Apocynin, Bozulmuş Kan-Testis Bariyeri ve Oksidatif Stres Parametreleri ile Monosodyum Glutamatın Neden Olduğu Testis Hasarını İyileştirirⅢ

4. Tartışma

Bu çalışmada APO'nun MSG'ye bağlı testis hasarı üzerindeki iyileştirici etkisi biyokimyasal, mikroskobik ve immünohistokimyasal parametrelerle değerlendirildi. MSG grubunda testosteron ve LH seviyeleri düşerken FSH seviyeleri arttı, MDA seviyesi gibi oksidatif stres parametreleri artarken GSH ve SOD seviyeleri azaldı. MSG ile indüklenen testis yaralanmasında, histopatolojik skor ve hasarlı seminifer tübül ve spermatozoa sayısı arttı. MSG grubunda proliferatif indeks düşük, apoptotik indeks daha yüksekti. Seminifer tübüllerin germinal epitelinin kalınlığı azalmıştır.

Testosteron için cistanche yeşim taşı için tıklayın

Bu dejeneratif değişiklikler, APO yönetimi tarafından tersine çevrildi. MSG grubu, ZO-1 dağılımında bir azalma ve kan-testis bariyerinin sıkı bağlantı proteinleri olarak tıkanma gösterdi. MSG, oksidatif stres belirteçlerini etkiledi. Bu grupta, ROS sentezinde yer alan NOX-2 proteininin dağılımında bir artış oldu. MSG grubunun ince yapı incelemeleri, seminifer tübüllerin ayrılmış sıkı bağlantı noktalarına sahip seminifer tübüllerin germinal epitel hücrelerinin sitoplazmasında belirgin hasar olduğunu gösterdi. Biyokimyasal, histolojik, immünohistokimyasal ve ultrayapısal analizler, bu parametrelerin MSG artı APO grubunda APO tedavisi ile düzeldiğini gösterdi.

Deneysel çalışmalar, MSG'nin ağızdan alınmasının üreme için toksik olabileceğini göstermiştir; bununla birlikte, çalışmalarda kullanılan yüksek dozlar nedeniyle, MSG tüketimine bağlı olarak üreme sistemi üzerindeki toksik etkilerin insan tüketimine dönüşmesi pek olası değildir [33,34] İnsan tarafından alınan günlük MSG dozunun 1200 ila 1200 arasında olduğu düşünülmektedir. 3000 mg/kg [35]. Bu çalışmada, MSG'nin 120 mg/kg vücut ağırlığı dozu, insanlarda bu maddenin ortalama günlük alımının allometrik bir ekstrapolasyonuna dayanan deneysel tasarım için kullanılmıştır [5].

Hipotalamik-hipofiz-gonadal (HPG) ekseni, erkek üreme sisteminin gelişimi ve olgunlaşması ile ilgili süreçlerde önemli bir rol oynar. FSH, intragonadal testosteron sentezinin ve spermatogenezin sürdürülmesinde bir faktördür. LH, Leydig hücrelerini uyararak erkek genital sisteminin gelişiminde ve cinsiyet belirleme sürecinde rol oynar [36]. Stimülasyon, Leydig hücrelerinin gerekli seviyelerde testosteron salgılamasına neden olur. Uygun testosteron seviyesi, negatif geri bildirim mekanizması yoluyla GnRH aktivitesi tarafından kontrol edilir [36].

Bu mekanizma ile HPG ekseni kontrollü bir şekilde çalışmaktadır [37,38]. Popülasyona dayalı bazı çalışmalarda, seks hormonlarının sperm morfolojisini, konsantrasyonunu ve hareketliliğini etkilediği gösterilmiştir. Kısır çiftlerle ilgili bir çalışmada, LH ile sperm hareketliliği ve morfolojisi arasında ters bir ilişki bulunmuştur [39]. Klinik çalışmalarda, FSH düzeylerinin sperm konsantrasyonu ile negatif korelasyon gösterdiği bulunmuştur [40]. Diğer deneysel çalışmalarda MSG uygulamasını takiben sperm motilitesinde, konsantrasyonunda ve LH hormonu düzeylerinde azalma olduğu ortaya konmuştur. Çalışmalar ayrıca MSG'nin testosteron hormon düzeylerinde ve sperm konsantrasyonlarında azalmaya neden olduğunu göstermiştir [34,41].

