Akut iskemik priapism modelinde quercetinin iskemi reperfüzyon hasarı üzerine olası koruyucu etkilerinin değerlendirilmesi
Assessment of possible protective effects of quercetin onischemic reperfusion injury in an acute ischemic priapism model
Yazar: ABUZER KARAAYDIN
Danışman: PROF. DR. ERSAGUN KARAGÜZEL
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Üroloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Üroloji = Urology
Dizin: Kuersetin = Quercetin ; Priapizm = Priapism ; Reperfüzyon = Reperfusion ; Reperfüzyon lezyonu = Reperfusion injury ; İskemi = Ischemia

Özet:
Giriş: Priapizm tanım olarak cinsel istek, orgazm ve uyarıdan bağımsız yaklaşık 4 saati aşkın devam eden kısmi ya da tam ereksiyon halidir. İskemik priapizmde kavernozal kan akımının az veya hiç olmaması sebebiyle ilerleyici hipoksi, hiperkarbi ve asidoz izlenmektedir. Tedavi edilmezse veya tedavide geç kalınırsa (>24 saat) kavernozal düz kaslarda nekroz, irreversibl korporal fibrozis ve erektil disfonksiyon meydana gelir.
Priapizmin sonlanması ile oluşan reperfüzyon iskemik dokunun korunması için gerekli olmasına rağmen, reperfüzyonun kendisi iskemi reperfüzyon (İR) hasarını meydana getiren patofizyolojik süreci başlatmaktadır. İR hasarı ile birlikte serbest oksijen radikalleri (süperoksit anyonu (O2−), hidroksil radikali (OH-), nitrik oksit (NO), peroksil radikali (ROO) ve radikal olmayan hidrojen peroksit (H2O2) oluşmaktadır. Oluşan bu radikalller başta hücre membranında lipid peroksidasyonu olmak üzere hücresel yapılarda hasara sebep olmaktadır. 
İR hasarına karşı etkili eksojen antioksidanlardan birisi olan quercetin flavonoid sınıfının bir üyesidir. Çeşitli kanserlerde, diyabette, alerjik hastalıklarda pek çok özelliği tespit edilmiş olup en iyi tanımlanmış özelliği antioksidan özelliğidir. Sebze, meyve, tohum, çay, kahve vb. besin ürünlerinde bulunmaktadır. 
    Amaç: Çalışmamızda quercetinin antioksidan etki mekanizması ile akut priapizmde İR açısından fayda sağlayabileceği hipotezini kurduk. Sıçanlarda oluşturduğumuz penil iskemi-reperfüzyon modelinde uyguladığımız quercetinin, İR hasarı üzerine olası olumlu etkilerini histolojik ve biyokimyasal açıdan değerlendirdik.
    Gereç ve Yöntem: Bu deneysel çalışmada Spraque Dawley tipi, 350-400 gr ağırlığında toplam 24 adet erişkin erkek rat, randomizasyon yapıldıktan sonra her grup 6 rattan (n=6) oluşacak şekilde 4 gruba ayrıldı. Grup 1 (Kontrol grubu), grup 2 (Priapizm / Reperfüzyon(P/R)), grup 3 (P/R + Dimetil sülfoksit) ve grup 4 (P/R + Quercetin) olarak belirlendi. İskemik priapizm Şanlı modeli (Şanlı ve ark.) esas alınarak standart 50 cc lik çam uçlu irrigasyon enjektörü ile oluşturulan vakum ereksiyon cihazı ile elde edildi.
Kontrol grubu (grup 1) hariç diğer gruplarda 2 saatlik priapizm devamında yarım saatlik reperfüzyon sonrası penektomi uygulandı. Grup 3'de reperfüzyondan yarım saat önce dimetil sülfoksit, grup 4'de ise reperfüzyondan yarım saat önce 20 mg/kg dozunda quercetin 0.5 cc hacimde olacak şekilde transperitoneal olarak verildi. Abdominal aortadan 3 ml kan alınarak serum ve doku MDA, 4-HNE, GSH, 8-OhdG, MPO, TAS, TOS, OSİ ve serum IMA seviyelerindeki değişiklikler ile sakrifiye edilen ratların alınan penis dokusunun histolojik özellikleri (üretra epitel dejenerasyonu, kas dokusu apoptoik indeks (MAI), bağ dokusu apoptoik indeks (CAI), üretra epitel hücrelerinde apoptoik indeks (EAI), sinüzoidal alan, tunika albuginea açılması değerlendirildi
    Bulgular: Çalışmamızda histolojik veriler açısından istatistiksel olarak anlamlı fark bulunamadı. Biyokimyasal verilerden doku MDA ve Serum 4-HNE, serum IMA, doku TAS, doku TOS, doku MPO ve serum MPO, doku OSI, doku 8-OHdG seviyelerinde istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmuştur (p<0,05). Bu bulgular quercetinin antioksidan özelliğini göstermektedir. Doku 4-HNE ve doku GSH seviyelerinde anlamlı fark bulunamaması çalışma modelinin akut dönemi kapsaması nedeniyle açıklanabilir (p>0,05). Serum TAS ve serum TOS, serum OSI, serum 8-OHdG, serum MDA, serum GSH seviyelerinde de istatistiksel olarak anlamlı fark bulunamaması, sistemik bir etki oluşması için çalışmada kullanılan 30 dakikalık reperfüzyon süresinin kısa olmasıyla açıklanabilir (p>0,05).
