Prepubertal dönemde akrilamid ile oluşturulmuş testiküler hasar üzerine all -trans retinoik asidin etkileri

Abstract

Akrilamid, özellikle karbonhidrattan zengin yiyeceklere ısıl işlem uygulanmasıyla açığa çıkan, suda çözünebilen nörotoksik, genotoksik ve karsinojenik etkili bir kimyasaldır. All-trans retinoik asit (ATRA) testiküler gelişim ve erkek fertilitesi için gerekli olan bir A vitamini metebolitidir. Biz bu çalışmada prepubertal dönemde akrilamid toksisitesi ile oluşturulan testiküler hasar üzerine all-trans retinoik asidin (ATRA) koruyucu etkilerini ve inflamasyon ve fibrozis süreçlerinde üretildiği düşünülen galektin-3 immünreaktivitesini belirlemeyi amaçladık.Çalışmamızda 4 haftalık toplam 24 adet Wistar Albino cinsi erkek sıçan kullanıldı. Sıçanlar 4 gruba ayrıldı. Grup I' deki sıçanlar kontrol grubu olarak belirlendi. Grup II' deki sıçanlara 4 hafta boyunca intraperitoneal (i.p) yolla 40 mg/kg/gün akrilamid enjekte edidi, Grup III' deki sıçanlara 4 hafta boyunca i.p yolla 40 mg/kg/gün akrilamid ile birlikte 4 hafta boyunca oral gavajla 5 mg/kg/gün all trans retinoik asit uygulandı ve Grup IV'teki sıçanlara ise 4 hafta boyunca oral gavajla 5 mg/kg/gün all trans retinoik asit verildi. Deney sonunda sıçanlar anestezi altında dekapite edildi. Deneklerden serum/testosteron düzeyi ölçümü için kan örnekleri ve histopatolojik incelemeler için testis dokuları alındı. Rutin doku hazırlama yöntemi ile parafin bloklar hazırlandı. Parafin bloklardan 5µm kalınlığında doku kesitleri alınıp histokimyasal ve immünohistokimyasal yöntemlerle boyandı ve incelendi.Histopatolojik incelemelerde kontrol grubu testiküler dokularının seminifer tübül epiteli ve interstisyel alan normal görünüml izlendi. Akrilamid uygulamasına bağlı olarak seminifer tübül epitelinde vakuolizasyon, atrofi, multinükleer dev hücre oluşumu ve tübül lumeninde immatür spermatogenik seri hücre döküntüleri ayırt edildi. Ayrıca yer yer interstisyel bölgede ödematöz bulgular saptandı. Akrilamid ile birlikte ATRA uygulanan deneklere ait testiküler dokuda belirgin bir korunma gözlenmekle beraber bu grupta da birkaç seminifer tübülde vakuolizasyon ve atrofi dikkati çekti. Sadece ATRA uygulanan gruba ait doku kesitleri kontrol ile benzerdi. Galektin -3 immünreaktivitesi açısından incelendiğinde grup ACR ve ACR+ATRA'da spermatogenik ve Leydig hücrelerinde belirgin bir işaretlenme dikkati çekerken, grup kontrol ve grup ATRA'da galektin-3 ekspresyonu gözlenmedi. Serum testosteron düzeyi ölçümlerinde akrilamid uygulamasının, serum testosteron düzeyini anlamlı bir şekilde azalttığı saptandı.Bu çalışmanın sonucunda prepubertal dönemde maruz kalınan akrilamidin testiste yapısal ve fizyolojik anlamda son derece önemli hasarlara yol açtığı gözlendi. Bu durum özellikle ''fast food'' yeme alışkanlığına sahip gelişmekte olan çocukları infertilite yönünden tehtid edebilecek düzeydedir. Ayrıca seminifer tübül dejenerasyonu ile galektin-3 immünreaktivitesi arasında pozitif bir korelasyon olduğu saptandı. ATRA'nın ise akrilamidin sebep olduğu hasara karşı belirgin koruma sağladığı tespit edildi.Anahtar Kelimeler: Akrilamid, All-Trans Retinoik Asit, Galektin-3, Testis, İmmünohistokimya.

Acrylamide is a water soluble and neurotoxic, genotoxic and probably carcinogenic chemical appeared through heat treatment especially on carbohydrate rich foods. All-trans retinoic acid (ATRA) is a vitamin A metabolite essential for testicular development and male fertility. In this study, we aimed for identifying the protective effects of all-trans retinoic acid (ATRA) on testicular damage caused by acrylamide toxicity during prepubertal period and galectin-3 immunereactivity believed to be generated in the inflamation and fibrosis processes. 24 Wistar Albino species 4 week old male rats were used in this study. The rats were divided into 4 groups. The rats in Group I were identified as the control group. The rats in Group II were injected 40 mg/kg/day acrylamide for 4 weeks; the rats in Group III were administered 40 mg/kg/day acrylamide and 5 mg/kg/day all-trans retinoic acid, for 4 weeks and the rats in Group IV were administered 5 mg/kg/day all-trans retionic acid for 4 weeks. At the end of the experiment, the rats were decapitated under anesthesia. Blood samples for measurement of serum/testosterone levels and testicular tissues for histopathologic analyses were taken from the all of rats. Paraffin blocks were prepared with the routine tissue preparation method. 5µm thick tissue sections were obtained from the paraffin blocks and stained with histochemical and immunohistochemical methods and than examined.In histopathologic analyses, seminiferous tubule epithelium and interstitial region of the control group testicular tissues had a normal appearance. Acriylamide injection caused to, vacuolization, atrophy, multinuclear giant cell formations in the seminiferous tubule epithelium and rashes of cells of immature spermatogenic series were distinguished in the tubule lumen. Futhermore, edematous findings were observed sporadically in the interstitial area. Vacuolization and atrophy were obseved in same of seminiferous tubules. Although ATRA administration provided prominent protection in the testicular tissue against acrylamide intoxication. The tissue sections of the group only administered ATRA were similar to those of the control group. Examination of galectin-3 immunoreactivity, spermatogenic and Leydig cells were significantly marked in groups II and III while galectin-3 expression was not noticeable in groups I and IV. It was determined by the measurements of the serum testosterone level that acrylamide administration significantly reduced the serum testosterone level. It was observed that acrylamide, which had been exposed to in the prepubertal period, caused severe damages to the testicle on both structural and physiologic terms. This damage is at a high level which might cause infertility risk in children in the development period with habitual `fast food` consumption. Moreover there was a positive correlation between testicular damage and galectin-3 immunoreactivity. ATRA was found to provide a significant protection against the damage caused by acrylamide.Keywords: Acrylamide, All Trans Retinoic Acid, Galectin-3, Testis, immunohistochemistry.