Ankara Keçisi oğlaklarında gelişim döneminde maruz kalınan bisphenol a'nın üreme sisteminde östrojen reseptör aracılı mekanizmalara etkileri
The effects of bisphenol a exposed during the development period in Ankara GOAT kids on estrogen receptor mechanism in the reproductive system
Yazar: SEHER ŞİMŞEK
Danışman: PROF. DR. ALİ DAŞKIN
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Dölerme ve Suni Tohumlama Ana Bilim Dalı​
Derece: Doktora, 2022
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Akım sitometrisi = Flow cytometry ; Ankara keçisi = Angora goat ; Bisfenol A = Bisphenol A ; Keçiler = Goats ; Oğlaklar = Kids ; Reseptörler-östrojen = Receptors-estrogen ; Spermatogenez = Spermatogenesis ; Üreme sistemi = Reproductive system

Özet:
Bispfenol A (BPA) ksenoöstrojen yapıda endokrin bozucu bir kimyasaldır. Başta insan ve hayvan sağlığı olmak üzere özellikle hayvan beslemede kullanılan alet ve ekipman aracılığı ile Ankara Keçilerini etkilemektedir. BPA'nın etkilerinin spermatolojik açıdan kapsamlı bir şekilde çalışılmış olmasına rağmen, moleküler alanda etki mekanizmasının anlaşılması için daha detaylı araştırmalara ihtiyaç duyulmaktadır. BPA'nın yerli gen kaynağımız Ankara keçisi yeni doğan oğlaklarında gelişim döneminde etkilenmeleri durumunda üreme sistemine etkileri moleküler düzeyde araştırlması henüz bir literatür bilgisine rastlanılmamıştır. Bu projede, Uluslararası Hayvancılık Araştırma ve Eğitim Merkezi Müdürlüğü Koyun-Keçi yetiştiriciliği şubesinde bulunan 12 baş Eskişehir hattı Ankara Keçisi yeni doğan erkek oğlağı (YDEO) kullanılmıştır. YDEO hayvanlar her bir grupta 3 baş olacak şekilde kendi aralarında dört gruba ayrılmıştır. Gruplar YDEO kontrol, YDEO 1.grup, YDEO 2.grup ve YDEO 3.grup şeklinde olup, BPA 5 µg/kg CA/gün, 5,000 µg/kg CA/gün ve 25,000 µg/kg CA/gün dozlarda doğumun 3. günü itibariyle 90 gün süresince bireysel rasyonlarına ilave edilmiş, tüketiminden emin olunmuş ve erginliğe ulaştıklarındaki sezon döneminde (Eylül-Aralık aylarında) toplamda 144 ejakülat suni vajen yöntemiyle alınmıştır. Tüm gruplarda sperma numuneleri 200 x106 spermatozoa/ml olacak şekilde dozlanıp sulandırılmıştır. Sulandırılan ejakülatlar 3 saat eklibrasyon sonucu 0,25 ml'lik payetlere doldurularak, dondurma cihazında dondurulmuş ve sıvı azotta saklanmıştır. Payetler çözdürülerek, spermatozoonlara ait motilite (TM, PM), ve kinetik parametreler (VSL, VAP, VCL, STR, LIN), spermatozoon başının yanal sapma genliği (ALH), μm), çapraz geçiş frekansı (BCF), Hz), PMAB, MMP yönünden değerlendirilmiştir. Ayrıca testis yapısının moleküler olarak incelenmesi amacıyla tüm hayvanların tek testisleri alınmış ve histomorfometrik ve immuno-histokimyasal analizler yapılmıştır. Sonuç olarak spermatolojik ve kinematik değerlerde toplam hacim ve total yoğunluk 1.grup BPA grubunda daha düşük ve progresif motilite değeri ise tüm BPA gruplarında kontrol grubuna göre düşük bulunmuştur (p<0,05). Kinetik parametreler de ise gruplar arasında fark saptanmamıştır. PMAB ve mitokondriyal membran potansiyeli değerleri kontrol grubunda, BPA gruplarına göre daha yüksek tespit edilmiştir (p<0,05). Histomorfometrik seminifer tubül çapı ve yüksekliğindeki değişimler de BPA grupları arasında kontrol ile arasında istatiksel bakımdan anlamlı fark saptanmıştır (p<0,05). İmmunohistokimyasal değerlendirmede ise YDEO hayvanların BPA gruplarında östrojen reseptörlerine (ERα, ERβ) eğilimin fazla olduğu ve kontrole göre ER sayılarının daha düşük olduğu bulunmuştur (p<0,05). Androjen reseptör ve Kaspaz-3 enzim ekspresyonununda BPA gruplarında yüksek olduğu saptanmıştır (p<0,05). Yerli bir değer ve gen kaynağımız olan Ankara keçisi yeni doğan oğlaklarında bu kimyasalın üreme sistemine etkileri spermatolojik, kinematik, histokimyasal ve immuhistokimyasal açıdan ortaya konmuş olup fertilite üzerine ciddi hasarlar verdiği saptanmıştır. Bu nedenle BPA türevi ürünlerin Ankara keçileri başta olmak üzere küçük baş hayvan bakım ve besleme amacıyla kullanımının tercih edilmemesi önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler: Ankara keçisi, Akış sitometrisi, Bisphenol A (BPA), Endokrin sistem bozucu kimyasal (EDC), spermatogenezis

