Varikosel ile indüklenen testiküler hasarın oluşumunda poli ADP-RİBOZ POLİMERAZ (PARP) yolağının rolü

Abstract

Varikosel erkek infertilitesinin en önemli sebebi olarak gösterilmektedir, ancak testiküler disfonksiyonu ve infertiliteyi indükleyen varikoselin patogenetik mekanizması henüz anlaşılamamıştır. Erkek infertilitesinde oksidatif stresin rolünü değerlendiren son çalışmalar, varikoselli hastalardaki sperm disfonksiyonunun oksidatif stresle ilişkili olduğunu göstermektedir. Poli ADP-ribozilasyon, Poli ADP-riboz Polimerazlar (PARP) tarafından katalizlenen ve DNA zincir kırıklarına verilen hızlı bir hücresel cevaptır. PARP-1, PARP ailesinin en aktif ve en iyi tanımlanmış üyesidir. Oksidatif stres ya da inflamasyon gibi çeşitli patolojik durumlarda aşırı PARP aktivasyonu ortaya çıkmaktadır. PARP'ın aşırı aktivasyonu hücre ölümüyle (apoptoz ya da nekroz) sonuçlanır. Varikosel hakkında birçok çalışma yapılmışsa da, şimdiye kadar hiçbir medikal tedavi varikoselin tedavisinde yeterli başarıyı gösterememiştir. Oksidatif stresin arttığı durumlarda, PARP'ın aşırı aktive olduğu bilindiğinden; bu çalışmada "varikoselli hastalarda testiküler hasarın ve sperm disfonksiyonunun PARP yolağının aşırı aktivasyonuyla ilişkili olabileceği" hipotezi irdelenmiştir. Yedi haftalık yetişkin Rattus norvegicus (Wistar) ırkı erkek sıçanlar rastgele olarak 3 gruba ayrılmıştır. 1.Grup sıçanların (13 haftalık, n=10) sol testislerinde deneysel varikosel modeli ve 2.Grup sıçanlarda sham operasyonu (n=10) gerçekleştirilmiştir. 3.Grup sıçanlar ise kontrol grubunu oluşturmuştur (n=10). Deneysel varikosel modelinin indüklenmesinden sonra tüm gruplardaki sıçanlar sakrifiye edilmiştir. Sol testis dokularında; 4-HNE, PARP-1 ve PAR proteinlerinin immünohistokimyasal ve western blot analizleri ile apoptozun belirlenmesi için TUNEL analizleri gerçekleştirilmiştir. Varikosel oluşturulan testislerin ağırlıkları belirgin olarak azalmış ve bu testislerde seminifer tübül hasarı belirgin olarak artmıştır. Western blot analizleri oksidatif stres artışını ortaya koymuştur. Immünohistokimyasal ve western blot analizleri sonucunda; PAR ve PARP-1'in kontrol ve sham gruplarında ekspre olduğu, ancak varikosel gruplarındaki ekspresyon düzeylerinin tüm germ hücrelerinde anlamlı bir şekilde arttığı gözlenmiştir. Tüm bunlara ek olarak, varikoselli testislerde apoptotik germ hücre sayısı belirgin olarak artmıştır.Sonuç olarak, varikosel nedeniyle testiste artan oksidatif stres sonucunda PARP yolağının aktive olduğu ve germ hücre apoptozunu indüklediği ilk defa ortaya konmuştur. Genellikle varikoselli bireyin ürettiği sperm hücrelerini değerlendiren literatürdeki çalışmalarla karşılaştırıldığında, üretilen anormal gametlerin oluşumunda PARP yolağının testisteki rolünü değerlendiren bu çalışma, varikosel mekanizmasına moleküler düzeyde önemli bir katkı sağlamaktadır. Bütün bunlarla ilişkili olarak; deneysel varikosel modellerinde farmakolojik PARP inhibitörleri kullanarak, varikosel patogenezinin PARP yolağı ile ilişkisinin değerlendirileceği çalışmaların planlanmasına hızla devam etmekteyiz.