HISTOLOGICAL EVALUATION OF THE CHANGES IN THE BLOOD-TESTIS BARRIER FOR BORAKS USE

Year 2018, , 139 - 144, 26.10.2018

Murat Tosun Tuğçe Aladağ Esra Gökalp Gökçen Gökçe

https://doi.org/10.18229/kocatepetip.475003

Abstract

OBJECTIVE: The long-term use of boron compounds

commonly used in daily life has some dose-dependent

toxic effects on different organs For this purpose, in our

study, we aimed to determine the change in blood-testis

barrier structure and the number of leydig cells in

the testis of rats in which were given borax at different

doses.

MATERIAL AND METHODS: In our study, 4 groups, in

each have 6 male rats were made. Different doses of

borax were given orally to rats in each groups. After

the experiment, the left testis was excised,

histologically processed and stained with Claudin-1,

Pan cadherin and Calretinin immunohistochemically

and evaluated under light microscopy.

RESULTS: In testis slides, it was determined that Cadherin

expression decreased parallel to borax doses. However,

it was observed that the expression of Claudin 1 did

not change much between the groups. The number of

Leydig cells was observed to decrease in rats administered

once with an LD50x2 dose.

CONCLUSIONS: The findings suggest that the use of

borax may be deleterious to the blood-testis barrier

components in the testes. These effects have the potential

to cause long term infertility problems. For this reason, we

consider that it is necessary to take important preventive

measures in terms of environmental pollution, especially

around boron components production centers.

Keywords

Borax, Infertility, Blood-Testis Barrier, Claudin, Leydig cell

BORAKS KULLANIMINA BAĞLI KAN-TESTİS BARİYERİNDE GÖRÜLEN DEĞİŞİKLİKLERİN HİSTOLOJİK DEĞERLENDİRİLMESİ

Abstract

AMAÇ: Günlük yaşantıda yaygın olarak kullanılan bor bileşiklerinin

uzun süreli kullanımında değişik organlarda

doza bağımlı toksik etki olabileceği yönünde bulgular

mevcuttur. Bu amaçla çalışmamızda değişik dozlarda boraks

kullanılan ratların testislerinde kan-testis bariyeri yapısında

ve leydig hücre sayısında görülebilecek değişimi

belirlemeyi amaçladık.

GEREÇ VE YÖNTEM: Çalışmada her grupta 6’şar erkek rat

bulunan toplam 4 grup oluşturuldu. Her gruptaki ratlara

boraksın farklı dozları oral yoldan uygulandı. Deney

sonrası alınan sol testisler histolojik olarak takip edilerek

immunohistokimyasal olarak Claudin-1, Pan Cadherin ve

Calretinin ile boyandı ve ışık mikroskobu ile değerlendirildi.

BULGULAR: Testis örneklerinde Cadherin ekspresyonunun

artan doza bağımlı azaldığı gözlendi. Bununla

birlikte Claudin 1 ekspresyonunun gruplar arasında çok

değişiklik göstermediği gözlendi. Leydig hücre sayısının

ise bir kez LD50x2 doz boraks uygulanan ratlarda azalma

gösterdiği gözlendi.

SONUÇ: Elde edilen bulgular boraks kullanımının doza

bağımlı olarak testislerde kan-testis bariyeri bileşenleri

üzerine zararlı etkiler oluşturabileceğini göstermektedir.

Bu etkiler uzun dönemde infertilite sorunlarına neden

olabilme potansiyeline sahiptir. Bu nedenle bilhassa bor

bileşenleri üretim merkezleri çevresinde olmak üzere

çevre kirliliği yönünden önemli korunma tedbirleri

alınmasının gerekli olduğunu düşünmekteyiz.

