The structure of ductus epididymis in hyperthermia

Güleser GÖKTAŞ, İskender KAPLANOĞLU, Deniz ERDOĞAN, Celal ILGAZ, Gülnur KAPLANOĞLU TAKE, İrem İNANÇ, Arzu YURTCU, Fatma HELVACIOĞLU

Abstract

Objective: Hyperthermia is the condition of the body temperature rising at 41°C or more. Heat stres on ductus epididymis leads to abnormal spermium production and spermatogenesis. Hyperthermia induced oxidative stres and apopitosis can be blocked by superoxide dismutase (SOD). In this study we aimed to determine the protective effects of SOD on ductus epididymis at hyperthermic conditions by using apoptotic and oxidative stress markers Methods: Wistar Albino male rats were divided into seven groups. Every group has 6 rats. Control group (group 1) had set for 20 minutes in a pool which was 22° C temperature. On the 2nd, 4th, and 6th groups NaCl + catalase were applied one hour before hyperthermia, and then the rats were abondoned in 42° C water bath for 20 minutes. After that tissue were taken th th th nd th that 6 , 24 , 72 hours regarding 2 , 4 , and 6 groups respectively. On the 3rd, 5th, and 7th groups NaCl + catalase + SOD was applied one hour before hyperthermia and then the rats were abandoned in 42° C water bath for 20 th th minutes. After hyperthermia for 20 minutes tissues were taken at 6 , 24and 72th hours regarding 3rd, 5th and 7th groups respectively. In order to determine apoptosis caused by hyperthermia, removed tissues were subjected to indirect immunohistochemical method with HSP-70 primary antibodies to detect impact on Caspase 9, Caspase 8 and Caspase 3 protein structures. Results: Morphologically abnormal spermium including lumens show positive Caspase-3 reaction. This was accepted as an indicator of abnormal spermiums, which were caused by effects of hyperthermia, can reach ductus epididymis. It was also remarkable that some areas, round spermatide heads directed into epithelium an even intruded into stereocilias. It was thought that, this direction can be caused by a mechanism which is organized by principle cells, which were not destroyed in Sertoli cells. It was observed that, for all caspases, SOD application is reducing the immunreactivity in parallel to time. Conclusion: The scrotal temperature elevation shows its harmfull effects on epididymis, but the SOD application may suppress apoptosis in parallel to time by increasing HSP70 level.

Özet

Amaç: Hipertermi; vücut ısısının 41°Cye ya da daha çok yükselmesi durumudur. Sıcak stresi duktus epididimis üzerinde çeşitli anomalilere neden olur. Super oksit dismutaz (SOD) ise oksidatif stresi engelleyebilen ve apopitotik süreci geri döndürebileceği düşünülen antioksidan bir maddedir. Bu nedenle çalışmamızda; hipertermi ile oluşturulan ısı stresinin ve stres öncesinde kullanılan SODun, duktus epididimis üzerindeki etkilerinin immünohistokimyasal olarak belirlenmesi amaçlanmıştır. Yöntemler: Çalışmada Wistar-Albino cinsi erkek sıçanlar, her grupta 6 denek olacak şekilde 7 gruba ayrıldı. Hipertermi deneklerin 42°Cde sıcak su banyosuna 20 dakika bırakılmasıyla gerçekleştirildi. Kontrol grubu olarak belirlenen 1. grup, 22°Cde 20 dakika bekletilerek 24 saat sonra duktus epididimis dokuları alındı. 2, 4, 6. gruplara hipertermiden bir saat önce NaCl+Katalaz uygulandı, 2. grup hipertermiden 6 saat, 4. grup 24 saat ve 6. grup 72 saat sonra dokuları alındı. 3, 5, 7. gruplara hipertermiden bir saat önce NaCl+Katalaz+SOD uygulaması yapıldı. 3. grup hipertermiden 6 saat, 5. grubun 24 saat, 7. grubun 72 saat sonra dokuları alındı. Alınan dokulara, hiperterminin neden olduğu apoptozisi belirlemek için Kaspaz 9, Kaspaz 8 ile Kaspaz 3 protein yapılarına etkisinin belirlenebilmesi amacıyla HSP 70 primer antikorlarıyla indirekt immünohistokimyasal yöntem uygulanmıştır. Bulgular: Çalışmamızda morfolojik olarak bozuk spermiyum içeren lümenlerde Kaspaz 3 immunreaktivitesi belirlendi. Bu bulgu hipertermi etkisiyle testiste üretilen anormal spermiyumların, epididimise ulaşabildiklerini gösterdi. Bazı bölgelerde yuvarlak spermatit başlarının epitele yöneldiği ve sterosilyalar arasında sokulduğu saptandı. Bu yönelmenin Sertoli hücrelerince ortadan kaldırılamamış artık cisimleri ve bozulan spermiyumları fagosite eden esas hücrelerce düzenlenen bir mekanizma sonucu gerçekleştiği düşünüldü. Tüm Kaspazlar için SOD uygulamasının tutulumu azalttığı gözlendi. Sonuç: Skrotal ısı yükselmesinin duktus epididimiste olumsuz etkisini gösterdiği ve SOD un süreye koşut artan HSP70 senteziyle apoptozisi baskılayabileceği sonucuna varıldı.