STREPTOZOTOSİN İLE DİYABET OLUŞTURULAN SIÇANLARDA GLİKLAZİD VE ATORVASTATİN

KOMBİNASYON TEDAVİSİNİN ERKEK ÜREME SİSTEMİ ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Dr. Ezgi Öztaş

İstanbul Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi Farmasötik Toksikoloji Anabilim Dalı

21.04.2016

İÇERİK

GENEL BİLGİLER

T2DM ile Kardiyovasküler Hastalıkların İlişkisi

T2DM’den Korunma ve Tedavi Yaklaşımları

YÖNTEMLER VE BULGULAR

Deney Hayvanları ve Deney Grupları

Hormon Analizleri

Sperm Analizleri

Işık Mikroskobik İnceleme

Morfometrik Analizler

Ultrastrüktürel İnceleme

SONUÇ

GENEL BİLGİLER

T2DM

Diyabet prevalansı Nüfus artışı

Yaşlanma

Kentleşme

Fiziksel aktivitenin azalması

Obezite

2030 yılında dünyada diyabetik insan sayısının 366 milyona, Türkiye’de ise 6.5 milyona ulaşacağı tahmin edilmektedir.

İnsülin direnci ve dislipideminin eşlik ettiği T2DM, kardiyovasküler hastalıkların riskini artırır.

HDL TG LDL

T2DM’DEN KORUNMA VE TEDAVİ YAKLAŞIMLARI

Doğru beslenme ve fiziksel aktivitenin arttırılması

Oral antidiyabetik ilaçların kullanımı

Dislipidemi tedavisi

Amerika Diyabet Birliği (American Diabetes Association, ADA) HDL ≥ 40 mg/dL (E), ≥ 50 mg/dL (K) TG ≤ 150 mg/dL LDL Normal ≤ 130 mg/dL, KVH risk ≤ 100 mg/dL

Farklı etki mekanizmalarına sahip antidiyabetik ve hipolipidemik ilaç kombinasyonları ile daha iyi glisemik kontrol ve lipid profili

Metformin Sülfonilüre (Gliklazid, glibenklamid, glimepirid vd.)

GLİKLAZİD (GLZ)

İkinci kuşak sülfonilüre grubu oral antidiyabetik.

Pankreatik β-hücrelerinde SUR1’e selektif bağlanarak ve ATP-bağımlı potasyum kanallarını bloke ederek insülin sekresyonunu sağlar.

Karaciğer glukoz üretimini azaltır ve glukoz klirensini arttırır.

Platelet adezyonunu ve agregasyonunu azaltıp fibrinolizi artırarak kardiyovasküler hastalıklardan korunmada etkili.

ATORVASTATİN (ATV)

İkinci kuşak statin grubu hipolipidemik.

3-hidroksi-3-metilglutaril koenzim A (HMG-CoA) redüktazı inhibe ederek kolesterol sentezini azaltır.

LDL-reseptörlerinin up-regülasyonu

VLDL üretiminin azalması

TG seviyelerinin azalması

eNOS artması

aterosklerotik plakları stabilizasyonu, platelet aktivitesinin ve koagülasyonunun düzenlenmesi

Spermlerin üretimi (spermatogenez), beslenmesi, depolanması ve androjen biyosentezi

ERKEK ÜREME SİSTEMİ

Seminifer tübüllerde spermatogenez İnterstisyelde ise androjen biyosentezi

TESTİS

Sertoli Hücreleri

Spermatogenik hücrelerin beslenmesi, desteklenmesi, korunması

Kan-testis bariyeri

Leydig Hücreleri

Testosteron sentezi

Sekonder seks karakteri gelişimi

YÖNTEM VE BULGULAR

T2DM STZ, 35 mg/kg, tek doz, intraperitoneal, SF içinde

Bir hafta sonra kan glukoz seviyeleri 150-280 mg/dL

%58 yağ %20 protein %22 karbonhidrat

DENEY GRUPLARI

Hormon seviyelerinde değişiklik tespit edilmedi.

Yüksek yağlı diyet?

Çalışma süresi?

HORMON ANALİZLERİ

Kalp kanından ELISA kitler ile çalışıldı.

SPERM ANALİZLERİ

Kaudal epididimden izole edilen spermlerle Makler kamerasında sayım.

1. Sperm Sayımı

STZ+ATV Epitel hasarı Düşük T Düşük testis ağırlığı

ve hacmi

STZ+ATV/GLZ GLZ’nin iyileştirici

etkisi ATV tarafından baskılanmış olabilir

STZ+GLZ Kontrol grubu

düzeyine ulaşmış

SPERM ANALİZLERİ

Kaudal epididimden izole edilen spermlerde Diff-Quick boyama.