Çalışmamızda APO grubundaki FSH, LH ve testosteron düzeyleri kontrol grubu ile benzerdi. MSG grubunda testosteron hormonunda istatistiksel olarak anlamlı bir düşüş gözlendi. MSG grubunda FSH hormon düzeylerinde anlamlı artış gözlendi. MSG artı APO grubunda FSH düzeyi MSG grubuna göre daha düşüktü. MSG grubunda LH hormonunda azalma görülmesine rağmen deney grupları arasında LH hormonunda istatistiksel olarak fark yoktu. MSG, testosteron salgılanması için Leydig hücrelerine zarar verebilir. Azalmış testosteron ve LH seviyeleri de sperm sayısı ile ilişkilidir. Bu nedenle, düşük testosteron ve LH seviyeleri, azalmış sperm sayısı ve anormal sperm morfolojisi ile ilişkili olabilir [42].

Tersine, yüksek bir FSH seviyesi, spermatogenezde FSH sinyalinin değişmesine neden olan bir bozukluk olduğunu gösterir. MSG'nin hipotalamustaki hormonal yollarda bir bozukluğa neden olabileceği gösterilmiştir [4]. Çalışmamızın sonucunda MSG uygulamasının FSH, LH ve testosteron düzeyleri ile testis ve sperm morfolojisi, sperm konsantrasyonu ve motilitesini etkileyerek HPG aksını bozduğu gözlendi. Apocynin uygulaması bozulmuş testosteron, FSH ve LH düzeylerini normale yakın düzeylere indirmiş ve hormon düzeylerindeki bu iyileşme morfolojik parametreleri de etkilemiştir. SOD, hücreleri iç ve dış süperoksit iyonlarının neden olduğu hasarlardan koruyan önemli bir enzimdir [43].

MDA, lipid peroksidasyonu sırasında serbest radikallerin oluşturduğu bir aldehittir ve hem hücre zarı hasarının hem de oksijen radikallerinin reaktif hücreler üzerindeki etkisinin şiddetinin bir göstergesidir. SOD'deki bir azalma ve MDA'daki bir artış, oksidatif stresi tetikleyerek hücre hasarına ve hücre ölümüne yol açabilir [24]. GSH, hücrede hidrojen peroksit gibi ROS'un indirgenmesinde yer alır [44]. NOX bir ROS kaynağıdır ve aposinin bir NOX inhibitörü olarak bilinir [45].

MSG'nin neden olduğu testis hasarı çalışmalarında, MSG uygulandığında testis dokusundaki MDA seviyeleri artmış ve SOD seviyeleri azalmıştır [4,46]. Başka bir çalışmada, MSG alımının da testis dokusundaki GSH düzeylerini düşürdüğü gösterilmiştir [4]. Aposinin iyileştirici ajan olarak kullanıldığı bir çalışmada testis hasarı grubunda aposinin doku hasarına bağlı olarak artan MDA düzeylerini düşürdüğü ve GSH ve SOD düzeylerinde artışa neden olduğu gösterilmiştir [27]. Hipoksi kaynaklı testiküler dejenerasyon modelinin başka bir deneysel çalışmasında, hipoksinin etkisiyle NOX-2 aktivasyonu ve MDA seviyeleri artmış ve GSH seviyeleri azalmıştır. Ancak testiküler doku hasarının APO uygulamasıyla azaldığı gösterilmiştir [47].

