenirken, 2b ve 3c gruplarında, kontrol grubuna benzer ekspresyon elde edildi. Biyokimyasal analizlerde; 2a, 3a ve 3b gruplarında MDA seviyelerinde artış, SOD ve testosteron düzeylerinde azalma görüldü. 2b ve 3c gruplarında; SOD, MDA ve testosteron seviyelerinin kontrol grubuna yakın olduğu dikkati çekti.
Bütün bulgular birlikte değerlendirildiğinde; liraglutidin diyabet ve torsiyon/detorsiyon gruplarında meydana gelen yapısal değişiklikler ile hormon seviyeleri üzerine olumlu etkilerinin, uzun süreli kullanımda daha etkin olabileceği düşünüldü. Liraglutidin, testise etkileri ile ilgili ileri araştırmaların yapılması ve buna yönelik bilgilerin artmasıyla, gelecekte diyabet hastalarında ve/veya torsiyon/detorsiyon vakalarında, testis yapısı ve fonksiyonunun korunmasında, alternatif bir tedavi ajanı olabileceği kanaatine varıldı.

Abstract:
Testicular torsion is an urological condition appeared frequently in adolescents and neonatal periods. The basic pathology of testicular torsion is tissue damage that occurs along with biochemical and morphological changes, following the generation of reactive oxygen species by torsion. Diabetes mellitus is a systemic disease which can cause chronic and acute complications induced by rising in glucose level of the blood as a result of insulin deficiency, insulin resistance or a combination of both. In recent years, liraglutide application has been reported for glycemic control of type 2 diabetic patients specifically. Also experimental studies are reviewed in various organs and tissues such as kidney, heart, stomach, intestine, brain, pancreas, ovary, liver and adipose tissue. However, we found only a few studies about the effects of liraglutide on the male reproductive system in the literature. Therefore, the aim of our study was to investigate the antidiabetic, antioxidative and antiapoptotic effects of liraglutide on the rat testis which were experimentally subjected to diabetes and ischemia/reperfusion injury.
In our study, 36 male adult Wistar albino rats were divided into 3 groups: control group (Group 1, n=6), diabetes group (Group 2, n=12), torsion group (Group 3, n=18). Blood glucose levels of rats in group 2 were measured 72 hours after 50 mg/kg streptozocin application and > 300 mg/dl glucose levels were considered as diabetic.  Also these diabetic rats were divided into 2 subgroups. Rats in group 2a kept alive for 14 days under normal conditions,  while rats in group 2b were administered 0.3 mg/kg liraglutide subcutaneously two times in a day for 14 days. Torsion was created by rotating the left testis 720° in rats of group 3. Then rats in group 3 were divided into 3 subgroups. Rats in group 3a were sacrified 3 hours after torsion. Rats in group 3b were survived for 14 days after detorsion following the 3 hours torsion period. Rats in group 3c were injected 0.3 mg/kg liraglutide subcutaneously at the second hour of torsion, one hour after injection detorsion was created and injection was continued 2 times a day for 14 days. MDA, SOD, and testosterone levels measured from blood samples of sacrified rats. Also testicular tissue samples were examined with using light and electron microscope. Expression of apoptotic marker caspase-3 in testis tissue sections were shown immunohistochemically.
In our study, degenerations in seminiferous tubules and edema in the interstitium were observed in the light microscopic examination of diabetes (Group 2a), torsion (Group 3a) and torsion/detorsion (Group 3b) groups. In the ultrastructural examination of these groups; giant lipid droplets, SER vacuolizations and degenarative mitochondria were remarked in the electron dens Sertoli cell cytoplasm. Also shrinkages and apoptotic changes in the spermatogenic cells were shown. On the other hand, in light microscopic examinations, group 2b and group 3c were observed relatively in normal morphology. But in the electron microscopic examination of these groups, anormal spermatids with double nuclei, immature, phagocytic and apoptotic cells were found in the lumen of some seminiferous tubules. While caspase-3 expressions were observed in group 2a, group 3a and group 3b, group 2b and 3c showed similar expressions with the control group. Furthermore, MDA levels of group 2a, group 3a and group 3b were increased, also SOD and testosterone levels were decreased. But in group 2b and group 3c, SOD, MDA and testosterone levels were found similar with the control group.
When all the findings were evaluated together, it was thought that positive effects of liraglutide on structural changes and hormon levels in diabetes and torsion/detorsion groups could be more effective with long-term using. It is considered that, in future with further studies and increasing in knowledge about effects of liraglutide on testis, liraglutide can be an alternative therapeutic agent for preserving structure and function of testis in patients with diabetes and cases with torsion/detorsion.