Oligoastenospermi saptanan varikoselli (V+) 20 hasta ve varikosel saptanmayan (V-) oligoastenospermili 20 hasta ile kontrol grubu olarak da normospermik 20 hasta çalışmaya dahil edildi. DNA izolasyonu ejakülat örneklerinden yapıldı. mtDNA'daki 7345bp ve 7599bp'lik delesyonların tespitinde primer shift Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PZR) yöntemi kullanıldı.

Varikosel tespit edilen oligoastenospermik grup ve kontrol grubu 7345bp ve 7599bp'lik delesyonlar açısından karşılaştırıldığında, her iki grup arasında anlamlı farklılık bulunmuştur (p=0.009 ve p=0.019). Varikosel tespit edilmeyen oligoastenospermik grup ve kontrol grubu 7345bp ve 7599bp'lik delesyonlar açısından karşılaştırıldığında da her iki grup arasında anlamlı bir farklılık bulunmuştur (p=0.011 ve p=0.009). V(+) ve V(-) gruplar 7345bp ve 7599bp'lik delesyonlar açısından karşılaştırıldığında ise sırasıyla her iki delesyon açısından iki grup arasında anlamlı bir farklılık bulunmuştur (P=0.02 ve P=0.042).

Çalışmamızda mtDNA delesyonlarının özellikle varikosel tespit edilmeyen oligoastenospermik infertil hastalarda daha sık olduğu bulunmuştur. Varikosel tespit edilen infertil hasta grubunda da kontrol grubuyla karşılaştırıldığında bir artış olduğu tespit edilmiştir.

Genetik değişkenliklerin ağır infertilite olgularının büyük kısmından sorumlu olduğu düşünülmektedir ⁵. İnfertil ve subfertil erkeklerde kromozomal bozukluklar sık olarak bulunabilmektedir; normal populasyonda % 0.5 civarında bulunan bu durum 9766 infertil erkeğin değerlendirildiği bir çalışmada % 5.8 civarında bildirilmiştir ⁵.

Mitokondri ökaryot hücrelerin enerji metabolizmasında önemli rol oynamakta ve sperm oksidatif fosforilasyon (OXPHOS) ile sağlanan enerji ile hareket etmektedir. mtDNA OXPHOS enzimatik kompleksinin bir kısım alt ünitelerini kodlamaktadır ⁶. mtDNA‘da 7345 ve 7599bp'lik delesyonlar pek çok yapısal genin delesyonuna veya kısmi kaybına (ATPase 6/8, COIII, ND3, ND4L, ND4, ND5, ND6, Cytb, ve 8 tRNA geni) neden olmaktadır ⁶. Bu mtDNA genlerinin kaybı solunum zincirinde eksikliklere neden olabilmektedir. Delesyonlu mtDNA bölgesinden kodlanan proteinleri içeren defektli solunum zincir proteinleri serbest oksijen radikalleri oluşumunu arttırmakta ve sonuçta oksidatif hasar ortaya çıkmaktadır. Spermatozoaların plazma membranları doymamış yağ asitlerinden zengin olduğu için oksidatif hasardan diğer hücrelerle karşılaştırıldığında daha fazla etkilenmektedirler ^7,8. Kao ve arkadaşlarının yaptığı bir çalışmada mtDNA delesyonunun insan sperm hareket azlığı ve infertilite ile ilişkili olduğu saptanmıştır ⁹.

Bu çalışmada, varikosel pozitif ve varikosel negatif oligoastenospermili infertil hastalarda 7345bp ve 7599bp'lik mtDNA delesyonlarının spermiogram testi normal olan kontrol grubu ile karşılaştırılarak delesyonların varikosel ve infertiliteyle ilişkisinin tespit edilmesi amaçlanmaktadır.

İstatistiksel analiz SPSS programında Mann Whitney-U Testi ile değerlendirildi. P<0.05 ise sonuçlar anlamlı olarak değerlendirildi.

Çalışmada V(+) ve V(-) gruplar 7345bp ve 7599bp'lik delesyonlar açısından karşılaştırıldığında sırasıyla her iki delesyon açısından iki grup arasında anlamlı bir farklılık bulunmuştur (P=0.02 ve P=0.042).

V(+) ve sağlıklı kontrol 7345bp ve 7599bp'lik delesyonlar açısından karşılaştırıldığında her iki grup arasında anlamlı bir farklılık bulunmuştur (p=0.009 ve p=0.019).

V(-) ve sağlıklı kontrol grubu 7345bp ve 7599bp'lik delesyonlar açısından karşılaştırıldığında her iki grup arasında anlamlı bir farklılık bulunmuştur (p=0.011 ve p=0.009).