Mevcut çalışmamız, MSG grubunda GSH ve SOD düzeylerinde azalma ile birlikte MDA düzeylerinde artış olduğu sonucuna varmıştır. APO'nun MSG artı APO grubundaki bu parametreleri NOX-2 inhibisyonu yoluyla iyileştirdiğini önerebiliriz. Bazı preklinik çalışmalar, MSG'nin karaciğer, böbrekler ve üreme sistemleri gibi birçok organ sistemi üzerindeki toksik etkilerini ortaya koymuştur [3]. Deneysel bir çalışma, MSG'nin yumurtalıklar ve oositler üzerindeki zararlı etkisinden dolayı kısırlığa neden olabileceğini belirtmektedir [48]. MSG'nin testisler üzerinde seks hormonlarının dengesizliği ile toksik etkisi kaydedilmiştir [34]. Benzer bir çalışmada, MSG uygulanan sıçanların testis dokularında oksidatif stres belirteçlerinin seviyeleri artmış, testis morfolojisi ve sperm morfolojisi de MSG'den olumsuz etkilenmiştir [41].

MSG'nin testosteron üzerinde olumsuz etki yaparak testis morfolojisinde bozulmaya yol açtığı görülmüştür [4,49]. Testiküler yaralanma modellerinde, seminifer tübül germinal epitelinin kalınlığında bir azalma gösterilmiştir [50,51]. MSG'nin neden olduğu bir testiküler yaralanma modelinde, seminifer tübül epitelinin kalınlığı azalmıştır [52]. Çalışmamızda MSG grubunun seminifer tübüler germinal epitel kalınlığı diğer deney gruplarına göre azalmıştır. MSG+APO grubunda MSG grubuna göre germinal epitel kalınlığında artış vardı. MSG'nin iştah açıcı olarak obeziteye yol açtığı belirtilmektedir [53]. Salgın obezitedeki hızlı artışta MSG tüketiminin bir risk faktörü olup olmayacağı konusunda soru işaretleri var.

Çinli yetişkinler arasında yapılan açık kohort bir çalışmada, MSG kullananların MSG kullanmayanlara kıyasla daha yüksek vücut kitle indeksine sahip olduğu gösterilmiştir [54]. Diğer deneysel çalışmalarda, MSG verilen sıçanların ağırlıklarının arttığı ve onları obeziteye yatkın hale getirdiği gözlemlenmiştir [55,56]. Ancak bizim çalışmamızda, deney boyunca her hafta tartılan deney grupları arasında canlı ağırlık açısından istatistiksel olarak anlamlı bir fark yoktu. Sıçanlara MSG uygulanan ilgili bir çalışmada MSG grubunda kontrol grubuna göre testis ağırlıklarında azalma gözlenmiştir [4,52]. Ancak mevcut çalışmamızın testis ağırlığı/vücut ağırlığı oranları, MSG grubunda diğer deney gruplarına göre istatistiksel olarak anlamsız bir düşüş göstermiştir. MSG'nin sperm konsantrasyonları üzerindeki etkilerini inceleyen çalışmalarda, MSG'nin sperm canlılığında azalmaya neden olduğu bulunmuştur [4,49,52].

Başka bir testiküler hasar modelinde aposinin sperm parametreleri üzerindeki iyileştirici etkisi incelenmiş ve aposinin iyileşen grupta hasarlı gruba göre sperm konsantrasyonunda artış gözlenmiştir [27]. Çalışmamızda deney grupları arasında sperm sayıları karşılaştırıldığında MSG grubunda sperm sayısının en düşük olduğu, MSG + APO grubunda sperm sayısının MSG grubuna göre istatistiksel olarak daha yüksek olduğu saptanmıştır. Hayvan çalışmalarında aposinin kullanımının güvenli olduğu belirtilmektedir. Ek olarak, birçok deneysel modelde APO'nun güçlü antioksidan ve antiinflamatuar etkileri vardır [57]. Deneysel testiküler yaralanma modelleri, aposinin'in oksidatif stresin azaltılması üzerindeki etkisini bildirmiştir [58,59].