Keywords

Boraks, İnfertilite, Kan-Testis bariyeri, Claudin, Leydig hücresi

References

• 1. Zbayolu G, Poslu K. Mining and Processing of Borates in Turkey. Review. Mineral Process and Extract Metal 1992; 9 (1–4): 245–254.
• 2. Chong G. Pueyo J, Demergasso C. Los yacimientos de boratos de Chile Review. Geol. Chile 2000; 27(1):99-119.
• 3. Samman S, Naghii MR, Lyons WPM, Verus AP. The nutritional and metabolic effects of boron in humans and animals. Biol. Trace Elem. Res 1998; 66(1-3):227-35,
• 4. Mokhov AV, Kartashov PM, Gornostaeva TA, Asadulin AA, Bogatikov OA. Complex nanospherulites of zinc oxide and native amorphous boron in the Lunar regolith from Mare Crisium. Doklady Earth Sci 2013: 448(1) 61-63.
• 5. Thompson R. Industrial applications of boron compounds. Pure and App Chem 1974; 39 (4): 547.
• 6. Klotz JH, Moss JI, Zhao R., Davis JrLR, Patterson RS. Oral toxicity of boric acid and other boron compounds to immature cat fleas (Siphonaptera: Pulicidae). J. Econ. Entomol 1994; 87 (6): 1534–1536.
• 7. Hussain SA, Abood SJ, Gorial FI. The adjuvant use of calcium fructoborate and borax with etanercept in patients with rheumatoid arthritis: Pilot study. J Intercult Ethnopharmacol 2016; 6(1):58-64.
• 8. Dessordi R, Spirlandeli AL, Zamarioli A, Volpon JB, Navarro AM. Boron supplementation improves bone health of nonobese diabetic mice. J Trace Elem Med Biol 2017;39:169-175
• 9. Pizzorno L. Nothing Boring About Boron. Review. Integr Med (Encinitas) 2015;14(4):35-48.
• 10. Hunt CD. The biochemical effects of physiologic amounts of dietary boron inanimal nutrition models. Environ Health Perspect 1994;102(suppl 7):35-43.
• 11. Nakamura S, Imamichi S, Masumoto K, et al. Evaluation of radioactivity in the bodies of mice induced by neutron exposure from an epi-thermal neutron source of an acceleratorbased boron neutron capture therapy system. Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci 2017;93(10):821-831
• 12. Duydu Y, Başaran N, Üstündağ A, et al. Reproductive toxicity parameters and biological monitoring in occupationally and environmentally boron-exposed persons in Bandirma, Turkey. Arch Toxicol 2011;85(6):589-600.
• 13. Pizent A, Tariba B, Živković T. Reproductive toxicity of metals in men. Arh Hig Rada Toksikol 2012;63 Suppl 1:35-46.
• 14. Kıerszenbaum AL. Spermatogenesis In: Histoloji ve Hücre Biyolojisi (Patolojiye Giriş) Çeviri Ed: Prof. Dr. Demir R. 1.baskı, Ankara: Palme Yayıncılık, 2006:531-550.
• 15. Tosun M. İnsan Gonadlarının İntrauterin Gelişiminin Histolojik Değerlendirilmesi, Selçuk Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Histoloji Embriyoloji (TIP) Anabilim Dalı, Doktora Tezi- Konya, 1998.
• 16. Çatav ŞS, Genç TO, Kesik OM, Küçükakyüz K. Effect of Boron Toxicity on Oxidative Stress and Genotoxicity in Wheat (Triticum aestivum L.). Bull EnvironContam Toxicol 2018 Feb 12; doi: 10.1007/s00128-018-2292-x.
• 17. Jin E, Ren M, Liu W, et al. Effect of Boron on Thymic Cytokine Expression, Hormone Secretion,Antioxidant Functions, Cell Proliferation, and Apoptosis Potential via the Extracellular Signal-Regulated Kinases 1 and 2 Signaling Pathway J Agric Food Chem 2017;65(51):11280-11291
• 18. Wei Y, Yuan FJ, Zhou WB, et al. Borax-induced apoptosis in HepG2 cells involves p53, Bcl-2, and Bax. Genet Mol Res 2016;15(2).
• 19. El-Dakdoky MH, Abd El-Wahab HM. Impact of boric acid exposure at different concentrations on testicular DNA and male rats fertility. Toxicol Mech Methods 2013 Jun;23(5):360-7.
• 20. Chapin RE, Ku WW. The reproductive toxicity of boric acid. Environ Health Perspect 1994;102 Suppl 7:87-91.
• 21. Kabu M, Tosun M, Elitok B, Akosman MS. Histological evaluation of the effects of borax obtained from different sources in different rat organs Int. J. Morphol 2015:33(1):255- 261.