V(-) ve V(+) gruplarda 7345bp ve 7599bp'lik delesyonlar sırasıyla %60 ve %55, %25 ve %20 oranlarında tespit edildi.

Tablo 1'de olgular ve tespit edilen delesyonlar gösterilmiştir.

Büyütmek İçin Tıklayın

Tablo 1: V(+) ve V(-) gruplarda 7345bp ve 7599bp'lik delesyonlar.

Şekil 1'de primer shift PCR kullanılarak 7345 ve7599 mtDNA delesyonlarının varlığı gösterilmiştir.

Büyütmek İçin Tıklayın

Şekil 1: 7345bp ve 7599bp'lik mtDNA delesyonlarının gösterimi. Sütun1: DNA boyut markırı, Sütun 2 ve 4: 756bp ve 702bp'lik ürünler (7345bp'lik delesyon için), Sütun 3: 555bp'lik ürün (7599bp'lik delesyon için).

Pek çok çalışmada 4977bp'lik delesyon ve sperm disfonksiyonu arasındaki ilişkiler incelenmiştir. 4977bp'lik delesyonun incelendiği 2 çalışmada farklı sonuçlar elde edilmiştir. Bu çalışmalardan ilkinde 4977bp'lik delesyonun düzeyi ve ayrılmış sperm fraksiyonlarındaki hareketliliğin derecesi arasında negatif bir ilişki bulunmuştur ⁹. Diğer çalışmada ise semen örnekleri analiz edilmiş ve sperm patolojisiyle delesyon arasında herhangi bir korelasyon tespit edilememiştir ¹¹. Kao ve arkadaşları 7599bp'lik mtDNA delesyonunu normal fertil kişilerin %11'inde, primer infertillerin %83.3'ünde ve sekonder infertillerin %42.8'inde tespit etmişlerdir ⁷. Çalışmamızda 7345 ve 7599bp'lik mtDNA delesyonları Varikosel (-) infertil grupta sırasıyla %60 ve %55, Varikosel (+) infertilite grubunda %25 ve%20 oranlarında, sağlıklı kontrolde %20 ve %15 oranlarında tespit edilmiştir.

Lestienne ve arkadaşları oligoastenospermili hastalarda yaptıkları çalışmada mtDNA'da pek çok delesyonunun varlığını tespit etmişlerdir. Özellikle intrasitoplazmik sperm injeksiyonu (ICSI) programlarına alınan bireylerde mtDNA delesyonlarının araştırılmasının gerekli olduğunu belirtmişlerdir ¹². Sperm mtDNA'sının PZR ile amplifikasyonu, fertil bireylerle karşılaştırıldığında, infertil ve subfertil erkelerde mtDNA delesyonlarının yüksek insidansını göstermektedir ¹³. Çalışmamızda da Varikosel (-) ve Varikosel (+) infertilite gruplarının kontrol grubu ile karşılaştırıldığında daha fazla mtDNA delesyonlarına sahip olduğu gösterilmiştir.

Smith ve arkadaşları varikoselli hastaların semen örneklerindeki total oksidatif stres ve sperm DNA hasarı arasında bir ilişkinin bulunduğunu belirtmişlerdir ¹⁴. Chen ve arkadaşları 4977bp'lik mtDNA delesyonunu oligospermili grupta %47.3, oligoastenospermili grupta %17.7 oranında tespit etmişlerdir. Seminal oksidatif stresteki artışla mtDNA 4977bp'lik delesyon arasında bir ilişki olduğunu ileri sürmüşlerdir ¹⁵. Bu çalışmada varikosel sonucu oluşan infertil hastalarda mtDNA delesyonlarının sağlıklı kontrollerle karşılaştırıldığında arttığı tespit edilmiştir. Weese ve arkadaşları kontrol bireylerle karşılaştırıldığında Reaktif Oksijen Türleri (ROT)'nın varikoselli infertil ve fertil erkeklerde arttığını tespit etmişleridir ¹⁶. Varikoselli hastaların spermatozoalarında oksidatif hasar bu bireylerdeki belirli antioksidanların hücredeki yetersizliğinden dolayı artabilir. Sharma ve arkadaşları varikoselli hastalarda kontrollerle karşılaştırıldığında total ROT'un yüksek antioksidan kapasitenin düşük olduğunu belirtmişlerdir ¹⁷. Hendin ve arkadaşları varikosel öncesi ve sonrası ROT ölçümlerini yapmışlar ve varikoselde ROT'un arttığını tespit etmişlerdir ¹⁸. ROT nükleer DNA'da hasar meydana getirebileceği gibi mtDNA'da da benzer şekilde hasara neden olabilmektedir ¹⁶. Çalışmamızda V(+) grupta, V(-) oligoastenospermik gruptan mtDNA delesyonlarının daha az oranda görülmesi, varikoselde infertilite etyolojisinin birçok kompleks mekanizma üzerinden oluştuğunu göstermektedir.

