Desert hedgehog sinyal yolağının anormal spermatogenez ve testiküler kanser oluşumundaki rolünün araştırılması

Abstract

Hedgehog (Hh) sinyal yolağı, birçok dokunun gelişimi sırasında düzenleyici olarak rol oynamakta ve bazı kanser türlerinde ekspresyonları artmaktadır. Hh sinyalinin, çeşitli kanser türlerinin oluşumunda katkı sağladığı kabul edilmesine rağmen, bu yolağın testis gelişimindeki rolü, yetişkin testisinde spermatogoniyal kök hücrelerdeki ekspresyonu ve spermatogenezdeki rolü henüz bilinmemektedir. Embriyonik gelişim sırasında, olgunlaşmasını normal olarak tamamlayamayan germ hücrelerinin, yetişkinlik döneminde testis kanseri ile ilişkilendirilmesinden dolayı, bu tez çalışmasında Hh'ların, normal gelişmekte olan testiste ve testis gelişiminin hasara uğradığı durumlarda, yetişkin testisindeki spermatogoniyal kök hücrelerde ve normal yetişkin spermatogenezindeki rolleri sorgulandı. Bu amaçla, Desert Hedgehog sinyal yolağının anormal spermatogenez ve testiküler kanser oluşumundaki rolü, in situ hibridizasyon, immünohistokimya, tübül damla kültürü ve qRT-PCR yöntemleriyle araştırıldı.Çalışmamızın sonuçları, spermatogenezin ilk dalgasında, Hh sinyal yolağının, erken embriyonik germ hücrelerinde aktivite gösterdiğini, doğum sonrası dönemdeki germ hücrelerinde sinyal aktivitesinin kaybolduğunu ve yetişkinlik döneminde, spermatogenezle beraber, Hh sinyalinin tekrar aktifleştiğini gösterdi. Radyasyona maruz kalan yetişkin sıçan testisi modeli kullanarak yaptığımız analizler sonucunda, Hh sinyal yolağının, yalnızca embriyonik dönemdeki testiküler kök hücrelerde değil ancak, yetişkin sıçan testisindeki farklılaşmamış spermatogoniyal kök hücrelerde de aktivite gösterdiği bulundu. İlginç olarak, hormonal çevrenin değişmesiyle birlikte, kök hücrelerin bir sonraki aşamaya farklılaşmasıyla Hh sinyalinin de aktivitesini yitirdiği gözlendi.Dibütilfitalat maruziyeti veya aktivin beta-A geninin knock-out edilmesiyle, embriyonik testis gelişiminin hasara uğradığı durumlarda, Hh sinyalinin ekspresyon şiddetinin de değiştiği gözlendi. Bu durum, anormal germ hücre gelişiminde, Hh sinyal yolağının da katkı sağlayabileceğini gösterebilir.Seminifer tübül damla kültürü yöntemiyle, Hh sinyal yolağı aktivitesinin, Hh inhibitörü olan Cyclopamine ile inhibe edilmesinin ardından, postnatal 1 günlük testiste, SCYP3 ve Stra8 gibi mayoz ilişkili genlerin up-regüle olduğu bulundu.Kemirgen testis dokularında, germ hücre gelişiminin özel aşamalarında rol oynadığı gösterilen Hh sinyal yolağının, insan testiküler kanserli dokularında da aktivite gösterdiği anlaşıldı.Bu tez çalışmasında bildirilen, Hh'ların gelişim farklı aşamasındaki testiküler hücrelerdeki ekspresyonlarıyla ilgili bilgiler, Hh sinyalinin, spermatogenezin özel basamaklarında aktif olduğunu ve çok sıkı bir şekilde denetlenerek, spermiogenezle kapandığını göstermektedir. Testis gelişim ve fonksiyonu sırasında bu derece kritik olan ve sıkı bir şekilde denetlenen Hh sinyal yolağında meydana gelebilecek herhangi bir hasarın, anormal spermatogenezle sonuçlanabileceği ve dahası testisküler kanser oluşumuna katkı sağlayabileceği söylenebilir.