Dergiler / Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi / 2026 / Cilt: 50 Sayı: 2

ERKEK İNFERTİLİTESİNDE MİTOKONDRİ DİNAMİĞİNİN ROLÜ

ROLE OF MITOCHONDRIAL DYNAMICS IN MALE INFERTILITY

Nazila Farhangzad(ANKARA UNIVERSITY, ANKARA FACULTY OF MEDICINE)0009-0002-3150-6103
Oya Sena Aydos(ANKARA UNIVERSITY, ANKARA FACULTY OF MEDICINE)0000-0001-6978-3566
Sayfa
433–442
Yayın Tarihi
2026-05-19
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Çalışmalar, mitokondriyal dinamiklerin mayoz ve germ hücre farklılaşması açısından kritik rol oynadığını göstermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Giriş: Mitokondriler hücresel enerjinin büyük kısmını sağlar ve bu organellerdeki işlev bozuklukları, özellikle üreme sistemi gibi yüksek enerji gereksinimi olan dokuları etkilemektedir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmanın amacı, mitokondriyal dinamiklerin erkek infertilitesi ve spermatogenezdeki rolünü değerlendirmektir.
💡
Sonuç & Katkı:Çalışmalar, mitokondriyal dinamiklerin mayoz ve germ hücre farklılaşması açısından kritik rol oynadığını göstermektedir.
🔬Tür:Derleme
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Mitokondriyal dinamik · erkek infertilitesi · Sertoli hücreleri

Özet

Giriş: Mitokondriler hücresel enerjinin büyük kısmını sağlar ve bu organellerdeki işlev bozuklukları, özellikle üreme sistemi gibi yüksek enerji gereksinimi olan dokuları etkilemektedir. Bu çalışmanın amacı, mitokondriyal dinamiklerin erkek infertilitesi ve spermatogenezdeki rolünü değerlendirmektir. Sonuç ve Tartışma: Mitokondriler, hücresel homeostazın ve fonksiyonların sürdürülmesi açısından kritik öneme sahip olan füzyon, fisyon ve mitofaji süreçlerinden sürekli olarak geçen dinamik organellerdir. Füzyon ve fisyon süreçleri mitokondriyal morfolojiyi düzenlerken, mitokondriyal içeriklerin dengeli dağılımını ve bütünlüğünü sağlar; mitofaji ise hasarlı mitokondrilerin seçici olarak uzaklaştırılmasında rol oynar. Bu süreçlerde meydana gelen aksaklıklar, mitokondriyal heterojenitenin artmasına ve hücresel fonksiyonların bozulmasına yol açabilmektedir. Spermatogenez süreci, özellikle germ hücrelerinin olgun spermatozoalara farklılaşması sırasında, belirgin metabolik geçişler ve mitokondriyal morfolojik değişiklikler ile karakterizedir. Bu süreçte Sertoli hücreleri, gelişen germ hücrelerine yapısal ve metabolik destek sağlamaktadır. Memelilerde mitokondriyal dinamikleri düzenleyen temel mekanizmalar büyük ölçüde tanımlanmış olmakla birlikte, bu süreçlerin insan spermatogenezi üzerindeki etkileri henüz tam olarak aydınlatılamamıştır. Çalışmalar, mitokondriyal dinamiklerin mayoz ve germ hücre farklılaşması açısından kritik rol oynadığını göstermektedir. Bu bağlamda, söz konusu süreçlerin spermatogenezde düzenleyici kontrol noktaları olarak işlev görebileceği ve erkek infertilitesinin patogenezine katkıda bulunabileceği düşünülmektedir. Mitokondriyal dinamiklerle ilişkili belirteçlerin infertil erkeklerde değişen ekspresyon profilleri, hastalık mekanizmalarının anlaşılmasına katkı sağlayabilir ve yeni tanısal ile terapötik yaklaşımların geliştirilmesine zemin hazırlayabilir.

Abstract

Objective: Mitochondria supply most cellular energy, and their dysfunction particularly affects high energy demand tissues, including the reproductive system. This study aims to evaluate the role of mitochondrial dynamics in male infertility and spermatogenesis. Result and Discussion: Mitochondria are dynamic organelles undergoing continuous fusion, fission, and mitophagy, which are essential for maintaining cellular homeostasis and function. Fusion and fission regulate mitochondrial morphology and ensure the distribution and integrity of mitochondrial contents, while mitophagy removes damaged mitochondria. Disruption of these processes leads to mitochondrial heterogeneity and impaired cellular function. Spermatogenesis involves significant metabolic transitions and morphological changes in mitochondria, particularly during germ cell differentiation into mature spermatozoa. Sertoli cells provide structural and metabolic support throughout this process. Although key regulators of mitochondrial dynamics have been identified in mammals, their roles in human spermatogenesis remain insufficiently understood. Studies suggest that mitochondrial dynamics are critical for meiosis and germ cell differentiation. These processes may act as regulatory checkpoints in spermatogenesis and contribute to the pathogenesis of male infertility. Altered expression of mitochondrial dynamics-related markers in infertile men may provide insight into disease mechanisms and support the development of diagnostic and therapeutic strategies.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Farhangzad, N., Aydos, O. S. (2026). ERKEK İNFERTİLİTESİNDE MİTOKONDRİ DİNAMİĞİNİN ROLÜ. Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi, Cilt: 50 Sayı: 2, 433–442. https://doi.org/10.33483/jfpau.1737078

