Deneysel sıçan varikosel modelinde varikoselin oluşturduğu testiküler hasar üzerine diosmin-hesperidinin etkileri

Abstract

Varikosel erkek infertilitesinin en sık görülen ve önemli düzeltilebilir bir patolojisidir. İnfertilite nedeniyle başvuranların ortalama %30-40'ında varikosel saptanmaktadır. Patofizyolojisinde, değişen testiküler kan akımı, testis-interstisyel sıvı ilişkisi, hipertermi, ikincil venöz basınç artışı, renal-adrenal reflü, hormonal disfonksiyon, otoimmünite, akrozom reaksiyonu, oksidatif stres ve apopitoz yer almaktadır. Özellikle reaktif oksijen radikallerinin testis hasarına yol açtıkları gösterilmiştir. Bu çalışmadaki amaç varikosel modelinde MMP?2, MMP?9 ve TIMP?1 düzeylerini saptayarak varikosel ile arasındaki ilişkiyi açıklamak ve varikoselektominin ve diosmin-hesperidinin, testiste varikosele bağlı olarak meydana gelebilecek patolojileri önlemedeki etkilerini araştırmaktırÇalışmaya 66 adet adolesan (6 haftalık) Spraque-Dawley cinsi erkek sıçan alındı ve 7 grup olarak randomize edildi. Birinci gruba hiçbir işlem yapılmadı ve kontrol grubu olarak değerlendirildi. İkinci gruptaki hayvanlara sham operasyonu uygulandı. Üçüncü gruptakilere renal ven parsiyel ligasyonu sağlanarak varikosel modeli oluşturuldu ve hiçbir tedavi verilmedi. Dördüncü grupta yer alan hayvanlara varikosel oluşturuldu ve 4 hafta sonra varikoselektomi yapılarak diosmin-hesperidin verildi. Beşinci gruptaki hayvanlara varikosel oluşturulup 8 hafta diosmin-hesperidin verildi. Altıncı gruptaki hayvanlara varikosel oluşturulduktan 4 hafta sonra diosmin-hesperidin verildi. Yedinci gruptaki hayvanlara ise varikosel oluşturulduktan 4 hafta sonra varikoselektomi yapıldı. Sakrifikasyon işlemi varikosel oluşturma prosedüründen 8 hafta sonra gerçekleştirildi. Sakrifikasyondan önce tüm hayvanların bilateral testiküler mikrovasküler kan akımları PeriFlux System 5000 ile ölçüldü. İşlem sonrası bilateral orşiektomi yapılarak testis dokuları tartılıp enine iki eşit parçaya ayrılarak histopatolojik ve biyokimyasal inceleme için hazırlandı. Tüm testisler HE boyama ile Johnsen skorları açısından değerlendirildi. Apoptozis değerlendirilmesi için ?Caspase 3? kullanıldı. Biyokimyasal olarak her iki testis dokusunda MDA, sol testis dokusunda MMP-2, MMP-9 ve TIMP-1 ölçümleri gerçekleştirildi.Sonuç olarak varikosel oluşturulan testislerin ağırlıkları belirgin olarak azalmış ve bu testislerde seminifer tübül hasarı belirgin olarak artmıştır. Bilateral testiküler kan akımları varikosel oluşturulan grupta belirgin olarak artmıştır. Biyokimyasal analizler de oksidatif stres artışını ortaya koymuştur. ELİSA analizleri sonucunda; MMP-2 ve MMP-9 düzeylerinin varikosel grubunda anlamlı şekilde azaldığı gözlenmiştir. TIMP-1'in ise arttığı gözlenmiştir. Bunlara ek olarak, varikoselli testislerde apoptotik germ hücre sayısı belirgin olarak artmıştır. Grup 4,5,7'de bilateral doku MDA düzeyleri, testiküler kan akımları varikosel modeline göre anlamlı olarak azalmış bulundu (p< 0,05). Ayrıca bu gruplarda doku MMP-2, MMP-9 düzeyleride kontrol grubuna göre anlamlı olarak artmış bulundu. Grup 4,5,7'de, varikosel grubu ile karşılaştırıldığında Johnsen skoru açısından anlamlı artış saptanırken, her üç grupta da varikosel grubuna oranla apoptotik indeks anlamlı ölçüde düşük bulunmuştur.Bu bulgular varikoselin testiste kan akımını ve MDA düzeyini artırdığını ve spermatogenezi etkilediğini, ortalama Johnsen skorlarında düşmeye ve apoptotik indekste artışa neden olduğunu göstermektedir. Varikosel sonucu gelişen testis hasarının önlenmesinde diosmin- hesperidinin olumlu etkisi gözlenmiştir.Anahtar sözcükler: Apoptozis, diosmin-hesperidin, metalloproteinazlar, rat, varikosel

