Prematür over yetmezliği modelinde dehidroepiandrosteronun GNRH regülasyonuna etkisi: Hipotalamik peptid-reseptör ekspresyon profili

Abstract

Prematür over yetmezliği (POY), 40 yaşından önce ovaryum fonksiyonlarının bozulmasıyla karakterize edilen ve infertiliteye yol açan önemli bir klinik durumdur. Dehidroepiandrosteron (DHEA), POY hastalarında ovaryum fonksiyonlarını ve in vitro fertilizasyon (IVF) başarı oranlarını artırma potansiyeline sahiptir. Bu çalışmanın amacı, POY modeli oluşturulan sıçanlarda DHEA’nın hipotalamus-hipofiz-gonad (HPG) ekseni üzerindeki etkilerini ve bu etkinin altında yatan mekanizmaları ortaya koymaktır. Bu amaçla, 49 dişi Sprague-Dawley sıçan kontrol (n=7), VCD (n=7), VCD+DHEA (n=7), VCD+DMSO (n=7), DMSO (n=7), DMSO+DHEA (n=7) ve DMSO+DMSO (n=7) olmak üzere yedi gruba ayrıldı. POY modeli, 15 gün süreyle 160 mg/kg subkutan VCD enjeksiyonu ile oluşturuldu. Normal over rezervi grubuna ise sadece DMSO uygulandı. POY modelinin doğrulanması için 1. ve 15. günlerde anti-müllerian hormon (AMH) düzeyleri, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) yöntemiyle ölçüldü. Daha sonra, belirli gruplara 45 gün boyunca 60 mg/kg/sc dozunda DHEA verildi. Deney sonunda sıçanlar sakrifiye edilerek hipotalamus dokuları izole edilerek, gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR) yöntemiyle nöropeptid ve reseptörlerine ait gen ekspresyon düzeyleri analiz edildi. POY modelinde hipotalamusta; kisspeptin, galanin, melanokortin, leptin, glutamat gibi uyarıcı nöropeptidlerin düzeyleri azalırken, nöropeptid Y, dinorfin, RFRP, GABA gibi baskılayıcı nöropeptidlerin ifadesinde artış gözlemlendi. DHEA tedavisinin, bu dengesizliği tersine çevirerek uyarıcıları artırdığı, baskılayıcıları azalttığı görüldü. Sonuç olarak; VCD kaynaklı POY sıçan modelinde HPG ekseninde meydana gelen değişimlerin, DHEA ile düzenlenebileceği bulundu. DHEA’nın HPG ekseni üzerinde direkt etki gösteren nöropeptidler üzerinde etkili olduğu, ancak melanokortin, leptin, dinorfin, RFRP gibi bazı metabolik bağlantılı peptid ve reseptörlerde etkisiz kaldığı görüldü. Bulgular, DHEA’nın hipotalamik nöropeptid sistemleri üzerinde seçici etkiler gösterdiğini ve GnRH salınımı ile ilgili bazı yolları iyileştirebildiğini ortaya koyarak POY tedavisinde DHEA’nın olası mekanizmasına ışık tutmakta ve alandaki bilgi birikimine katkı sunmaktadır.

Premature ovarian insufficiency (POI) is a condition characterized by the deterioration of ovarian function before the age of 40 and is one of the causes of infertility. Dehydroepiandrosterone (DHEA) improves both ovarian function and in vitro fertilization (IVF) outcomes in POF patients. The aim of this study was to determine the effect and mechanism of DHEA on the hypothalamic-pituitary-gonadal (HPG) axis in POF cases. In this study, 49 female Sprague-Dawley rats were divided into 7 groups as control (n=7), 4-Vinylcyclohexene diepoxide (VCD) (n=7), VCD+DHEA (n=7), VCD+dimethyl sulfoxide (DMSO) (n=7), DMSO (n=7), DMSO+DHEA (n=7) and DMSO+DMSO (n=7). While no treatment was applied to the control group, VCD groups were injected with a dose of 160 mg/kg/sc for 15 days for the POI model. To establish the normal ovarian reserve group, only DMSO was administered for the same period. To confirm the POI model, serum anti-mullerian hormone (AMH) levels of rats were measured using the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method on days 1 and 15. Following VCD and DMSO administration, DHEA was injected with a dose of 60 mg/kg/sc to certain groups for 45 days. At the end of the experiment, the hypothalamuses of the sacrificed rats were isolated and the gene expression levels of excitatory and inhibitory neuropeptides and their receptors were analyzed in these tissues by real-time polymerase chain reaction (RT-PCR). In the hypothalamus in the POI model; while the levels of excitatory neuropeptides such as kisspeptin, galanin, melanocortin, leptin, glutamate decreased, an increase in the expression of inhibitory neuropeptides such as neuropeptide Y, dynorphin, RFRP, and GABA was observed. It was observed that DHEA treatment reversed this imbalance by increasing excitatory and decreasing inhibitory neuropeptides. As a result; it was found that the changes in the HPG axis in the VCD-induced POI rat model could be regulated by DHEA. It was observed that DHEA was effective on neuropeptides that directly affect the HPG axis, but was ineffective on some metabolic-related peptides like melanocortin, leptin, dynorphin, RFRP and their receptors. The findings shed light on the possible mechanism of DHEA in the treatment of POI by revealing that DHEA has selective effects on hypothalamic neuropeptide systems and can improve some pathways related to GnRH release, thus contributing to the knowledge in the field.