Epididimal rat spermlerinin kriyoprezervasyonunda sulandırıcıya ilave edilen melatonin ve koenzim Q10'un spermatolojik özellikler üzerine etkisi
Effects of melatonin and coenzyme Q10 added to extenders on spermatological properties in cryopreservation of epididymal rat sperms
Yazar: FİRDEVS YILMAZ DAYANÇ
Danışman: PROF. DR. CENGİZ YILDIZ
Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Doğum,Jinekoloji ve Suni Tohumlama (Veterinerlik) Anabilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
Sunulan çalışmada, rat spermlerinin dondurulabilirliği üzerine %8 laktoz monohidrat, %23 yumurta sarısı ve %10 TRİS aminometan içeren spermatozoon dondurma medyumuna ilave edilen farklı dozlardaki melatonin (0,5 mM, 1 mM, 2 mM) ve koenzim Q10 (25µM, 50µM, 75 µM)'un etkileri araştırıldı. Çalışmada rat spermatozoonlarının kriyoprezervasyonunda antioksidan ilavesiz %23 yumurta sarısı, %8 laktoz monohidrat ve %10 TRİS aminometan kombinasyonu kontrol grubu olarak kullanıldı. Araştırmada 10-16 haftalık yaşta, 7 ayrı araştırma grubunda toplamda 56 ergin Wistar Albino ırkı erkek rat kullanıldı (n=8). Ratlar anestezi sonrası servikal dislokasyonla sakrifiye edilerek, kauda epididimisler çıkarılıp spermatozoonlar elde edildi ve çalışma grubu medyumları içerisinde sulandırılıp donduruldu. Kriyopreserve edilen spermatozoonlar 37 ̊C'de su banyosunda 30 saniye (sn) süreyle çözdürüldü. Dondurulup çözdürülen payetlerde motilite, ölü spermatozoon oranı, plazma membran bütünlüğü, anormal akrozom oranı, HTF (Human Tubal Fluid) içerisinde 90 dakika (dk)'ya kadar en iyi motilite dayanıklılığı (longevity) ve apoptotik hücre oranları değerlendirildi. Dondurma çözdürme sonrası kontrol grubu (%12.90±1.34) ile karşılaştırıldığında en yüksek motilite değeri 1 mM Melatonin (%24.58±1.68) ve 25 µM Koenzim Q10 (%24.23±1.95) gruplarında tespit edildi (p<0.01). Ölü spermatozoon oranı bakımından, kontrol grubu (%75.47±2.27) ile kıyaslandığında en düşük oran 1 mM Melatonin (%63.08±4.89) grubunda belirlendi (p<0.01). Sağlam plazma membran bütünlüğü oranları kontrol grubu (%18.21±1.36) ile karşılaştırıldığında, 1 mM Melatonin (%35.50±1.82) ile 25 µM koenzim Q10 (%31.31±1.93) gruplarında daha yüksek bulundu (p<0.01). Kriyoprezervasyon sonrası çözdürmede, 90 dk'nın sonunda en iyi motilite dayanıklılığı (longevity), kontrol grubu ile karşılaştırıldığında 1 mM melatonin ve 25 µM koenzim Q10 grubunda belirlendi (p<0.01). Anormal akrozom oranları bakımından kontrol grubu ile araştırma grupları arasında önemli bir fark bulunmadı (p>0.01). Kriyoprezervasyon sonrası, apoptotik ve nekrotik hücre oranları 1 mM Melatonin veya 25 µM Koenzim Q10 guruplarında kontrol grubuna göre düşük olduğu tespit edildi (p<0.01). Bununla birlikte, 1 mM melatonin kullanımının 25 µM koenzim Q10'e göre daha iyi koruyucu etki gösterdiği tespit edildi (p<0.01). 
   Sonuç olarak rat sperm sulandırıcısına 1 mM Melatonin veya 25 µM Koenzim Q10 ilavesinin kriyoprezervasyon sonrası motilite, canlı spermatozoon, sağlam plazma membran bütünlük oranlarını ve motilite dayanıklılığını (longevity) artırdığı, apoptotik ve nekrotik hücre oranlarını azalttığı sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Rat Sperm Analizi, Apoptozis, Kriyoprezervasyon, Antioksidan, Melatonin, Koenzim Q10

Abstract:
In the presented study, the effects of different doses of Melatonin (0.5 mM, 1 mM, 2 mM) and Coenzyme Q10 (25 µM, 50 µM, 75 µM) added to spermatozoon freezing medium containing 8% lactose monohydrate, 23% egg yolk and 10% TRIS aminomethane on the freezability of rat spermatozoa were investigated. In the study, the combination of 23% egg yolk, 8% lactose monohydrate and 10% TRIS aminomethane without antioxidants was kept as the control group in the cryopreservation of rat spermatozoa. A total of 56 adult Wistar Albino male rats between the ages of 10-16 weeks were used in the study in 7 different research groups (n=8). Rats were sacrificed by cervical dislocation after anesthesia, cauda epididymis was removed, spermatozoa were obtained, diluted in study group media and frozen. Cryopreserved spermatozoa were thawed in a water bath at 37 °C for 30 seconds (sn). Motility, dead spermatozoon rate, plasma membrane integrity, abnormal acrosome rate, best motility durability (longevity) in HTF (Human Tubal Fluid) up to 90 minutes and apoptotic cell rates were evaluated in the frozen and thawed straws. The highest motility value was detected in the 1 mM Melatonin (24.58±1.68%) and 25 µM Coenzyme Q10 (24.23±1.95%) groups compared to the control group (12.90±1.34%) after freezing and thawing (p<0.01). In terms of dead spermatozoon rate, the lowest rate was determined in 1 mM Melatonin (63.08±4.89%) group compared to the control group (75.47±2.27%) (p<0.01). Intact plasma membrane integrity rates were found higher in 1 mM Melatonin (35.50±1.82%) and 25 µM Coenzyme Q10 (31.31±1.93%) groups compared to the control group (18.21±1.36%) (p<0.01). The best motility endurance (longevity) at the end of 90 minutes of thawing after cryopreservation was determined in the 1 mM Melatonin and 25 µM Coenzyme Q10 group compared to the control group (p<0.01). There was no significant difference between the control and research groups in terms of abnormal acrosome rates (p>0.01). After cryopreservation, apoptotic and necrotic cell rates were found to be lower in the 1 mM Melatonin or 25 µM Coenzyme Q10 groups compared to the control group (p<0.01). However, it was found that the use of 1 mM melatonin had a better protective effect than 25 µM coenzyme Q10 (p<0.01). 
      As a result, it was concluded that the addition of 1 mM Melatonin or 25 µM Coenzyme Q10 to rat sperm extender increased motility, live spermatozoon, intact plasma membrane integrity rates and motility durability (longevity) after cryopreservation and reduced apoptotic and necrotic cell rates.

Keywords: Rat Sperm, Cryopreservation, Melatonin, Coenzyme Q10, Apoptosis