Non-obstrüktif azoospermi olgularının sertoli hücrelerinde mitokondriyal dinamiğin incelenmesi
Investigation of mitochondrial dynamics in sertoli cells of nonobstructive azoospermia cases.
- Tez No: 928191
- Danışmanlar: PROF. DR. OYA SENA AYDOS
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Üroloji, Urology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Hücrenin gereksinim duyduğu enerjinin çoğu mitokondri tarafından sağlanır. Bu nedenle mitokondriyal bozukluklar özellikle beyin, kalp, kas ve üreme sistemi gibi yüksek enerji ihtiyacı olan dokuları daha fazla etkilemektedir. Metabolik fonksiyonlardaki değişiklikleri içeren gelişimsel sistemlerdeki mitokondriyal dinamiklerin rolü hakkında çok az şey bilinmektedir. Mitokondri, sürekli olarak füzyona ve fisyona uğrayan dinamik bir organeldir. Bu dinamik süreçler, mitokonriyal füzyon, fisyon ve mitofajiyi içerir ve hücrenin işlevlerini ve hücresel homeostazı sürdürmek için uyum içinde çalışır. Mitokondrilerdeki füzyon ve fisyon olayları organel morfolojisini denetlemeye ek olarak, bir hücre içindeki mitokondri içeriklerinin karışmasını ve homojenliğini sağlayarak mitokondriyal işlevi korumaktadır. Mitokondriyal füzyon ve fisyon olmadığı durumlarda mitokondriyal heterojenite artabilir, mitokondriyal ve hücresel fizyoloji bozulabilir. Mitokondrinin bir başka dinamik yönü olan mitofaji yolağı disfonksiyonel mitokondrilerin seçici olarak otofaji ile uzaklaştırılarak sağlıklı bir mitokondriyal popülasyonun varlığını sağlar. Memeli spermatogenezi, mitokondriyal dinamiklerin rolünü keşfetmek için umut verici bir sistemdir çünkü bu süreç birkaç metabolik geçiş gerektirir. Ayrıca, germ hücre gelişimi boyunca, mitokondriyal morfoloji dramatik bir şekilde değişir ve sperm orta parçası etrafına yüksek düzeyde koordine edilmiş sağlıklı mitokondrinin sarılmasıyla spermatogonyadan döllenme kabiliyetine sahip çok özelleşmiş sperm hücreleri oluşur. Bu süreçte somatik Sertoli hücreleri, gelişmekte olan germ hücrelerine yapısal, metabolik destek verir ve spermatogonyumlarin olgun sperm hücrelerine farklılaşmasını sağlarlar. Memelilerde mitokondriyal füzyon ve fisyona aracılık eden belli başlı moleküllerin bazıları keşfedilmiştir, ancak insanlarda spermatogenez sırasında mitokondriyal dinamikleri düzenleyen etmenler konusunda henüz yeterli çalışma bulunmamaktadır. Farelerde yapılan araştırmalar, mitokondriyal füzyonun ve fisyonun, mayoz sırasında spermatogonyada farklılaşmayı ve metabolik değişimi (metabolic shift) sağlayarak spermatogenez ve mayoz için kritik bir öneme sahip olduğunu göstermektedir. Mitokondriyal füzyon ve fisyonda merkezi bir rol oynayan ve oksidatif fosforilasyonu (OXPHOS) düzenleyen etmenlerin erkek üreme hücresinin gelişimi sırasında önemli bir rol oynaması beklenir, ancak bu deneysel olarak test edilmelidir. Bu gözlemler, mitokondriyal dinamiklerin, erkek infertilitesinde spermatogenezde rol oynayan moleküler mekanizmalarının aydınlatılmasına ve tedavisine yardımcı olabilecek spermatogenezi düzenleyen bir kontrol noktası olabileceğini göstermektedir. İnfertil erkeklerde, mitokondriyal dinamikte önemli rolü olan belirteçlerin ifadeleri farklılık gösterebilir ve bu belirteçlerin infertilite etyolojisinin aydınlatılmasına, yeni biyobelirteçlerinin belirlenmesine ve mitokondriyal dinamik defekti olan infertil hastalarda tedavi protokollerinin geliştirilmesine katkı sağlayabilir. Yaptığımız çalışmada hasta grubu olarak Non-obstrüktif azoospermi (NOA) tanısı almış infertil erkekler ve kontrol grubu olarak spermatogenezi normal kabul edilen obstrüktif azoospermili (OA) infertil erkekler bireylerden mikroTESE ile elde edilen testis dokularından izole edilen primer Sertoli hücrelerinde mitokondriyal dinamiği regüle eden önemli genlerin (MFN1, MFN2, OPA1, DRP1, FIS1, MFF, INF2, MID49, MID51, PARKIN, PINK1, LC3, BCL2) gen ifadelerinin QRT-PCR ile incelenmesi ve mitokondriyal dinamiğin fertilite üzerine olası etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Germ hücrelerinin diferansiyasyonunda ve spermatogenezde çok önemli rolü olduğu bilinen Sertoli hücrelerinde mitokondriyal dinamikte rolü olan (MFN1, MFN2, OPA1, DRP1, FIS1, MFF, INF2, PARKIN, PINK1, LC3 ve BCL2) genlerinin ekspresyonunda artış gözlenmiş olsa da, bu artış istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. Buna karşılık, (MFN1, DRP1, FIS1, MFF ve INF2) genlerinin ekspresyonunun NOA grubunda OA grubuna kıyasla istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde arttığı tespit edilmiştir. MID49 ve MID51 gen ekspresyonunun OA grubunda NOA grubuna kıyasla daha yüksek olduğu saptanmıştır. Mitokondriyal dinamikleri düzenlemeye yönelik terapötik stratejiler, erkek infertilitesinin tedavisinde önemli iyileşmeler sağlayabilir ve Sertoli hücrelerinin spermatogenez sürecinde germ hücrelerine etkili olan henüz bilinmeyen mekanizmaların aydınlatılmasına katkıda bulunabilir. Bu bağlamda, mitokondriyal füzyon, fisyon ve mitofaji süreçlerini hedef alan yeni yaklaşımlar, infertilite tedavisinde umut vaat eden bir araştırma alanı olarak değerlendirilmelidir.
Özet (Çeviri)
Most of energy cell needs is provided by mitochondria. For this reason, mitochondrial disorders especially affect tissues with high energy needs such as brain, heart, muscle and reproductive system. Little is known about role of mitochondrial dynamics in developmental systems involving changes in metabolic functions. Mitochondria are dynamic organelles undergo fusion and fission. These dynamic processes include fusion, fission, and mitophagy and work to maintain cell functions and cellular homeostasis. In addition to controlling organelle morphology, fusion fission events in mitochondria maintain mitochondrial function by ensuring mixing and homogeneity of mitochondrial contents within cell. In absence of mitochondrial fusion and fission, mitochondrial heterogeneity increase and mitochondrial and cellular physiology impair. Another dynamic aspect of mitochondria, mitophagy, ensures existence of healthy mitochondrial population by selectively removing dysfunctional mitochondria by autophagy. Mammalian spermatogenesis is system for exploring role of mitochondrial dynamics as requires several metabolic transitions. During germ cell development, mitochondrial morphology changes and specialized sperm cells fertilize from spermatogonia are formed by wrapping healthy mitochondria around sperm midpiece. Somatic Sertoli cells provide structural and metabolic support developing germ cells and differentiation of spermatogonia into mature sperm cells. Some of molecules mediate mitochondrial fusion and fission in mammals be discovered, but are not enough studies on factors regulate mitochondrial dynamics during spermatogenesis in humans. Studies in mice Show mitochondrial fusion and fission have a critical importance for spermatogenesis and meiosis by providing differentiation and metabolic shift in spermatogonia during meiosis. Factors play a central role in mitochondrial fusion and fission regulate oxidative phosphorylation (OXPHOS) are expected to play role during male germ cell development, but must be tested experimentally. These observations suggest mitochondrial dynamics may be checkpoint regulating spermatogenesis, which help elucidate and treat molecular mechanisms involved in spermatogenesis in male infertility. Expressions of markers that have important role in mitochondrial Dynamics differ in infertile men, and these markers contribute to elucidation etiology of infertility, identification