Kronik stresin fare kan-testis bariyeri protein yapısı ve geçirgenliği üzerine etkisinin araştırılması

Abstract

Stres, dünya genelinde 21. yüzyılın salgın hastalığı olarak görülmektedir. Stres sonucunda oluşan depresyon, anksiyete ve intihara eğilim gibi semptomların teşhisi ve tedavisi özellikle Amerika Birleşik Devletleri gibi ülkelerde milyarlarca dolara mal olmaktadır. Akut stres vücudu belirli noktalarda tetikte tutmaya yardımcı olurken, kronik stres ciddi hastalıklara zemin hazırlamaktadır. Stresin üreme, gastrointestinal ve üriner sistem üzerine olan etkileri de ayrıca birer araştırma konusudur. Son yıllarda artan tüp bebek oranları ve normal sperm değerlerinin sürekli dramatik şekilde düşmesi, araştırmacıları bu düşüşe neden olan durumları saptamaya yöneltmiştir. Bu nedenler arasında stres ilk üçte yer almaktadır. Dölleme yeteneğine uygun sperm üretiminin testislerde başladığı ve Kan-Testis Bariyer (KTB) yapısının spermatogenez için vazgeçilmez bir yapı olduğu bilinmektedir. KTB yapısını oluşturan proteinlerin ekspresyon seviyesindeki değişimler bariyer yapısını değiştirir ve bunun sonucunda spermatogenez için yaratılan mikroçevre bozulur. Çalışmamızda C57BL/6 tür fare için spesifik olarak geliştirilen unpredictable kronik stres (UKS) modeli kullanılmıştır. Kontrol grubu hayvanlar hiçbir stresöre maruz bırakılmazken, stres grubundaki hayvanlara belirlenen stresörler 7 hafta boyunca rastgele uygulanmıştır. Davranış deneyleri sonucunda hayvanlarda depresyon, anksiyete ve keşif aktivitesinde azalma görülmüş ve modelin oluşturulduğu doğrulanmıştır. Stres grubunda, testisin histopatolojik değerlendirmesinde dejenerasyon, malondialdehit (MDA) ve kortikosteron seviyesinde artma ve testosteron seviyesinde ise azalma görülmüştür. Western blot analizleri ile KTB yapısını oluşturan proteinlerden ZO-1 ve Klaudin 11 seviyesinde azalma, klatrin seviyesinde ise değişme olmadığı kantitatif olarak gösterilmiştir. Elektron mikroskobik incelemeler sonucunda bariyer yapısındaki hasar ultrastrüktürel düzeyde gösterilmiştir. Sperm parametrelerine bakıldığında, sperm motilitesi, konsantrasyonu ve akrozomal reaksiyon indeksinde azalma görülmüştür.

Stress has been classified as the 'health epidemic of the 21st century' all around the world. Diagnosis and treatment of stress-related symptoms such as depression, anxiety and suicide tend to cost billions of dollars, particularly in countries such as the United States. Acute stress helps keep the body alert at certain points, while chronic stress can lead to cause serious illness. The effects of stress on reproduction, gastrointestinal and urinary systems are also another subjects to research. In recent years, increasing IVF rates and continuous dramatic decrease in normal sperm values have led researchers to identify the causes of this decline. Among these reasons stress is in the top three. It is known that sperm production suitable for fertilization starts in the testes and the Blood-Testis Barrier (BTB) structure is an essential structure for spermatogenesis. Changes in the expression level of the proteins constituting the BTB structure change the barrier structure and as a result the microenvironment created for spermatogenesis is disrupted. In our study, we used a specific chronic unpredictable stress (CUS) model which is specifically developed for C57BL/6 mouse strain. While the control group animals were not exposed to any stressors, the stress group animals were exposed to determined stressors randomly for 7 weeks. As a result of stress protocol, depression, anxiety and exploratory activity were decreased in stress group animals which were tested by behavioral tests and so it is confirmed that the model was formed. Histopathological evaluation of testis showed degeneration in seminiferous tubules. In stress group malondialdehyde (MDA) and corticosterone levels were decreased. Western blot analysis showed that ZO-1 and claudin 11 levels were decreased and clathrin levels did not change. As a result of electron microscopic investigations, damage to the barrier structure has been demonstrated at ultrastructural level. When sperm parameters were examined, sperm motility, concentration and acrosomal reaction index decreased.