Mehmet Cihan Yavaş, Department of Biophysics, Faculty of Medicine, Kırşehir Ahi Evran University, Kırşehir, Turkey e-mail: mcihanyavas@ahievran.edu.tr

Abstract

Objective: Purpose of the study was to research the effect of an electromagnetic field created by a high voltage line on the testes tissue and the serum biochemistry of Wistar albino male rats. At the same time, in the study also examined the protective effects of melatonin and ganoderma lucidum.

Methods: In the study, 64 rats were divided into eight equal groups (n: 8). In experiments lasting 26 and 52 days, the following groups were used: High voltage (HV), HV + Ganoderma lucidum (GI), HV + Melatonin (MEL), and Sham-control. MEL (10 mg/kg) was administered intraperitoneally and GI (20 mg/kg) as oral lavage. Extremely low frequency electric (80.3 V/m) and magnetic fields (2.48 µT) were applied for eight hours per day.

Results: The biochemical results of the study show an increase in total oxidant status (TOS) and oxidative stress index (OSI) level and a decrease in total antioxidant status (TAS) level in the 26 and 52 day high voltage groups, compared to the control group. In the high voltage groups, the nitric oxide (NO) value increased with the increase of the exposure period. Testicular mass (p>0.05), TAS, TOS, OSI and NO (p<0.05) were found at 26 days of comparison. Testicular weight, TAS, TOS, OSI (p<0.05), and NO (p>0.05) were found in 52 day comparisons. In routine histopathology data, we detected effects on both the 26 and 52 day HV groups, such as degeneration in spermatic cells and full structural deterioration and increasing hyalinisation. We also detected an step up in the ligament cell in the tubular field for the 52-day test groups. In melatonin added group, proliferating cell nuclear antigen (PCNA)-positive cells were more active. TUNEL assay analysis showed that there was no significant difference between the the 26 day experiment groups (p>0.05), but that there was a significant dissimilarity between the 52 day experiment groups (p<0.05).

Conclusions: In our study, the oxidative effect of created by a high voltage results in changes in serum biochemistry of rats and a number of degenerative deterioration in the histological structure of testes. Aslo, it is shown that the oxidative effect created by a high voltage has negative effects on the creation of spermatogonia. GI partly protects against these effects, while melatonin is more effective in this regard.

Key words: Melatonin, ganoderma, high voltage, electromagnetic field, spermatogonia, antioxidant, oxidative stress

Yüksek Gerilim Hattı İle Oluşturulan Elektromanyetik Alanın, Rat Spermatogonium Hücreleri Üzerindeki Etkisinin Belirlenmesi

Öz

Giriş: Çalışmanın amacı, yüksek gerilim hattı ile üretilen elektromanyetik alanın testis dokusu ve Wistar albino erkek ratların serum biyokimyası üzerindeki etkisini araştırmaktır. Aynı zamanda çalışmada, melatonin ve ganoderma lucidum' un koruyucu etkilerinin olup olmadığı da incelenmiştir.

Yöntemler: Çalışmada, 64 rat sekiz eşit gruba ayrıldı (n: 8). 26 ve 52 gün süren deneylerde, aşağıdaki gruplar kullanıldı: HV, HV+GI, HV+MEL ve kontrol. MEL (10 mg/kg) günlük intraperitonal ve GI (20 mg/kg) oral lavaj olarak uygulandı. Oldukça düşük frekanslı elektrik (80.3 V/m) ve manyetik alanlar (2.48 µT) günde sekiz saat süreyle uygulandı.

Bulgular: Çalışmanın biyokimyasal sonuçlarında, kontrol grubuna göre 26 ve 52 günlük yüksek gerilim gruplarında toplam oksidan durum ve oksidatif stres indeksi düzeyindeki artış ve toplam antioksidan durum düzeyinde bir azalma görülmektedir. Yüksek gerilim gruplarında, maruz kalma süresinin artmasıyla nitrik oksit seviyesi artmıştır. 26 günlük karşılaştırmalarda testis ağırlığı (p>0.05), TAS, TOS, OSI ve NO (p<0.05) bulunmuştur. 52 günlük karşılaştırmalarda testis ağırlığı, TAS, TOS, OSI (P<0.05), ve NO (p>0.05) bulunmuştur. Rutin histopatoloji sonucunda, 26 ve 52 günlük HV grupları üzerinde, spermatik hücrelerde dejenerasyon ve tam yapısal bozulma ve artan hiyalinizasyon gibi etkiler tespit ettik. Aynı zamanda 52 günlük test grupları için tubülar alanda ligament hücresinde bir artış tespit ettik. Melatonin grubunda PCNA-pozitif hücreler daha aktif idi. TUNEL testi değerlendirmesinde, 26 günlük test grupları arasında anlamlı bir fark olmadığı (p>0.05), ancak 52 günlük test grupları arasında anlamlı bir farklılık olduğu gösterilmiştir (p<0.05).

Sonuç: Çalışmamızda, yüksek gerilimin neden olduğu oksidatif etkinin, ratların serum biyokimyasında ve testislerin histolojik yapısındaki bir takım dejeneratif bozulmalarda değişikliklere neden olduğunu göstermektedir. Ayrıca, yüksek gerilimin oluşturduğu oksidatif etkinin, spermatogonia oluşumu üzerinde olumsuz etkileri olduğu gösterilmiştir. GI kısmen bu etkilere karşı korurken, melatonin bu konuda daha etkilidir.

Anahtar kelimeler: Melatonin, ganoderma, yüksek gerilim, elektromanyetik alan, spermatogonia, antioksidan, oksidatif stres.

Dicle Med J  2018;45(4): 447-461

Doi: 10.5798/dicletip.497923