Metabolik sendromlu sıçanlarda vitamin D uygulamasının testis dokusu üzerine etkileri
Effects of vitamin D adminstration on testicular tissue in metaboli̇c syndrome rats
Yazar: TUĞÇE ÖZBİLENLER
Danışman: DOÇ. DR. FATMA DAĞISTANLI
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Aromataz = Aromatase ; Kısırlık = Infertility ; Metabolik sendrom = Metabolic syndrome ; Vitamin D 3 =   ; Vitamin D = Vitamin D ; Vitamin D eksikliği = Vitamin D deficiency

Özet:
Bu çalışmada metabolik sendromun erkek infertilitesi üzerindeki etkilerini araştırmak ayrıca vitamin D uygulamasının yüksek yağ ve yüksek fruktoz içeren diyetin sebep olduğu testis hasarına, hücre proliferasyonuna ve apoptoz üzerine etkisini açıklamak için 15 hafta süresince % 17 yağ ve %17 fruktoz içeren özel yem ve %20'lik fruktozlu sudan oluşan diyet uygulamasıyla bir metabolik sendrom modeli oluşturuldu. Çalışmaya 24 adet erkek Sprague Dawley sıçan dahil edildi. Diyet içerikleri ve vitamin D uygulamasına bağlı olarak Sağlıklı kontrol (SK), Metabolik Sendrom (MS), Metabolik Sendrom + Vitamin D uygulanan (MSD) ve Sağlıklı Kontrol + Vitamin D uygulanan Grup (SKD) olmak üzere 4 farklı grup oluşturuldu. Vitamin D uygulanan gruplara 12 hafta boyunca Vitamin D takviyesi (170 IU/hafta, oral) yapıldı. Deney hayvanları 15.haftanın sonunda sakrifiye edilerek testis dokuları alındı vefikse edildikten sonra parafine gömüldü. Mikrotom yardımıyla 5 µm'luk kesitler alındı. Deney süresince günlük yem ve su tüketimleri ölçüldü, ayrıca ağırlık ve açlık kan glukoz ölçümleri yapıldı. Testis doku kesitlerinin morfolojik incelemesi için Hematoksilen-Eozin (HE) ve PAS (Periyodik asit–Schiff) boyama yöntemleri uygulandı. Ayrıca Aromataz, StAR, 8-OHdG, Vitamin D reseptörü (VDR), PCNA ve Aktif kaspaz-3 proteinlerine karşı oluşturulmuş primer antikorlar kullanılarak immünohistokimya yöntemi uygulandı. Apoptotik hücrelerin belirlenmesi için TUNEL ve serumda testosteron seviyelerinin belirlenmesi amacıyla ise ELISA yöntemleri uygulandı. Tüm sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirildi.
MS grubundaki hayvanların günlük kalori alımının, ağırlık ve açlık kan glukozu değerlerinin diğer gruplara kıyasla istatistiksel olarak daha yüksek olduğu saptanırken vitamin D'nin olası metabolik düzenleyici etkisiyle MSD grubunda kan glukozunun MS grubuna kıyasla düştüğü görüldü. Yapılan morfolojik incelemede MS grubunda seminifer tübüllerin düzensiz olduğu ve tübül çaplarının diğer gruplara kıyasla azaldığı, seminifer epitelin germ hücre kaybından kaynaklı olarak inceldiği ve bazal membranda kalınlaşmalar meydana geldiği görüldü. Ayrıca seminifer tübüllerdeki spermatid hücre sayısında ve lümende bulunan sperm sayısında diğer gruplara kıyasla belirgin azalmalar olduğu saptandı. Vitamin D tedavisi uygulanan MS (MSD) grupta ise testis morfolojisinin MS grubuna kıyasla düzeldiği görüldü. Aromataz, 8-OHdG, Aktif kaspaz-3 ekspresyonlarının ve TUNEL pozitif apoptotik hücre sayılarının MS grubunda diğer gruplara  kıyasla istatistiksel olarak arttığı; StAR, VDR ve PCNA ekspresyonlarının ve serum testosteron seviyelerinin ise  azaldığı saptandı. Vitamin D tedavisi uygulanan grupta ise bu sonuçların sağlıklı kontrol gruplarına yaklaştığı görüldü. Ayrıca MS grubundaki hayvanların günlük kalori alımının ve açlık kan glukozu değerlerinin diğer gruplara kıyasla istatistiksel olarak daha yüksek olduğu ancak vitamin D'nin olası metabolik düzenleyici etkisiyle MSD grubunda kan glukozunun MS grubuna kıyasla düştüğü görüldü.
Bu çalışmada yüksek yağ ve fruktoz içeren diyet ile oluşturulan metabolik sendromun testis yapısını bozarak erkek infertilitesinin gelişimine katkı sağladığı ve vitamin D uygulamasının bu hasarı düzelttiği sonucuna varıldı.

Abstract:
In this study, in order to investigate the effects of metabolic syndrome on male infertility and to explain the effect of vitamin D administration on testicular damage, cell proliferation and apoptosis induced by high fat and high fructose diet, we created a metabolic syndrome model with a special diet containing 17% fat and 17% fructose and a diet consisting of 20% fructose water for 15 weeks. Twenty-four male Sprague-Dawley rats were included in the study. Depending on the dietary contents and vitamin D administration, 4 different groups were formed as Healthy Control (SC), Metabolic Syndrome (MS), Metabolic Syndrome + Vitamin D (MSD) and Healthy Control + Vitamin D (HCV) groups. Vitamin D supplementation (170 IU/week, orally) was administered to the Vitamin D treated groups for 12 weeks. The experimental animals were sacrificed at the end of the 15th week and testicular tissues were removed. Testicular tissue samples obtained at the end of the study were fixed with 10% buffered neutral formalin and embedded in paraffin. 5 µm sections were taken with the help of a microtome. During the experiment, daily feed and water consumption were measured, and weight and fasting blood glucose were measured. Hematoxylin-Eosin (HE) and PAS (Periodic acid-Schiff) staining methods were used for morphologic examination of testicular tissue sections. In addition, immünohistochemistry was performed using primary antibodies raised against aromatase, StAR, 8-OHdG, Vitamin D receptor (VDR), PCNA and activated caspase-3 proteins. TUNEL and ELISA methods were used to determine apoptotic cells and testosterone levels in serum, respectively. All results were evaluated statistically.It was found that the daily caloric intake, weight and fasting blood glucose values of the animals in the MS group were statistically higher compared to the other groups, while blood glucose decreased in the MSD group compared to the MS group due to the possible metabolic regulatory effect of vitamin D. Morphologic examination revealed that seminiferous tubules were irregular and tubule diameters were decreased in the MS group compared to the other groups, seminiferous epithelium was thinned due to germ cell loss and thickening of the basement membrane occurred. In addition, the number of spermatid cells in the seminiferous tubules and the number of spermatozoa in the lumen were significantly decreased compared to the other groups. Testicular morphology improved in the vitamin D-treated MS (MSD) group compared to the MS group. Aromatase, 8-OHdG, activated caspase-3 and TUNEL expressions were statistically increased in the MS group, while StAR, VDR and PCNA expressions and serum testosterone levels were statistically decreased. In this study, it was found that metabolic syndrome induced by high fat and fructose diet contributed to the development of male infertility by disrupting the testicular structure and vitamin D administration corrected this damage.