Protective effects of quercetin against cyclophosphamide-induced testicular damage

Siklofosfamid, antitümoral ve immünosupresif etkileri ile klinikte yaygın kullanıma sahip olan, sitotoksik alkilleyici bir ajandır. Özellikle bölünme evresindeki hücrelere karşı etkinliği sebebiyle en önemli yan etkilerinden biri testislerde doku hasarına neden olmasıdır. Quercetin fenolik bir bileşen olup, yapılan çalışmalarda çeşitli ajanların sebep olduğu testis hasarının önüne geçebildiği gösterilmiştir. Bu çalışmada, siklofosfamidin neden olduğu testis hasarına karşı quercetinin koruyucu etkisinin histolojik, immunohistokimyasal ve hormonal parametreler ile değerlendirilmesi planlandı. Kırk adet Wistar albino erkek sıçan her grupta 10 adet olacak şekilde dört eşit gruba ayrıldı: Birinci grup 14 gün mısır yağı verilen kontrol grubu olarak belirlendi. İkinci (Quercetin) ve dördüncü (Siklofosfamid+Quercetin) gruba mısır yağı içinde çözünerek quercetin (100 mg/kg) intragastrik yol ile 14 gün boyunca verildi. Üçüncü (Siklofosfamid) ve dördüncü (Siklofosfamid+Quercetin) gruba siklofosfamid (200 mg/kg) çalışmanın 7. gününde tek doz olarak intraperitoneal yolla enjekte edildi. Son quercetin uygulamasından 24 saat sonra hayvanlar sakrifiye edilerek testis dokuları histolojik ve immünohistokimyasal değerlendirmeler için çıkarıldı. İntrakardiyak ponksiyonla alınan kan örneklerinde serum testosteron, FSH ve LH seviyeleri belirlendi. Hayvanların vücut ağırlık değişimleri ve testis ağırlıkları kaydedildi. Histolojik ve morfometrik analizler hematoksilen ve eozin boyalı kesitler ile gerçekleştirildi. Ayrıca, NFkB, Nrf2, Bax ve Bcl-2 immunoreaktiviteleri immünohistokimyasal olarak, hücre apoptozu ise TUNEL metodu ile değerlendirildi. Siklofosfamid, vücut ve testis ağırlıkları ile serum testosteron, FSH ve LH düzeylerini anlamlı olarak azalttı, testis ağırlığı/vücut ağırlığı oranını ise arttırdı. Ek olarak, siklofosfamid enjeksiyonu ile seminifer tübül çapı ve germinal epitel kalınlığı azalırken, interstisyel aralıkta ve histolojik hasarda anlamlı artış görüldü. Bundan başka, siklofosfamid grubunda NFkB ve Bax immünoreaktivitesi ile apoptotik hücre ve tübül indeksinde artış, Nrf2 ve Bcl-2 immünoreaktivitesinde ise anlamlı azalma görüldü. Quercetin, testis ağırlığı ve oranı haricindeki tüm bulgularda istatistiksel olarak anlamlı düzeyde iyileşme sağladı. Sonuç olarak bu çalışma, quercetinin siklofosfamidin neden olduğu testis hasarını NFkB, Nrf2 ve apoptotik yolakları etkilemesi aracılığıyla azaltabileceğini ileri sürmektedir.Cyclophosphamide is a cytotoxic alkylating agent that is widely used in the clinic with its antitumoral and immunosuppressive effects. One of the most important side effects is that it causes tissue damage in the testicles, especially due to its effectiveness against cells in the division phase. Quercetin is a phenolic component and has been shown to prevent testicular damage caused by various agents. In this study, it was planned to evaluate the protective effect of quercetin against testicular damage caused by cyclophosphamide with histological, immunohistochemical and hormonal parameters. Forty Wistar albino male rats were divided into four equal groups, 10 in each group; The first group was determined as the control group, which was given corn oil for 14 days. In the second (Quercetin) and fourth (Cyclophosphamide+Quercetin) groups, quercetin (100 mg/kg) dissolved in corn oil and was administered intragastrically for 14 days. Third (Cyclophosphamide) and fourth (Cyclophosphamide+Quercetin) groups were injected intraperitoneally as a single dose of cyclophosphamide (200 mg/kg) on the 7th day of the study. Animals were sacrificed 24 hours after the last quercetin administration, and testis tissues were removed for histological and immunohistochemical evaluations. Serum testosterone, FSH and LH levels were determined in blood samples taken by intracardiac puncture. Body weight changes and testis weights of the animals were recorded. Histological and morphometric analyzes were performed with hematoxylin and eosin stained sections. In addition, NFkB, Nrf2, Bax and Bcl-2 immunoreactivities were evaluated immunohistochemically and cell apoptosis was evaluated by TUNEL method. Cyclophosphamide significantly decreased body and testicular weights, and serum testosterone, FSH and LH levels, while increasing the testicular weight/body weight ratio. In addition, seminiferous tubule diameter and germinal epithelial thickness decreased with cyclophosphamide injection, while a significant increase was observed in interstitial space and histological damage. Furthermore, NFkB and Bax immunoreactivity, and apoptotic cell and tubule index were increased in the cyclophosphamide group, whereas significant decrease was observed in Nrf2 and Bcl-2 immunoreactivity. Quercetin provided a statistically significant improvement in all findings except testicular weight and ratio. In conclusion, this study suggests that quercetin may attenuate cyclophosphamideinduced testicular damage by affecting NFkB, Nrf2 and apoptotic pathways