of new biomarkers, and development of treatment protocols in infertile patients with mitochondrial dynamics defects. The importance of mitochondrial dynamics in many systems has been demonstrated in recent years. In this study, infertile men diagnosed with nonobstructive azoospermia (NOA) as patient group and infertile men with obstructive azoospermia (OA) whose spermatogenesis is considered normal as control group will be included in the study. The gene expressions of important genes regulating mitochondrial dynamics (MFN1, MFN2, OPA1, DRP1, FIS1, MFF, INF2, MID49, MID51, PARKIN, PINK1, LC3) in isolated primary Sertoli cells were determined by QRT-PCR. The aim of study was to investigate possible effects of mitochondrial dynamics on fertility. In Sertoli cells, which are known to play a crucial role in germ cell differentiation and spermatogenesis, the expression of genes involved in mitochondrial dynamics (MFN1, MFN2, OPA1, DRP1, FIS1, MFF, INF2, PARKIN, PINK1, LC3, and BCL2) was observed to increase; however, this increase was not statistically significant. On the other hand, the expression of (MFN1, DRP1, FIS1, MFF, and INF2) genes was found to be significantly higher in the NOA group compared to the OA group. Furthermore, the expression levels of MID49 and MID51 genes were determined to be higher in the OA group than in the NOA group. Therapeutic strategies targeting mitochondrial dynamics have the potential to bring significant improvements in the treatment of male infertility and contribute to uncovering the yet unknown mechanisms through which Sertoli cells influence germ cells during spermatogenesis. In this context, novel approaches targeting mitochondrial fusion, fission and mitophagy processes should be explored as a promising field in infertility treatment.
Benzer Tezler
- Nonobstrüktif azoospermik olguların testis dokusuna trombositten zengin plazmanın etkisinin in vitro araştırılması
In vitro investigation of the effect of platelet-RİCH plasma on testicular tissue of nonobstructive azoospermic cases
SUNAY ZENGİNER ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Tıbbi BiyolojiAnkara ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OYA SENA AYDOS
- Non-obstrüktif azospermik hastalarda yapılan mikro–tese sonuçlarının ve gebelik oranlarının değerlendirilmesi
Evaluation of made micro-tese outcomes and pregnancy rates in non-obstructive azoospermic patients
SELEN KAHRAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Histoloji ve Embriyolojiİstanbul Yeni Yüzyıl ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERSİ KALFOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERKAN ERDEM
- Konjenital Bilateral Vas Deferens Aplazi (CBAVD)'li hastalarda kistik fibröz (CF) genindeki nokta mutasyonlarının araştırılması: CBAVD, CF ilişkisi
Researching of the cystic fibrosis (CP) gene mutations in patients with Congenital Bilateral Absnece of the Vas Deferens: CF, CBAVD relationazi (CBAVD)
SEMİRE UZUN
- Non-obstrüktif azoospermik hastalarda klasik mikro-diseksiyon sperm ektraksiyonu (transvers insizyon) ve üç boyutlu simülasyon ile yapılan mikro-diseksiyon sperm ekstraksiyonu (longitudinal insizyon) sonuçlarının karşılaştırılması
Comparison of the Results of Classical Micro-Dissection Sperm Extraction(Transverse Incision) And Micro-Dissection Sperm Extraction Performed With Three-Dimensional Simulation(Longitudinal Incision) In Non-Obstructive Azoospermic Patients
MUHAMMED EBUZER ALDEMİR
- Erkek infertilitesinde Y kromozomu üzerindeki subdelesyonlar
Y chromosome subdeletions in male infertility
CEMALETTİN CENGİZ BEYAZ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2014
ÜrolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiCerrahi Tıp Bilimleri Bölümü
PROF. RAMAZAN AŞCI