Kemoterapi temelli deneysel çalışmalarda aposinin testis dokusu üzerindeki iyileştirici etkisi de vurgulanmıştır. Bu çalışmalarda aposinin apoptotik hücre sayısında azalmaya ve testosteron düzeylerinde artışa neden olduğu gözlenmiştir [27,60]. Erkek kısırlığının faktörlerinden biri olan oksidatif stres, sperm işlev bozukluğuna yol açar. Oksidatif stresin neden olduğu sperm hücresi hasarı, infertil erkeklerin yüzde 30-80'ini etkiler [61]. NOX ailesindeki enzimler, hücresel ROS sentezinden sorumludur ve aposinin bir NOX inhibitörüdür [45]. Aposininin iyileştirici bir madde olarak kullanıldığı deneysel bir testis yaralanması modelinde, testis yaralanması grubunda en yüksek NOX-2 immünoreaktivitesi gözlendi. APO tedavisi, NOX-2 immünopozitif hücrelerinin sayısında bir azalma ile sonuçlanmıştır [27].

Literatür verileri, NOX-2 miktarını ve dağılımını değerlendiren sınırlı sayıda deneysel testis hasarı çalışmasını ortaya çıkardı. Çalışmamızda, MSG grubuna kıyasla MSG artı APO grubunda azalmış bir immünoreaktivite ile NOX-2 immünoreaktivitesi MSG grubunda en yüksekti. APO grubu ile kontrol grubu arasında anlamlı bir fark yoktu ve en düşük NOX-2 immünoreaktivitesini gösteriyordu. Apoptoz, doku homeostazı için gerekli olan programlanmış hücre ölümüdür [62]. Apoptozun düzenlenmesi germ hücrelerinin gelişimi, farklılaşması ve fonksiyonunda kritik bir faktördür [61]. Oksidatif strese yol açan faktörlere maruz kalma, spermatozoadaki kromatin yapısını olumsuz etkileyerek spermatogenezi olumsuz etkiler [63].

İnfertil erkeklerin, fertil erkeklere kıyasla seminal sıvılarında daha yüksek oksidatif stres ve apoptotik hücrelere sahip olduğu bulunmuştur. Deneysel testis hasarı modellerinde, hasarlı testis dokusundaki artan apoptotik hücre sayısı, tedavi edici bir madde olarak APO'nun uygulanmasıyla tersine çevrildi [23,51]. Testis yaralanmasına ilişkin deneysel bir çalışmada aposinin, NOX kaynaklı oksidatif stresin neden olduğu DNA hasarı üzerinde iyileştirici bir etkiye sahip olduğu gösterilmiştir [64]. Bizim çalışmamızda da benzer şekilde MSG grubunda apoptotik indeks artışı ile birlikte proliferasyon indeksi azalmıştı.

MSG artı APO grubunda apoptotik indekste azalma ve proliferatif indekste artış değerlendirildi. Kan-testis bariyeri gelişen germ hücrelerini dış ortama karşı korur ve üreme için çok önemli olan germ hücrelerinin bölünmesine ve gelişmesine destek sağlar [65]. Seminifer tübüllerde bulunan özelleşmiş epitel hücreleri olan Sertoli hücreleri, sıkı bağlantılarla kan-testis bariyerinin temelini oluşturur. Oklüdin, ZO-1, ZO-2 ve ZO-3, kan-testis bariyerinin sıkı bağlantı noktalarında bulunan moleküllerdir. ZO proteinleri, okludin proteinlerinin hücre iskeletindeki aktine bağlanmasında yer alır [66,67]. Oklüdin nakavt fare modelinde spermatogenezin olumsuz etkilendiği ve atrofik seminifer tübüllerin oluştuğu gözlendi.

