Azot protoksitin rat testisi üzerinde antispermatogenetik etkisi

Abstract

I. ÖZET Azot protoksit (N2O) ilk uygulama yılı olan 1868'den beri güvenilir bir anestezik ajan olarak kullanılmış olmasına rağmen, son yıllarda yapılan epidemiyolojik, klinik ve deneysel çalışmalar ile hematopoetik, reprodüktif, sinir sistemlerinde ve immun yanıtta olumsuz etkilerinin olabileceği gösterilmiştir. N20 en fazla hızlı çoğalma özelliğine sahip olan hematopoetik ve reprodüktif sistem hücrelerini olumsuz olarak etkilemektedir. Yapılan çalışmalar, bu olumsuz etkinin metionin sentetaz inhibisyonuna bağlı olduğunu göstermiştir. Metionin sentetaz enzim inhibisyonu, DNA sentezi için gerekli timidin oluşumunu engellemektedir. N2O embriyojenik doku kültürlerinde DNA içeriğini ve folik asit derivelerini azaltarak teratojen olabilmektedir. Bazı araştırmacılar teratojen etkinin yüksek konsantrasyonlarda (örneğin %75) görülebileceğini, bunun da ameliyathane personeli için risk oluşturmayacağım savunmaktadırlar. Azot protoksite mesleği gereği uzun süre maruz kalan erkek ameliyathane çalışanları nasıl etkilenmektedir? Çalışmada bu soruya yanıt bulabilmek amaçlandı. Elazığ Hayvan Hastalıkları Araştırma Enstitüsü'nden elde edilen 55 adet Wistar Albino cinsi ratlar özel olarak hazırlanan iki ayrı cam kafese kontrol ve çalışma grupları olarak yerleştirildi. Çalışma, %20 O2 + %80 kuru hava gaz karışımının 30 gün süreyle uyguladığı kontrol (n=10), %10 N2O + %20 O2 + %70 kuru hava gaz karışımının 10 gün süreyle (8 saat/gün) uygulandığı Grup I (n=15), 20 gün süreyle uyguladığı Grup II (n=15) ve 30 gün süreyle uyguladığı Grup III (n=15) olmak üzere toplam 4 gruptan oluşmaktaydı. Çalışma sürelerinin sonunda 40 mg/kg dozda ketamin ile anestetize edilen deneklere toraks açılarak direkt kardiyak ponksiyon uygulandı ve 5-8 mi kan örnekleri alındı. Kardiyak ponksiyon sonrası kalp hızının azaldığı ve tamamen durduğu görüldü. Denekler öldükten hemen sonra batın açılarak epididimler 5/0 cerrahi ipek ile bağlanarak testisler çıkarıldı ve doku örnekleri histopatolojik olarak incelendi Kan örnekleri santrifüj edilerek serumları ayrıldı ve testesteron düzeyleri belirlendi Grup I testis örneklerinde spermatogenetik aktivite ve histolojik görünüm kontrol grubundan farklı değildi Grup II testis örneklerinde bazı seminifer tubuluslarda spermatogenezisin özellikle spermatosit seviyesinde durakladığı izlendi Fakat birçok seminifer tubuluslarda spermatogenezis tam olgun spermatozoa tCYteSDtttRmMKÜRlJLi; «NtoMinMi m mncutseviyesine kadar ulaşmıştı. Grup m testis örneklerinde spermatozoa matürasyonunun hemen hemen bütün seminifer tubuluslarda durakladığı, tubulus içi hücre içeriğinin azaldığı izlendi. Ayrıca spermatogonia! kök hücrelerin bulunduğu seminifer tubulus bazal membranın (kan-testis bariyeri) kontrol ve diğer çalışma gruplarına göre inceldiği tespit edildi Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında Grup I ve Grup Il'ye ait spermatogonia spermatosit ve spermatozoa hücre serilerinde istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmadı. Grup ni'e ait spermatosit ve spermatozoa hücre serilerindeki azalma kontrol grubuna kıyasla istatistiksel olarak anlamlıydı (p<0.05). Grup I, Grup II ve Grup UT e ah vücut ağırlıkları, testis ağırlıkları, testesteron düzeyleri ve seminifer tubulus çapları kontrol grubu ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmadı. Bu çalışmada uzun süre N20 ile karşılaşmanın, zaman ile ilişkili olarak spermatogenezis üzerinde olumsuz etkilerinin olabileceğine düşündüren deliller elde edildi Anahtar kelimeler: Azot protoksit, spermatogenezis, testesteron

H. ABSTRACT Nitrous oxide has been used as a totally confidental anesthetic agent for a long time, however recent epidemiologic, clinical and experimetal researches documented several side effects on hematopoietic, reproductive, nervous systems and immune response. Nitrous oxide affects most commonly hematopoietic and reproductive system cells which have rapid dividing capability. The investigations revealed these negative effects to be related to the inhibition of methionine synthetase. The inhibition of methionine synthetase prevents the formation of thymidine that's essential for the synthesis of DNA. The teratogenic effect of nitrous oxide is thought to be caused by the inhibition of DNA synthesis. The inhibition of methionine synthetase impairs the level and distribution of folic acid derivatives in embryogenic tissue. Consequently, DNA content in the cultures of embriyogenic tissue decreases. Several investigators reported that teratogenic effects may only be encountered in increased concentrations (such as %75), thus this will not be a risk factor for operating room workers. How are operating room male workers who are exposed to nitrous oxide because of their job affected? In the present study, we aimed to find an answer to this question. Fifty-five Wistar-Albino rats were obtained from Animal Research Institute of Elazığ and were placed into two separate glass cages which were specially prepared. They were divided into 2 groups as; control and study groups. Our study comprised 4 groups: In control group (n: 10) rats that were exposed to % 20 O2+ % 80 dry air for 30 days, in Group I (n:15) rats exposed to % 10 N20 +% 20 02+ dry air-gas mixture for 10 days (8 hrs/day), group II (n: 15) were allowed to expose to the same protocol for 20 days and group HI (n: 15) that were exposed for 30 days. At the end of the study period, blood and testicular tissue samples were obtained from the rats that were anesthesised by 40 mg / kg ketamine. Blood samples were obtained from the rats by thoracotomie. There was no difference between group I and control group among spermatogenetic activity and histologic appearance. Spermatogenesis inseminiferous tubules was observed to be arrested especiallly at the level of spermatid I and spermatid II. However, spermatogenesis in most of the seminiferous tubules reached to mature spermatozoa level. The maturation of spermatozoa in group III testicular samples showed maturation arrest in nearly all seminiferous tubules and intratubular cellular content was found to be decreased. Additionally, seminiferous tubule basal membrane (blood-testis barrier) that includes spermatogonial stem cells was determined to be decreased in thickness when compared to other groups. The spermatogonia, spermatocyte and spermatozoa cell lines of groups I and II showed no statistical difference from the control group. However, the decrease in spermatocyte and spermatozoa of group III was statistically different when compared to the control group. The body weights, testicular weights, testesterone levels and the diameters of seminiferous tubules of group I, II, and III showed no statistically significant difference from the control group. We conclude from our findings that exposure to N2O may be an important cause of toxicity on spermatogenesis in a time-dependent manner. Key words: Nitrous oxide, spermatogenesis, testesteron