Rat embriyolarının in vitro geliştirilmesinde antioksidanların etkileri
Effects of antioxidants for the development of rat embryos in vitro
Yazar: İDİL ÖZGENÇ
Danışman: PROF. DR. SEMA BİRLER
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Dölerme ve Suni Tohumlama Ana Bilim Dalı​ / Dölerme ve Suni Tohumlama Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Embriyo gelişimi = Embryonic development

Özet:
Ratlar günümüzde tıp, fizyoloji, biyoteknoloji, biyomedikal gibi bilimsel alanda en çok 
kullanılan model hayvanlardan biri olup özellikle insan hastalık modelleri geliştirilmesinde 
önemli bir yere sahiptir. İnsan embriyolojisinde henüz anlaşılamamış sorunların çözümü için
ratlar iyi bir hayvan modeli olarak görülmektedir. Rat embriyolarının in vitro geliştirilmesi 
sırasında 2 veya 4 hücreli dönemlerde maternal zigotik geçiş (MZT) ve kültür koşulları gibi 
nedenlerle embriyonik gelişim duraklayabilmektedir. Kültürde oluşan yüksek seviyelerde 
reaktif oksijen türevleri (ROT), in vitro kültüre edilen rat embriyolarında 2 veya 4 hücreli 
dönemde embriyonik blok gelişmesine neden olmaktadır. ROT oluşumunun azaltılması 
amacıyla memeli embriyo kültür medyumlarına antioksidan katkıları yapılmaktadır. Sunulan 
tez çalışmasında, tek hücreli rat embriyolarının in vitro geliştirilmesinde kullanılan antioksidan 
katkılı KSOM-R kültür medyumu ROT'un olumsuz etkilerinin azaltılmasına yönelik etkileri 
açısından incelenmiştir. Daha önce implantasyon öncesi rat embriyolarının in vitro kültüründe 
hiç kullanılmamış olan, diğer türlerde antioksidan etkinliği kanıtlanmış Resveratrol ve 
Askorbik asit bu tezde ilk kez denenmiş ve karşılaştırılmıştır. Deney grupları; kontrol grubu,
Askorbik asit 50 µM, Askorbik asit 100 µM, Resveratrol 0,25 µM, Resveratrol 0,50 µM 
şeklinde oluşturulmuş ve 4 tekrar yapılmıştır. Bölünme oranları açısından Askorbik asit 50 µM 
grubu ile kontrol grubu ve Askorbik asit 100 µM grubu arasında; total gelişim oranı yönünden 
Askorbik asit 50 µM grubu ile Askorbik asit 100 µM ve Resveratrol 0,25 µM grupları arasında
anlamlı fark bulundu (p˂0,05). Dejenere/fragmente hücre oranları açısından gruplar arasında 
anlamlı fark yoktu (p>0,05). Tek hücreli rat embriyolarının in vitro kültüründe farklı gelişim 
aşamalarındaki ihtiyaçların ve suşlar arası embriyonik gelişim başarısının farklılığı, optimal bir 
kültür medyumunun tasarlanmasının önündeki engellerden biri olsa da in vitro embriyo
geliştirme başarısı yüksek olan KSOM-R ve mR1ECM gibi kültür medyumlarına yapılacak 
antioksidan katkılarının faydalı olabileceği; değişik konsantrasyonlarda Askorbik asit eklenmiş 
kültür medyumlarının farklı suşlara ait tek hücreli rat embriyoları için de araştırılmasının kültür 
medyumlarının geliştirilmesine katkı sağlayacağı söylenebilir.

Abstract:
Rats are one of the most used species as model animal in medicine, physiology, biotechnology 
and biomedicine, and they have an important place especially in the development of human 
disease models. Rats are accepted as a good animal model for solving the problems in human 
embryology. Embryonic development of rat embryos cultured in vitro may pause at the 2- or 4-
cell stages because of some reasons such as maternal zygotic transition (MZT) and culture 
conditions. Higher reactive oxygen species (ROS) levels, which are formed in culture 
conditions cause embryonic block in the 2- or 4-cell stages in rat embryos cultured in vitro. 
Culture media supplemented with antioxidants may help to reduce ROS formation in embryo 
culture and to overcome embryonic block in this way. Resveratrol, which is the most popular 
antioxidant recently, and Ascorbic acid, which has proven antioxidant activity, have not been 
used before in in vitro culture of pre-implantation rat embryos. These antioxidants were tried 
and compared for the first time in this thesis. In this thesis, the effects of antioxidants
supplemented in KSOM-R media were examined for reducing the negative effects of ROS on 
1-cell rat embryos cultured in vitro. There were 5 groups; control, Ascorbic acid 50 µM,
Ascorbic acid 100 µM, Resveratrol 0.25 µM and Resveratrol 0.50 µM. The study was repeated 
four times. There were differences significantly between Ascorbic acid 50 µM and both control 
and Ascorbic acid 100 µM groups in cleavage rates. There was differences significantly
between Ascorbic acid 50 µM and both Ascorbic Acid 100 µM and Resveratrol 0.25 µM groups
in total development (p˂0.05). Statistical analysis of the data showed no significant differences in degenerated/fragmented cell rates between all the groups (p>0.05). Although the special
culture needs for the rat embryos in different stages and the embryonic development success of 
various strains are the obstacles to designing an optimal culture medium and supplementing 
culture media such as KSOM-R and mR1ECM with antioxidants may be beneficial. It can be 
concluded that Ascorbic acid supplementation in rat embryo culture media for culturing 1-cell 
rat embryos from different strains will contribute to the development of embryos.