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (40)

  1. Bahat, A., Gross, A. (2019). Mitochondrial plasticity in cell fate regulation. Journal of Biological Chemistry, 294(38), 13852-13863. [CrossRef]
  2. Iovine, J.C., Claypool, S.M., Alder, N.N. (2021). Mitochondrial compartmentalization: Emerging themes in structure and function. Trends in Biochemical Sciences, 46(11), 902-917. [CrossRef]
  3. Singh, L.N., Kao, S.H., Wallace, D.C. (2021). Unlocking the complexity of mitochondrial DNA: A key to understanding neurodegenerative disease caused by injury. Cells, 10(12), 3460. [CrossRef]
  4. Forte, M. (2019). Mitochondrial complex I deficiency and cardiovascular diseases: Current evidence and future directions. J Mol Med (Berl), 97(5), 579-591. [CrossRef]
  5. Ren, L., Chen, X., Chen, X., et al. (2020). Mitochondrial dynamics: Fission and fusion in fate determination of mesenchymal stem cells. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 8, 580070. [CrossRef]
  6. Varuzhanyan, G., Chan, D.C. (2020). Mitochondrial dynamics during spermatogenesis. Journal of Cell Science, 133(14). [CrossRef]
  7. Liesa, M., Palacin, M., Zorzano, A. (2009). Mitochondrial dynamics in mammalian health and disease. Physiological Reviews, 89(3), 799-845. [CrossRef]
  8. Filadi, R., Pendin, D., Pizzo, P. (2018). Mitofusin 2: From functions to disease. Cell Death & Disease, 9(3), 330. [CrossRef]
  9. Chen, L., Liu, B., Qin, Y., et al. (2021). Mitochondrial fusion protein Mfn2 and its role in heart failure. Frontiers Molecular Biosciences, 8, 681237. [CrossRef]
  10. Escobar-Henriques, M. Joaquim, M. (2019). Mitofusins: Disease gatekeepers and hubs in mitochondrial quality control by E3 Ligases. Frontiers in Physiology, 10, 517. [CrossRef]
  11. Alexander, C., Votruba, M., Pesch, U.E.A., et al. (2000). OPA1, encoding a dynamin-related GTPase, is mutated in autosomal dominant optic atrophy linked to chromosome 3q28. Nature Genetics, 26(2), 211-215. [CrossRef]
  12. Olichon, A., Baricault, L., Gas, N., et al. (2003). Loss of OPA1 perturbates the mitochondrial inner membrane structure and integrity, leading to cytochrome c release and apoptosis. Journal of Biological Chemistry, 278(10), 7743-7746. [CrossRef]
  13. Li, D., Wang, J., Jin, Z., et al. (2019). Structural and evolutionary characteristics of dynamin-related GTPase OPA1. PeerJ, 7, e7285. [CrossRef]
  14. Cogliati, S., Frezza, C., Soriano, M.E., et al. (2013). Mitochondrial cristae shape determines respiratory chain supercomplexes assembly and respiratory efficiency. Cell, 155(1), 160-171. [CrossRef]
  15. Song, Z., Ghochani, M., McCaffery, M., et al. (2009). Mitofusins and OPA1 mediate sequential steps in mitochondrial membrane fusion. Molecular Biology of the Cell, 20(15), 3525-3532. [CrossRef]
  16. Cipolat, S., de Brito, O.M., Zilio, B.D., et al. (2004). OPA1 requires mitofusin 1 to promote mitochondrial fusion. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 101(45), 15927-15932. [CrossRef]
  17. Zerihun, M., Sukumaran, S., Qvit, N. (2023). The Drp1-mediated mitochondrial fission protein interactome as an emerging core player in mitochondrial dynamics and cardiovascular disease therapy. International Journal of Molecular Sciences, 24(6), 5785. [CrossRef]
  18. Tilokani, L., Nagashima, S., Paupe, V., et al. (2018). Mitochondrial dynamics: Overview of molecular mechanisms. Essays in Biochemistry, 62(3), 341-360. [CrossRef]
  19. Bui, H.T., Shaw, J.M. (2013). Dynamin assembly strategies and adaptor proteins in mitochondrial fission. Current Biology, 23(19), R891-899. [CrossRef]
  20. Chan, D.C. (2012). Fusion and fission: Interlinked processes critical for mitochondrial health. Annual Review of Genetics, 46, 265-287. [CrossRef]
