Sigara içenlerde dondurma-çözme işleminin zamana bağlı olarak sperm parametreleri, ince yapısı ve hücre ölümü üzerine etkileri

Abstract

Sigara içmek, sperm konsantrasyonunda düşüş, motilesinde azalma ve morfolojisinde bozulma meydana getirerek subfertiliteye neden olmaktadır. Sigara kullanımının sperm parametreleri üzerindeki etkileri bilinmesine rağmen, bunun kriyoprezervasyonla olan ilişkisi üzerinde yeterince durulmamıştır. Bu çalışma kriyoprezervasyonun sigara içen ve içmeyenlerin sperm parametreleri ve DNA fragmantasyonu üzerine olan etkilerini göstermeyi amaçlamaktadır. Semen örnekleri düzenli olarak sigara içen 20 kişi ve sigara içmeyen 21 kişi olmak üzere toplam 41 normospermik erkek gönüllüden alınmıştır. Semen örnekleri ikiye ayrılarak, ilk kısmı başlangıçtaki semen analizi için kullanılmıştır. İkinci kısma ise -196 oC'de sıvı nitrojen içerisinde 1 ay ve 3 ay süreyle dondurulup çözüldükten sonra aynı şekilde semen analizi yapılmıştır. Örnekler standart semen analizi ile morfoloji, motilite, konsantrasyon açısından ayrıca, TUNEL (TdT-mediated dUTP nick end labeling) yöntemi kullanılarak DNA fragmantasyon oranı açısından değerlendirilmiştir. Ultrastrüktürel analiz geçirimli elektron mikroskobu (TEM) ile yapılmıştır. Kriyoprezervasyon sonrası sperm morfolojisinin sigara grubunda daha çok etkilendiği görülmüştür. TEM incelemelerinde membran yapılarında bozulma ve artmış subakrozomal şişme görülmüştür. Başlangıçta DNA fragmantasyonu hücre oranı, sigara grubunda kontrol grubuyla aynı olmasına rağmen kriyoprezervasyon sonrasında her iki grupta da artışın yanı sıra sigara grubunda kontrol grubuna göre anlamlı bir artış saptanmıştır. Sonuç olarak kriyoprezervasyon membran yapılarında bozulma meydana getirmekte, sigara içenlerde sigara içmeyenlere kıyasla sperm morfolojisinde bozulmayı ve DNA fragmantasyonunu daha fazla arttırarak spermde olumsuz etkileri tetiklemektedir.Anahtar Kelimeler: Sperm, kriyoprezervasyon, sigara, DNA fragmantasyonu, ultrastrüktür

Smoking causes subfertility due to sperm deterioration such as decreased concentration, impaired motility and abnormal morphology. Although evidence on the effect of smoking on sperm parameters is well known, its interference with cryopreservation is not clear. This study aims to investigate the effects of cryopreservation on sperm parameters and DNA fragmentation in smokers and nonsmokers. Semen samples were obtained from 41 normospermic male volunteers of whom 20 were smokers and 21 nonsmokers. The samples were separated into two aliquots. The first aliquot was kept for initial semen analysis. The second was stored in liquid nitrogen at -196oC, and analyzed following thawing after 1 and 3 months. Samples were analyzed in terms of motility, concentration and morphology with light microscope, and DNA fragmantation using TdT-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) by fluorescence microscope. Ultrastructural alterations were investigated with transmission electron microscope (TEM). Sperm morphology seemed to be affected more after cryopreservation in samples obtained from smokers. TEM investigations showed alteration in integrity of the membranes and increased subacrosomal swelling. Before freezing, the increase in DNA fragmentation rate in smokers was not statistically significant compared to that of nonsmokers. However, after thawing, the DNA fragmentation rates were significantly high in both smokers and nonsmokers compared to their respective rates before freezing. The extent of the increase in DNA fragmentation rate was significantly higher in smokers after thawing compared to that of nonsmokers. In conclusion, cryopreservation causes alterations in integrity of the membranes and increases DNA fragmentation, thus triggering relatively negative effects on the sperm samples of smokers compared to that of nonsmokers.Key Words: Sperm, cryopreservation, smoking, DNA fragmentation, ultrastructure