Abstract:
BPA is a xenoestrogen endocrine disruptor chemical. BPA affects Ankara Goats primarily through the tools and equipment used in animal feeding, especially in animal health. Although the effect of BPA has been extensively studied in terms of spermatology, more studies are needed for the mechanism of action in the molecular field. No literature has yet been found to investigate the effects of BPA on the reproductive system at the molecular level if it is affected during the developmental period of our native gene source Angora goat newborn kids. In this project, 12 new male goats (YDEO) born from Eskişehir line Ankara Goat are used in the Sheep-Goat facility of the International Livestock Research and Training Center. Animals were divided into YDEO control, YDEO 1st group, YDEO 2nd group and YDEO 3rd group. BPA at doses of 5 µg/kg CA, 5 mg/kgCA and 25 mg/kgCA for 90 days individually added to their rations ensured the consumption and a total of 144 ejaculates were taken by artificial vagina method during the season period (September-December) when they reached maturity. In all groups, sperm samples were dosed and diluted to 200 x 106 spermatozoa/ml. The reconstituted ejaculates were filled into 0.25 ml straws after 3 hours of ejaculation, frozen in a controlled freezing device. After thawing, motility, kinetic and viability parameters were valued. In addition, single testicles of all animals were taken for molecular examination of testis structure and histomorphometric and immuno-histochemical analyzes were performed. As a finding, in spermatological and kinematic values, total volume and total density were lower in group 1 BPA and progressive motility value was lower in all BPA groups compared to the control group (p<0.05). PMAB and MMB values were high in the control group than in the BPA groups (p<0.05). Changes in histomorphometric seminiferous tubule diameter and height were also found significant between BPA groups and control (p<0.05). In the immunohistochemical evaluation, the BPA groups of YDEO animals had a higher tendency to estrogen receptors (ERα, ERβ) and the ER numbers were lower than the control (p<0.05). Androgen receptor and Caspase-3 enzyme expression were found to be high in BPA groups (p<0.05). The effects of BPA on the reproductive system of Angora goat newborn kids, which is a domestic value and gene source, have been demonstrated in terms of spermatological, kinematic, histochemical and immunohistochemical and it induce serious damage to fertility. Overall, it is suggested not to use BPA-derived products for the care and feeding of small animals, especially Angora goats.


Keywords: Angora goat, Bisphenol A (BPA), Endocrine disrupting chemical (EDC), Flow cytometry, Spermatogenesis