Diyabetin sıçan testislerinde neden olduğu histolojik değişiklikler üzerine aminoguanidin'in etkilerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, STZ ile diyabet oluşturulan sıçanlarda, testis dokusunda meydana gelen histolojik değişiklikler ve bu değişiklikler üzerine Aminoguanidin'in (AG) etkilerinin histokimyasal ve biyokimyasal yöntemlerle incelenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada, İnönü Üniversitesi Deney Hayvanları Araştırma Laboratuvarından temin edilen toplam 32 adet sağlıklı Spraque Dawley cinsi erkek sıçan kullanıldı. Denekler her bir grup 8'er sıçandan oluşmak üzere 4 gruba ayrıldı. 1. Grup: Kontrol grubu 2. Grup: Aminoguanidin (AG) verilen grup 3. Grup: Streptozotosin (STZ) ile diyabet oluşturulan grup 4. Grup: STZ ile diyabet oluşturulan ve AG verilen grup. Sıçanların deney başında ve sonunda kan glikoz seviyeleri ve vücut ağırlıkları ölçüldü. 10 haftalık deney sonunda ketamin/ksilazin anestezisi altında sıçanlar sakrifiye edildi ve testisler alınıp ağırlıkları ölçüldü. Sol testisler biyokimyasal analizlerde, sağ testisler ve pankreas örnekleri histolojik analizlerde kullanıldı. Alınan dokular, rutin doku takip işlemlerinden geçirilerek parafine gömüldü. Parafin bloklardan alınan seri kesitlere Mayer's Hemotoksilen-Eozin, Masson Trikrom, Toluidin mavisi ve kaspaz-3 boyama metodları uygulandı ve Leica DFC?280 ışık mikroskobunda incelendi. Diyabet grubunda, kontrol grubuna göre kan glikoz seviyelerinde artış ile vücut ve testis ağırlıklarında azalma saptandı. Seminifer tübüllerde şekil ve yapı bozuklukları gözlendi. Bu grubun tunika albuginea kalınlıkları diğer gruplara göre anlamlı derecede artmıştı. Ayrıca tunika albuginea içerisindeki mast hücre sayılarının, kontrol grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı derecede artmış olduğu gözlendi. Tübüler germ hücrelerinde dejenerasyon ve kaspaz-3 pozitif boyanan hücreler belirgindi. Biyokimyasal analizlerde, diyabet grubunda kontrol gubuna göre MDA ve NO seviyelerinde artış gözlenirken, CAT, SOD ve GSH aktivitelerinde azalma gözlendi. Diyabetik sıçanlara AG verilmesi, testiküler hasarı önemli derecede azalttı. Bu grupta, diyabet grubuna göre kan glikoz seviyelerinde azalma ile vücut ve testis ağırlıklarında artış saptandı. Seminifer tübüllerinin diyabet grubuna göre daha düzgün şekil ve yapıda olduğu gözlendi. Bu grubun tunika albuginea kalınlıkları ve mast hücre sayıları kontrol grubuna benzerdi. Tübüler germ hücrelerinde dejenerasyon ve apoptozun diyabet grubuna göre azalmış olduğu saptandı. Ayrıca biyokimyasal analizlerde ise diyabet grubuna göre MDA ve NO seviyelerinde azalma gözlenirken, CAT, SOD ve GSH aktivitelerinde belirgin bir artış gözlendi. Bu çalışma, sıçanlarda diyabetin neden olduğu testiküler hasarda, oksidatif stres, NO seviyelerinde artış ve apoptotik hücre ölümünün rol oynadığını, diğer yandan AG uygulamasının, oksidatif stres ve apoptotik hücre ölümüne karşı spermatogenik hücreleri korumasında etkili olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak, diyabet tedavisinde kullanılan ilaçlarla birlikte, spermatogenik hücreleri oksidatif hasar ve apoptoza karşı koruyabilecek AG gibi ajanların kullanılmasının, diyabete bağlı infertilitenin önlenmesinde katkıda bulunabileceği kanısındayız. Ancak yine de AG'nin etki mekanizmasının tam olarak anlaşılabilmesi için daha ileri çalışmalara ihtiyaç bulunmaktadır.

The aim of this sudy was to investigate histological changes and the effect of Aminoguanidine (AG) on these changes by using histochemical and biochemical methods in STZ induced diabetic rat testes tissues. In this study, 32 Spraque Dawley species healty male rats which were provided from Inönü University Laboratory Animals Research Center were used. The experimental subjects were divided into 4 groups and each group contained 8 rats. 1st Group: Control group. 2nd Group: AG treated group 3rd Group: Streptozotocin (STZ) induced diabetic rats. 4th Group: STZ induced diabetic rats treated with AG. Blood glucose levels and the weights of all rats were measured at the beginning and at the end of the study. After 10 weeks of study, rats were sacrified under ketamine/xylazine anesthesia, testes were removed and weights of testes were measured. Left testes used for biochemical analysis and right testes and pancreas samples used for histological analysis. Removed tissue samples were applied to routine tissue fixation process and embedded in paraffin wax. Mayer?s hematoxylin-eosin, Masson?s trichrome, Toluidine blue staining and caspase-3 immunohistochemical staining methods were applied to serial sections obtained from paraffin blocks and preparations were examined on Leica DFC?280 light microscop. In diabetic group, blood glucose levels were increased and the body and testes weights were decreased compared to the control group. In seminiferous tubules, morphological and structural deformities were observed. Thickness of tunica albuginea was significantly increased compared to the other groups. Moreover, number of mast cells in tunica albuginea was increased and had a statistical significance compared to the control group. The degeneration and the caspase-3 positive staining of tubular germ cells was remarkable. Biochemical analysis results of diabetic rats showed that CAT, SOD and GSH activities were decreased while MDA and NO levels were increased compared to the control group. On the other hand, AG treatment to the diabetic rats was significantly reduced testicular damage. In this group, blood glucose levels were decreased and the body and testes weights were increased compared to the diabetic group. Seminiferous tubules had better morphological and structural compositions. Thickness of tunica albuginea and the number of mast cells were similar to control group. In this group, it?s observed that the degeneration and the apoptosis of tubular germ cells was reduced compared to the diabetic group. In addition, biochemical analysis results of AG treated diabetic rats showed that CAT, SOD and GSH activities were increased while MDA and NO levels were decreased compared to the diabetic group. This study has demonstrated that oxidative stress, increased NO levels and the apoptotic cell death have important roles on rat testicular damage caused by diabetes and on the other hand, AG treatment on diabetic rats is efficient on protection of spermatogenic cells against oxidative stress and apoptotic cell death. In conclusion, we consider that using regular drugs for diabetes treatment combined with agents like AG; which could protect spermatogenic cells against oxidative stress and apoptosis, may contribute prevention against infertility caused by diabetes. However, further experimental studies and analyses are necessary to understand the effect mechanism of AG on diabetes completely.