Bu çalışmada mtDNA delesyonlarının özellikle varikosel tespit edilmeyen oligoastenospermik infertil hastalarda sık olduğu bulunmuştur. Varikosel tespit edilen infertil hasta grubunda da kontrolle karşılaştırıldığında bir artış olduğu tespit edilmiştir. mtDNA delesyonlarına özellikle ICSI programlarına yönlendirilecek ve alınacak infertil hastalarda bakılması çok düşük oranda da olsa zigota delesyonlu ya da mutasyonlu mtDNA'ların geçişinin elimine edilmesi açısından önemlidir.

1) Leifke E, Nieschlag E: Male infertility treatment in the lightof evidence-based medicine. Andrologia 1996; 28: 23.

2) Kendirci M, Boylu U, Miroğlu C: Andrologic surgery of the 15th century. in Cerrahiyyetü\'l Haniyye. The History of Male-Female Sexuality and Fertility in Asia Minör . (Eds: Kendirci M, Kadıoğlu A, Miroğlu C), İstanbul, 2003, 127-148.

3) HendryVVF, Sommerville IF, Hail RRetal.: Investigation and treatment of the subfertile male. Br J Urol 1973; 45: 684-692.

4) Cockett ATK, Takihara M and Cosentino MJ. The varicocele. Fertil Steril 1984; 41:1-12.

5) Rucker GB, Mielnik A, King P, Goidstein M, Schlegel PN: Preoperative screening for genetic abnormalities in men with nonobstructive azoospermia before testicular sperm extraction. J Urol 1998; 160:2068.

6) Carra E, Sangiorgi D, Gattuccio F. Male infertility and mitochondrial DNA.Biochemical and Biophysical Research Com 322 (2004); 333-339.

7) Kao SH, Chao HT, Wei YH. Multiple deletions of mitochondrial DNA are associated with the decline of motility and fertility of human spermatozoa. Molecular Human Reproduction vol.4 no.7 pp. 657–666, 1998.

8) Yakes FM, Van Houten B. Mitochondrial DNA damage is more extensive and persists longer than nuclear DNA damage in human cells following oxidative stress. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997 Jan 21;94(2):514-9.

9) Kao SH, Chao HT, Wei YH, Mitochondrial deoxyribonukleic acid 4977-bp deletion is associated with diminished fertility and motility of human sperm, Biol. Reprod. 52 (1995) 729-736.

10) Manfredi G, Thyagarajan D, Papadopoulou LC. The fate of human sperm-derived mtDNA in somatic cells. Am. J. Hum. Genet. 1997; 61, 953-960.

11) St John JC, Sakkas D, Barratt CL. A role for mitochondrial DNA and sperm survival. J Androl. 2000;21:189–199.

12) Lestienne P, Reynier P, Chretien MF, Penisson-Besnier I, Malthiery Y, Rohmer V. Oligoasthenospermia associated with multiple mitochondrial DNA Rearrangements. Molecular Human Reproduction 1997: 3(9); 811–814.

13) Carra E, Sangiorgi D, Gattuccio F. Male infertility and mitochondrial DNA.Biochemical and Biophysical Research Com 322 (2004); 333-339.

14) Smith R, Kaune H, Parodi D, Madariaga M, Rios R, Morales I, Castro A Increased sperm DNA damage in patients with varicocele: relationship with seminal oxidative stress. Hum Reprod. 2005: 16; 256-262.

15) Chen SS, Chang LS, Chen HW, Wei YH. Polymorphisms of glutathione S-transferase M1 and male infertility in Taiwanese patients with varicocele.Hum Reprod. 2002; 17(3):718-25.

16) Weese DL, Peaster ML, Himsl KK, Leach GE, Lad PM, Zimmern PE. Stimulated reactive oxygen species generation in the spermatozoa of infertile men. J Urol. 1993; 149(1):64-7.

17) Sharma RK, Pasqualotto FF, Nelson DR, Thomas AJ Jr, Agarwal A. The reactive oxygen species-total antioxidant capacity score is a new measure of oxidative stress to predict male infertility. Hum Reprod. 1999;14(11):2801-7.

18) Hendin BN, Kolettis PN, Sharma RK, Thomas AJ Jr, Agarwal A. Varicocele is associated with elevated spermatozoal reactive oxygen species production and diminished seminal plasma antioxidant capacity. J Urol. 1999;161(6):1831-4.