RADYASYONA MARUZ KALAN RATLARDA ELLAJİK ASİDİN TESTİS DOKUSUNDAKİ ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Biyolojik materyallerin ışınlanmasının, hızla reaktif oksijen türlerinin (ROS) artışına neden olur. Radyasyon nedenli erkek infertilitesinin patogenezinde oksidatif stresin rol oynadığı bilinmektedir. Oksidatif stresi yok etmenin stratejilerden biri, seminal plazmanın süpürücü kapasitesini arttırmaktır. Ellajik asit nar, çilek, böğürtlen, ahududu ve üzüm gibi birçok bitkide bulunan ve dokuları oksidatif hasara karşı koruması ile tanınan polifenolik antioksidan bir bileşiktir. Bu çalışmada radyasyona maruz kalan ratlarda ellajik asidin testis dokusundaki etkisinin incelenmesi amaçlanmaktadır. Çalışmada 8 haftalık ortalama 180-200 gr ağırlığında 30 adet Spraque-Dawley cinsi erkek rat kullanıldı. Ratlar grup I (kontrol), grup II (radyasyon), grup III (radyasyon+ellajik asit), grup IV (ellajik asit), grup V (mısır özü) olmak üzere rastgele 5 gruba ayrıldı. Grup II ve grup III 'deki ratların tamamına, çalışmanın ilk gününde, tek doz 8 Gy'lik radyasyon, hastane ortamında deneyimli personel tarafından uygulandı. Grup III ve grup IV'deki ratlara çalışmanın ikinci gününden itibaren 7 hafta boyunca mısırözü yağında çözdürülmüş 12 mg/kg dozunda ellajik asit gün aşırı oral gavaj yoluyla verilmiştir. Deney süresi sonunda tüm gruplardaki ratlar xylazine – ketamin anestezisi altında dekapite edildi. Testis preparatları H&E ve PAS boyası ile boyandı. Ayrıca TUNEL metodu uygulandı. Testis dokuları ile biyokimyasal analizler yapıldı. Histolojik değerlendirmelerde radyasyona maruz bırakılan gruba ait kesitlerde seminifer tübül germinal epitelinde önemli derecede dejenerasyon, vasküler konjesyon, atrofik tübüller, interstisyel alanda ödem ve bazı tübüllerin lümenlerine dökülmüş immatür hücreler tespit edildi. Radyasyon ile birlikte ellajik asit uygulanan grupta ise; testis dokusunda germinal epitel dejenerasyonunda, vasküler konjesyonda, interstisyel ödemde belirgin iyileşmeler gözlendi. Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında radyasyon gruplarında TUNEL pozitif hücrelerde anlamlı bir artış vardı. Radyasyon + ellajik asit grubunda ise, TUNEL pozitif hücre sayısının kontrol grubu ile benzer olduğu belirlendi. Malondialdehit düzeylerinin ve katalaz aktivitesinin kontrol grubuna göre radyasyon grubunda istatistiksel olarak anlamlı düzeyde arttığı, radyasyon + ellajik asit uygulamasının ise malondialdehit seviyesini ve katalaz aktivitesini azalttığı tespit edildi. Süperoksitdismutaz aktivitesi ve glutatyon düzeylerinin; kontrol grubuna göre radyasyon grubunda istatistiksel olarak anlamlı düzeyde azaldığı bulundu. Radyasyon + ellajik asit grubunda ise radyasyon grubuna kıyasla süperoksitdismutaz aktivitesinin arttığı, glutatyon düzeyinin daha da azaldığı tespit edildi. Sonuç olarak bu çalışmada, radyasyona maruz kalmanın testisi etkileyerek hasar verdiği tespit edildi. Radyasyon maruziyetine karşı koruyucu amaçla kullanılan ellajik asidin ise; antioksidan özelliği sayesinde, radyasyonun oluşturduğu olumsuz etkileri belirgin biçimde azalttığı gözlendi.Irradiation of biological materials is known to cause rapid increase in concentration of reactive oxygen species (ROS). Oxidative stress has been shown to play role in pathogenesis of radiation-associated male infertility. One strategy to eliminate oxidative stress is to enhance the sweeping capacity of the seminal plasma. Ellagic acid, found in many plants including pomegranate, strawberry, blackberry, raspberry and grape, is a polyphenolic antioxidant famously known for its ability to protect tissues against oxidative damage. The present study aims to investigate the effect of ellagic acid on testis tissue in rats exposed to radiation. The study was conducted on 30 Spraque-Dawley rats that were 8 weeks old and had an average weight of 180-200 gr. The rats were randomly assigned to 5 groups as Group I (control), Group II (radiation), Group III (radiation + ellagic acid), Group IV (ellagic acid), and Group V (corn oil). In Group II and III, all rats were exposed to a single dose 8 Gy radiation on the first day of the study, in hospital setting by experienced personnel. In Group III and IV, all rats received ellagic acid in the dose of 12 mg/kg, dissolved in corn oil, administered via oral gavage every other day for 7 weeks period starting from the second day of the study. At the end of the experiment, rats in all groups were decapitated under xylasine-ketamine anesthesia. Testis specimens were stained with hematoxylin-eosin and PAS dyes. Additionally, TUNEL method was applied. Biochemical analyses were performed on testis tissues. Histological examinations of the sections in the group exposed to radiation showed significant degree of degeneration in the germinal epithelium of the seminiferous tubuli, vascular congestion, atrophic tubuli, interstitial edema and immature cell shedding into the lumen of some tubuli. In the group that received ellagic acid following radiation, there was profound improvement in the germinal epithelium degeneration, vascular congestion and interstitial edema. In comparison to the control group, radiation groups showed significant increase in TUNEL-positive cells. The number of TUNEL-positive cells was similar in radiation + ellagic acid group and the control group. Malondialdehyde levels and catalase activity were significantly increased in the radiation group compared to the control group, while radiation + ellagic acid application resulted in decreased malondialdehyde level and catalase activity. Superoxide dismutase (SOD) activity and glutathione level were significantly reduced in the radiation group compared to the control group. Compared to the radiation group, radiation + ellagic acid group showed increased SOD activity and further reduced glutathione level. In conclusion, radiation exposure causes damage in the testis tissue. Due to its antioxidant properties, ellagic acid administration following radiation exposure resulted in profound improvements in the adverse effects caused by radiation.