  21. Shen, Q., Yamano, K., Head, B.P., et al. (2014). Mutations in Fis1 disrupt orderly disposal of defective mitochondria. Molecular Biology of the Cell, 25(1), 145-159. [CrossRef]
  22. Yamano, K., Fogel, A., Wang, C., et al. (2014). Mitochondrial Rab GAPs govern autophagosome biogenesis during mitophagy. Elife, 3, e01612. [CrossRef]
  23. Chan, D.C. (2020). Mitochondrial dynamics and its ınvolvement in disease. Annual Review of Pathology, 15, 235-259. [CrossRef]
  24. Youle, R.J., Narendra, D.P. (2011). Mechanisms of mitophagy. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 12(1), 9-14. [CrossRef]
  25. Xian, H. Liou, Y.C. (2021). Functions of outer mitochondrial membrane proteins: Mediating the crosstalk between mitochondrial dynamics and mitophagy. Cell Death & Differentiation, 28(3), 827-842. [CrossRef]
  26. Sharpe, R.M. (2012). Sperm counts and fertility in men: A rocky road ahead. Science & Society Series on Sex and Science. EMBO Reports, 13(5), 398-403. [CrossRef]
  27. Piechka, A., Sparanese, S., Witherspoon, L., et al. (2024). Molecular mechanisms of cellular dysfunction in testes from men with non-obstructive azoospermia. Nature Reviews Urology, 21(2), 67-90. [CrossRef]
  28. Tang, D., Huang, Z., He, X., et al. (2018). Altered miRNA profile in testis of post-cryptorchidopexy patients with non-obstructive azoospermia. Reproductive Biology and Endocrinology, 16(1), 78. [CrossRef]
  29. Hermo, L., Pelletier, R.M., Cyr, D.G., et al. (2010). Surfing the wave, cycle, life history, and genes/proteins expressed by testicular germ cells. Part 1: Background to spermatogenesis, spermatogonia, and spermatocytes. Microscopy Research and Technique, 73(4), 241-278. [CrossRef]
  30. Griswold, M.D. (2016). Spermatogenesis: The commitment to meiosis. Physiological Reviews, 96(1), 1-17. [CrossRef]
  31. Park, Y.J., Pang, M.G. (2021). Mitochondrial functionality in male fertility: From spermatogenesis to fertilization. Antioxidants, 10(1), 98. [CrossRef]
  32. Alves, M.G., Rato, L., Carvalho, R.A., et al. (2013). Hormonal control of Sertoli cell metabolism regulates spermatogenesis. Cellular and Molecular Life Sciences, 70(5), 777-793. [CrossRef]
  33. Griswold, M.D. (1998). The central role of Sertoli cells in spermatogenesis. Seminars in Cell & Development Biology, 9(4), 411-416. [CrossRef]
  34. Luca, G., Arato, I., Sorci, G., et al. (2018). Sertoli cells for cell transplantation: Pre‐clinical studies and future perspectives. Andrology, 6(3), 385-395. [CrossRef]
  35. Boussouar, F., Benahmed, M. (2004). Lactate and energy metabolism in male germ cells. Trends in Endocrinology & Metabolism, 15(7), 345-350. [CrossRef]
  36. Lord, T., Nixon, B. (2020). Metabolic changes accompanying spermatogonial stem cell differentiation. Developmental Cell, 52(4), 399-411. [CrossRef]
  37. Serasinghe, M.N., Chipuk, J.E. (2017). Mitochondrial fission in human diseases. Handbook of Experimental Pharmacology, 240, 159-188. [CrossRef]
  38. Varuzhanyan, G., Rojansky, R., Sweredoski, M.J., et al. (2019). Mitochondrial fusion is required for spermatogonial differentiation and meiosis. Elife, 8, e51601. [CrossRef]
  39. Vasquez-Trincado, C., Garcia-Carvajal, I., Pennanen, C., et al. (2016). Mitochondrial dynamics, mitophagy and cardiovascular disease. The Journal of Physiology, 594(3), 509-525. [CrossRef]
  40. Wei, L., Feng, Z., Dou, Q., et al. (2024). Dysregulation of MTFR2, ATP5IF1 and BAK1 in Sertoli cells relates to idiopathic non-obstructive azoospermia via inhibiting mitochondrial fission and inducing mitochondrial dysfunction. Biology of Reproduction, 110(2), 408-418. [CrossRef]