Varicocele is most commonly seen recaverable cause of infertility. Varicocele is determined about 30, 40 % rates of the men who apply with the complaint of infertility. Testicular blood flow changes, testes-interstitial liquid relation, hyperthermia, secondary venous pressure increase, renal-adrenal reflux, hormonal disfunction, autoimmunity, acrosome relation, oxidative stress and apoptosis have been taken place in its pathophysiology. Especially it is predicted that reactive oxygen species gave rise to the testicular damage. We sought to determine the temporal profile of MMP and TIMP-1 levels in animal models of varicocele and to investigate its relationship with varicocele. Additionally the aim of this study is to evaluate the efficacy of varicocelectomy and diosmin-hesperidin into the testis in a varicocele induced rat model.The study included 66 adolescent (6 weeks) male Spraque-Dawley rats, and the rats were divided into seven groups. The first and second group was control and sham group respectively. In the third group, varicocele group, was created by partial ligation of left renal vein. Left varicocele was performed in the fourth group firstly, 4 weeks after the operation varicocelectomy was performed and diosmin-hesperidin was given for 4 weeks. In group 5 varicocele was performed firstly and diosmin-hesperidin was given for 8 weeks. In group 6 varicocele was performed and 4 weeks after diosmin- hesperidin was given. In group 7 varicocele was performed and 4 weeks after the procedure all rats underwent varicocelectomy. Scarification was performed 8 weeks after varicocele procedure. Testicular blood flow determined using PeriFlux System 5000 before the sacrification. Bilateral testicles were harvested, measured and sectioned into two equal parts after the end of experimental rat model. Johnsen score was determined by histological examination on each testicle of the rats. Apoptosis was assessed by Caspase-3 and MDA levels in bilateral testicular tissues, MMP-2, MMP-9 and TIMP-1 determined in left testicular tissues of all groups were biochemically measured.The tissue weights of varicocele induced testes decreased significantly, whereas, tubule degeneration was significant in these testes. Bilateral testicular blood flow in varicocele group was significantly higher than all groups. Biochemically analyses have confirmed increased oxidative stress in varicocele groups. ELİSA analysis have confirmed that MMP-2 and MMP-9 levels increased, TIMP-1 level decreased significantly in this group. Moreover, the ratio of apoptotic germ cells in varicocele groups were significantly higher when compared to all groups. The levels of MDA and testicular blood flow was also found to be decreased bilaterally in group 4,5,7 when compared to varicocele group (p< 0,05). Additionally the levels of MMP-2, MMP-9 was found to be increased significantly in this group when compared to control group (p< 0,05). As compared with the varicocele group there was a significant decrease in apoptotic indexes in the group 4,5,7. However there was significant increased when compared to varicocele group acording to Johnsen scores.These findings suggest that varicocele model in rat causes increase testicular blood flow, MDA levels, apoptotic index and decreases Johnsen score, MMP-2 and MMP-9. Diosmin-hesperidin have a positive effect on recovery of testicular damage in experimental rat varicocele model.Key words: Apoptosis, diosmin-hesperidin, metalloproteinases, rat, varicocele