2. Sperm Morfolojisi

Normal sperm Başsız kuyruk Kuyruksuz baş Düzleşmiş baş

İğne uçlu baş Kırık kuyruk Kıvrık kuyruk Kırık boyun

SPERM ANALİZLERİ

Anormal sperm sayısı kontrol grubu dışında bütün gruplarda arttı Diyabetik sıçanlarda ATV, GLZ ve ATV/GLZ sperm morfolojisinde iyileşme sağladı ATV/GLZ’nin tek başına ATV ve GLZ’ye göre iyileştirici etkisinin az olması

azalan T seviyesinden kaynaklanabilir

IŞIK MİKROSKOBİK İNCELEME

H&E boyama

KONTROL

seminifer tübül (*) ve interstisyel alan yapıları (1), H&E X20

ST yuvarlak ve düzgün şekilli

Hücreler arası bağlantılar normal

ST epiteli bozulmamış

seminifer tübül epiteli (1), bazal membran (2), Sertoli hücresi (3), spermatogonyum (4), primer spermatosit (5), geç spermatid (6),

leydig hücresi (7), lümen (8), interstisyel alan (9), H&E X40

Germ hücreleri sıralı

Sertoli hücreleri normal

Bazal lamina ile sıkı bağlantılı spermatogonyumlar

Germ hücreleri ile sertoli hücre bağlantıları sıkı

Lümende olgunlaşmış sperm

İnterstisyel alanda normal yapılı leydig hücreleri

KONTROL

STZ

birbirinden ayrılmış ve düzensiz şekilli seminifer tübüller (*) ile genişlemiş interstisyel alan (1), H&E X10

ST küçülmüş, birbirinden ayrılmış

Düzensiz şekilli ST İnterstisyel alan

genişlemiş

STZ

atrofik seminer tübül (*), lümende olgunlaşmamış germ hücreleri (1), interstisyel alanda kayıp (2), kan damarı (3), H&E X20

Lümende olgunlaşmamış germ hücreleri

Germinal epitel disorganizasyonu

STZ+ATV

seminifer tübüller (*) ile interstisyel alan (1), kan damarı (2), H&E X10

Düzensiz şekilli deforme tübüller ve tahrip olmuş epitel

İnterstisyel alanda genişleme

STZ+ATV

bozulan hücreler arası bağlantı sonucu disorganize epitel (1), bazal membrandan ayrılmış germinal epitel (2), epitelde sitoplazmik vakuoller

(3), interstisyel alan (4), kan damarı (5), H&E X20

Epitelde sitoplazmik vakuoller

Epitelin bazal membrandan ayrılması

İnterstisyel alandaki

genişleme STZ grubuyla

kıyaslandığında daha az

STZ+GLZ

kontrol grubuna benzer şekilde normal yapıdaki seminifer tübüller (*) ile interstisyel alan (1), kan damarı (2), H&E X10

Pek çok tübül normal yapıda

STZ+GLZ

spermatogonyum (1), sertoli hücresi (2), primer spermatosit (3), erken spermatid (4), lümen (5), leydig hücresi (6), normal hücreler arası

bağlantılara sahip seminifer epitel (7), H&E X40

Spermatogenezin çeşitli evrelerindeki germ hücreleri

Hücresel bağlantılarda minimal kayıp

Lümende olgunlaşmış sperm Epitel kontrol

grubuyla benzer

STZ+ATV/GLZ

seminifer tübüller (*) ile boşalmış interstisyel alanlar (1), tunika albuginea (2), H&E X10

ST normal boyutta

İnterstisyel alan genişlememiş ancak boşalmış veya amorf madde içeriği

Azalmış T

STZ+ATV/GLZ

interstisyel alan (1), bazal membrandan ayrılmış epitel (2), lümende olgunlaşmamış germ hücreleri (3), interstisyel alanda

amorf materyal (*), H+E X20

Lümende olgunlşmamış germ hücreleri

Bazı tübüllerin epitelinde ayrılmalar

Epitelin bazal membrandan ayrılması

STZ+ATV’ye göre histolojik

anormallikler daha az şiddetli

MORFOMETRİK ANALİZLER

H&E boyası uygulanmış kesitlerde her deney hayvanı için 20 adet seminifer tübülün çapı µm cinsinden ölçüldü

1. Seminifer Tübül Çapının Ölçülmesi

2. Epitel Yüksekliğinin Ölçülmesi

H&E boyası uygulanmış kesitlerde her deney hayvanı için 20 adet seminifer tübülde epitel yüksekliği µm cinsinden ölçüldü

MORFOMETRİK ANALİZLER

GLZ seminifer tübül çapını ve epitel yüksekliğini artırarak kontrol düzeyine yaklaştırdı

STZ+ATV/GLZ epitel hasar var ancak seminifer tübül çapını ve epitel yüksekliğini artırarak kontrol düzeyine yaklaştırdı

KONTROL

ULTRASTRÜKTÜREL BULGULAR

sertoli hücresi (ok başı), spermatogenik hücreler (*), bazal membran (ok), X5000

sertoli hücre çekirdeği (*), çekirdekçiği (ok başı), mitokondri (ok), düz endoplazmik

retikulum (kırmızı ok), X20000

KONTROL

spermatid hücre çekirdeği (*), mitokondri (ok), akrozom (ok başı), X10000

sperm kuyrukları (ok), X10000

LÜMEN

STZ

sertoli hücre çekirdeği (*), yağ damlacıkları (ok başı), bazal membran (ok), X10000