Çalışmamız, kontrol grubu ve APO grubunda ZO-1 ve oklüdin için en yüksek immünoreaktiviteleri ortaya koyarken, MSG grubunun immünoreaktivitesi önemli ölçüde düşüktü. ZO-1 ve oklüdin immünreaktiviteleri, MSG grubuyla karşılaştırıldığında MSG artı APO grubunda daha yüksekti. Deneysel çalışmaların transmisyon elektron mikroskobik incelemeleri, kan-testis bariyerinde [68] bozulmuş sıkı bağlantılarla dejenere testiküler germinal epitel hücrelerini ve lipid damlacıklarını [41,54] gösterdi. Çalışmamızda transmisyon elektron mikroskobik incelemelerinde kontrol ve APO gruplarında normal testiküler seminifer tübül ince yapısı saptandı. MSG grubunda vakuolizasyon, lipid damlacıkları ve kan-testis bariyerinin sıkı bağlantı noktalarında dejenerasyon belirgindi. MSG artı APO grubunda aposinin ultrayapısal hasar düzeyinde iyileştirici etkiye sahip olduğu bulundu.

5. Sonuçkullanımlar

Çalışmamız, MSG'nin neden olduğu sıçan testis yaralanmasında reaktif oksijen türevlerinin ve HPG ekseninin oluşumu için APO'nun düzenleyici rolü ile sonuçlandı. APO, proliferatif ve apoptotik indeksler arasındaki dengeyi korumuş, kan-testis bariyerinin bütünlüğünü korumuş ve oksidatif hasarın neden olduğu testis dokusu hasarının iyileşmesine katkıda bulunmuştur. Apocynin uygulamasının MSG'nin hem sperm hareketliliği hem de sayısı üzerindeki zararlı etkilerini tersine çevirerek infertilite üzerinde iyileştirici bir etkiye sahip olabileceği düşünülmektedir.

Cistanche testosteronu nasıl artırır?

Cistanche, Çin tıbbında enerji, libido ve genel canlılığı artırmak için geleneksel olarak kullanılan bir bitkidir. Cistanche'nin, testosteronu östrojene dönüştüren aromataz adı verilen bir enzimin aktivitesini inhibe ederek testosteron seviyelerini artırabileceğine inanılmaktadır. Cistanche'nin vücutta luteinize edici hormon (LH) üretimini arttırdığı da bulunmuştur. LH, testislerde testosteron üretiminin düzenlenmesinde çok önemli bir rol oynar. Cistanche, LH düzeylerini artırarak dolaylı olarak testosteron üretimini artırabilir. Ayrıca Cistanche, antioksidan özelliklere sahip ekinakozit ve akteozit gibi çeşitli fitokimyasallar da içerir. Bu bileşikler, testisleri ve diğer üreme organlarını oksidatif hasardan korumaya yardımcı olabilir, böylece fonksiyonlarını iyileştirir ve testosteron üretimini arttırır. Genel olarak, Cistanche'nin testosteron seviyelerini arttırdığı kesin mekanizmalar tam olarak anlaşılamamıştır, ancak muhtemelen aromatazı inhibe etme, LH üretimini arttırma ve üreme sistemine antioksidan destek sağlama etkileşimidir.

Merve Açıkel-Elmas 1,*, Salva Asma Algilani 1 , Begüm Şahin 1 , Özlem Bingöl Özakpınar 2 , Mert Geçim 2 , Kutay Köroğlu 3 ve Serap Arbak 1

1 Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, İçerenköy Mah., Kayışdağı Cad. 32, Ataşehir, İstanbul 34752, Türkiye

2 Biyokimya Anabilim Dalı, Eczacılık Fakültesi, Marmara Üniversitesi, Başıbüyük Yolu, 4/A, Başıbüyük, İstanbul 34854, Türkiye

3 Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, Başıbüyük Yolu No. 9 D:2, Maltepe, İstanbul 34854, Türkiye