     Sonuç: Priapizm modelinde, reperfüzyon öncesi quercetin uygulaması sonucu elde edilen veriler literatürde yapılmış olan deneysel çalışma sonuçlarıyla uyumlu bulundu. Çalışılan biyokimyasal parametrelerin önemli bir bölümü quercetinin antioksidan etkisini gösterdi. Anlamlı bulunmayan parametrelerin çalışmanın akut olması ve reperfüzyon süresinin kısa olmasıyla ilişkili olduğu düşünüldü. Histolojik değişiklik saptanamaması, literatürdeki 4 saatten kısa süreli priapizm modellerinde histolojik değişikliklerin ortaya çıkmaması bulgusuyla uyumludur.
    Anahtar Kelimeler: Akut iskemik priapizm, İskemi reperfüzyon hasarı, Quercetin,

Abstract:
Introduction: Priapism definition is partial or complete erection which lasts around four or more hours without sexual desire, orgasm or sexual stimuli. In ischemic priapism, there is none or few blood flow, which results progressive hypoxia, hypercarbia and acidosis. If priapism is not treated or treatment is postponed like 24 hours or more, smooth muscle necrosis, irreversible corporal fibrosis, erectile dysfunction occur.
Reperfusion which occurs with termination of priapism, is needed for protecting the ischemic tissue although reperfusion itself initiates a pathophysiological process that leads to ischemia-reperfusion (I/R) injury. With I/R injury free oxygen radicals, hydroxyl radicals (OH-), Nitric Oxide (NO), peroxide radicals (ROO) and non-radical hydrogen peroxide develop. These radicals damage the cell membrane especially the membrane lipids.
Quercetin which is effective against ischemia-reperfusion (I/R) injury, is a flavonoid and also an exogenous antioxidant. Quercetin has some effect on various cancer, diabet and allergic disease but being antioxidant is its best known feature. It is found in many fruits, vegetables, leaves, seeds, tea, coffee.
     Aim: In our study, we formed a hypothesis which say Quercetin can be beneficial to ischemia reperfusion injury in acute priapism. We assessed histologically and biochemically Quercetin's possible positive effects against ischemia reperfusion injury in a model of induced priapisim in rats.
     Materials and Methots: Twenty-four male Sprague-Dawley type, 350-400 gr weight rats were divided after randomization into four groups which all group has six rat, group 1 (Control), group 2 (Priapism/Reperfusion), group 3 (Priapism/Reperfusion + Dimethyl sulfoxide) and group 4 (Priapism/Reperfusion + Quercetin). Ischemic priapism model was induced by pine tipped injector vacuum erection device, based on Şanlı model.
Priapism was induced in all three groups except control group. After 2h, priapism was concluded and 30 min reperfusion was performed. Then penectomy was performed in all groups. In group 3, DMSO (dimethyl sulfoxide) was administered intraperitoneally 30 min before reperfusion, while in group 4, 20mg/kg (0.5 cc) Quercetin was administered intraperitoneally 30 min before reperfusion. 3 ml blood specimens were collected from abdominal aorta in order to determine serum and tissue MDA, 4-HNE, GSH, 8-OhdG, MPO, IMA, TAS, TOS and OSI values, and penile tissue was taken for histopathological examination (urethral epithelium degeneration, muscular apoptosis index, connective tissue apoptosis index, urethral epithelium apoptosis index, sinusoidal space,tears in tunica albuginea).
        Results: In our study, no statistically significant difference was found in terms of histological data. A statistically significant difference was found in biochemical data in tissue MDA and Serum 4-HNE, serum IMA, tissue TAS, tissue TOS, tissue MPO and serum MPO, tissue OSI, tissue 8-OHdG levels (p<0,05). These findings show the antioxidant properties of quercetin. The absence of a significant difference in tissue 4-HNE and tissue GSH levels can be explained due to the acute period of the study model (p>0,05). Serum TAS and serum TOS, serum OSI, serum 8-OHdG, serum MDA, serum GSH levels could not be found to be statistically significant and can be explained by the short 30-minute reperfusion period used in the study for a systemic effect (p>0,05).
       Conclusions: In the priapism model, the result obtained by the application of quercetin before reperfusion was found compatible with the results of the experimental studies conducted in the literature. Biochemical parameters showed Quercetin's antioxidant feature. It was thought that the parameters that were not significant were related to the fact that the study was acute and the reperfusion time was short. The absence of histological changes is consistent with the finding that histological changes do not occur in priapism models shorter than 4 hours in the literature.
      Key Words: Acute ischemia priapism, Ischemia reperfusion injury, Quercetin