Sperm kriyoprezervasyonunun oksidatif stres, DNA fragmentasyonu, kromatin yapı ve PARP proteininin ekspresyon seviyelerine etkisi

Abstract

İnfertilite yaygın olarak görülen ve çiftlerin en az 1 yıl süre ile korunmasız ve düzenli cinsel ilişkiye rağmen gebelik elde edilememesi olarak tanımlanan bir tıbbi sorundur. Tüp bebek yöntemi (IVF), bu durumdaki çiftleri tedavi amacıyla kullanılan en yaygın yardımcı üreme tekniğidir. Semen kriyoprezervasyonu, spermlerin daha sonra çözülerek tüp bebek tedavilerinde kullanılması amacıyla dondurulması sürecidir. Tüp bebek uygulamaları sırasında, kemoterapi ve radyoterapi gibi gonad hücrelerine zarar veren tedaviler öncesinde, sperm elde etmenin bir daha mümkün olmadığı cerrahi operasyonlar, kanser ve spermlere zarar veren diğer bazı tedavilerden önce fertilitenin korunması amacıyla spermler dondurulabilmekte ve uzun yılar saklanabilmektedir. Kriyoprezervasyon, sperm yapısında 'kriyohasar' olarak adlandırılan olumsuz etkilere neden olabilmektedir. Dondurma çözme işlemi sonrasında spermde tek zincir kırılmaları, DNA parçalanmasında bir artış, spermde membran hasarı, mitokondriyel hasar, DNA fragmentasyonu ve oksidatif stres gibi kriyohasar bulguları meydana geldiği bildirilmektedir. Poli (ADP-riboz) polimeraz (PARP), DNA onarımı, genomik stabilite ve programlanmış hücre ölümü gibi bir dizi hücresel süreçte yer alan bir protein ailesidir. Bu çalışmada, sperm kriyoprezervasyonundan sonra ortaya çıkan etkileri moleküler düzeyde araştırmak için, sperm kriyoprezervasyonu öncesi ve çözme sonrasında sperm fonksiyonları, oksidatif stres, DNA fragmentasyonu, kromatin yapı ve PARP proteininin ekspresyon seviyelerine olan etkisinin analiz edilmesi amaçlanmıştır. Çalışmalar sonucunda kriyoprezervasyon işleminin, kromatin yapısında ve DNA fragmentasyon seviyelerinde istatistiksel olarak anlamlı bir düşüşe neden olduğu belirlenmiştir. Oksidatif stres parametreleri ve proteinlerin (PARP) immünohistokimyasal analizlerinde ise anlamlı bir fark belirlenmemiştir. Konu ile ilgili yapılacak daha ileri analizlere ihtiyaç bulunmaktadır.

Infertility is a common medical problem defined as the inability of couples to achieve pregnancy despite unprotected and regular sexual intercourse for at least 1 year. In vitro fertilization (IVF) is the most common assisted reproductive technique used to treat couples with this condition. Semen cryopreservation is the process of freezing sperm for later thawing and use in IVF treatments. During IVF applications, before treatments that damage gonadal cells such as chemotherapy and radiotherapy, before surgical operations where it is not possible to obtain sperm again, before cancer and some other treatments that harm sperm, sperm can be frozen and stored for many years in order to preserve fertility. Cryopreservation can cause negative effects on the sperm structure called 'cryodamage'. It has been reported that cryo-damage findings such as single strand breaks, an increase in DNA fragmentation, membrane damage in sperm, mitochondrial damage, DNA fragmentation and oxidative stress occur after the freeze-thaw process. Poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) is a family of proteins involved in a number of cellular processes such as DNA repair, genomic stability, and programmed cell death. In this study, it was aimed to analyze the effects of sperm functions, oxidative stress, DNA fragmentation, chromatin structure and PARP protein expression levels before and after sperm cryopreservation in order to investigate the effects occurring after sperm cryopreservation at the molecular level. As a result of the studies, it was determined that the cryopreservation process caused a statistically significant decrease in the chromatin structure and DNA fragmentation levels. No significant difference was found in the immunohistochemical analyzes of oxidative stress parameters and proteins (PARP). Further analyzes on the subject are needed.