Düzensiz ve kalınlaşmış bazal membran

Sertoli hücresi sitoplazmasında bazıları oldukça geniş olmak üzere çok sayıda yağ damlacığı

STZ

sertoli hücre çekirdeği (ok başı), spermatogenik hücreler (*), X5000

Sertoli hücresinin germ hücreleri ile ilişkisi bozulmuş ve yer yer bazal membrandan ayrılmış Epitel ayrılmalar Spermatidlerin sitoplazmalarında çok sayıda vakuol ve yağ damlacığı

hücreler arası ayrılmalar (*), X6000

STZ

Lümen (+), anormal hücre ve hücre atıkları (*), X5000

Lümende olgunlaşmamış hücreler, anormal hücreler ve hücresel atıklar

Lümende olgunlaşmamış hücreler (*) ve hücresel atıklar (ok başı), X5000

STZ+ATV

Sertoli hücresi çekirdeği (*), vakuol (ok başı), X6000

Düzensiz ve kollajen lif artışına bağlı kalınlaşmış bazal membran

Sertoli hücreleri ve spermatogonyumlar yer yer bazal membrandan ayrılmış

Sertoli hücrelerinde vakuoller ve yağ damlacıkları

STZ’ye göre yağ damlacıkları

daha az ancak daha geniş

STZ+ATV

bazal membran (ok), vakuol (*), geç spermatid (ok başı), X12000

Epitelin bazal kompartmanında geç spermatidlerin görülmesi etkisiz spermatogenez varlığı

Lümende olgunlaşmamış spermatidler

lümen (*), olgunlaşmamış spermatid (ok başı), X6000

STZ+GLZ

Bazal membran genellikle düzgün ve normal kalınlıkta Sertoli hücrelerinin mitokondri kristaları normal ancak şekil değişikliği var

Sertoli hücresi çekirdeği (*), mitokondri (ok başı), X10000

Sertoli hücresi çekirdeği (*), mitokondri (ok başı), spermatogenik hücre (ok), X10000

STZ+GLZ

Sertoli hücresi çekirdeği (ok başı), spermatogenik hücreler (*), X5000

Akrozomal kep erken evresi (kesik ok), akrozomal kep (ok), rezidüel cisim (ok başı),

X6000 Sertoli hücreleri ile germ hücreleri bağlantısı çok bozulmamış Epitel bütünlüğü oldukça korunmuş Akrozomal kep oluşumu ve lümendeki spermlerin aksonem yapıları normal

STZ’ye göre testisin ultrastrüktürel yapısı oldukça korunmuş

STZ+ATV/GLZ

Bazal membran (ok), sertoli hücresi çekirdeği (*), yağ damlacığı (ok başı), X6000

Düzensiz bazal membran, STZ+ATV’de gözlenen kalınlaşmaya rastlanmadı Sertoli hücrelerinde STZ’ye göre daha az ancak geniş yağ damlacıkları Sertoli hücrelerinde mitokondride krista kaybı ve vakuol benzeri görüntü

Kristalarını kaybetmiş ve şişmiş mitokondri (ok), Sertoli hücresi çekirdeği (*), X7500

STZ+ATV/GLZ

Sperm kuyrukları (ok başı), X7500

Hücrelerarası bağlantılar STZ ve STZ+ATV’ye kıyasla korunmuş Lümende kuyruk yapısı anormal ve normal spermler

Vakuol (ok), sperm kuyrukları (ok başı), lümen (*), X10.000

SONUÇ

Diyabetin hormonal değişikliklere sebep olmadığı ancak testise hasar vererek spermatogenezi bozduğu, sperm sayısını azalttığı ve anormal morfolojiye sahip sperm sayısını artırdığı,

Diyabetik sıçanlara ATV uygulamasının hormonal değişikliğe neden olmadığı, sperm sayısını etkilemediği ancak morfolojisini düzelttiği, testiste meydana gelen hasarı iyileştiremediği,

Diyabetik sıçanlara GLZ uygulamasının hormonal değişikliğe neden olmadığı, sperm sayısını artırdığı, morfolojisini iyileştirdiği, testis yapısında iyileşme sağlayarak spermatogenezi düzelttiği,

Diyabetik sıçanlara ATV/GLZ kombinasyonu uygulamasının hormonal değişikliğe neden olmadığı, sperm sayısını etkilemediği, morfolojisini düzelttiği, testis yapısını iyileştirdiği ancak kontrol düzeyinde olmadığı saptandı

TEŞEKKÜR EDERİM

İ.Ü BAP Proje No: 40205

Prof. Dr. Gül Özhan İ.Ü. Eczacılık Fakültesi Farmasötik Toksikoloji Anabilim Dalı

Arş. Gör. Tuğba Ekiz Yılmaz Doç. Dr. Elif Güzel Meydanlı İ.Ü. Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı