Preventing Testicular Damage in Genital Burns With Cooling: An Experimental Study

Abstract

Aim: Investigate changes in testes after cooling scrotal burns with melaleuca hydrogel after burn trauma. Materials and Methods: Twenty male Sprague-Dawley rats were divided into 4 groups of 10 testes each. Five animals in the sham group were anesthetized; both testes were removed through a lower transverse abdominal incision. In the burn-induced groups, a tin container filled with boiling water was used to induce burns. In group T30, scrota were fixed in a hole in a 25×30 cm porcelain wall tile plate and contacted the steam for 30 seconds; in groups T60 and TB60 (melaleuca hydrogel application group), the same procedure was done for 60 seconds. Excisional biopsies of the testes in all groups were done 1 hour later. Proliferation indexes for spermatogenic cells were measured using a PCNA labeling index. Apoptotic activity in spermatogenic cells was measured using the TUNEL index. Epidermal and dermal damage to the skin was measured semiquantitatively. Results: No significant differences were found regarding proliferative indexes in any group. Increased apoptotic activity was observed in the T30 group, testicular degeneration began with a high apoptotic rate in spermatogenic cells at 60 seconds (P<.05). Application of melaleuca hydrogel to the scrotum after 60- second steam-burn trauma decreased apoptotic activity levels to those of the T30 group (immunehistochemistry) (P>.05). No degeneration of the spermatogenic cells was seen in the TB60 group. Conclusions: Immediate cooling by applying melaleuca hydrogel after burn trauma decreases the amount of testicular damage in a rat model of experimental scrotal steam burns.

Keywords

• Burns
• Genital
• Cooling
• Testis
• Experimental
• Melaleuca hydrogel

Genital Yanıklara Bağlı Testis Hasarlanmasına Soğutma Tedavisinin Etkileri: Deneysel Bir Çalışma

Abstract

Amaç: Bu çalışmanın amacı yanık sonrası akut dönemde soğutma ve analjezi amacıyla kullanılan malelauca hidrogel uygulamasının genital bölge yanıklarında testis hasarlanması üzerine etkilerini araştırmaktır. Gereç ve Yöntem: Yirmi adet erkek spraque-dawley sıçan (250 ± 20gr) 4 gruba ayrıldı. 5 denekten oluşan' 'sham' grubu'nda anestezi altında alçak transvers karın kesisi ile girilerek her iki testis gövde dışına alındı. Bir saat bekletildi. Yanık grupları için kaynar su içeren bir kap kullanıldı. Her bir denek anestezi altında fayans bir plaka üzerine yerleştirildi, fayans plaka üzerinde oluşturulmuş olan deliğin içine her iki testis skrotumile birlikte sabitlendi. T30 grubu kaynar su buharına 30 saniye, T60 grubu kaynar su buharına 60 saniye maruz bırakıldı. Yanık sonrası malelauca hidrojel uygulanan TB60 grubu ise 60 saniye süreyle buharla temas ettirildi. İşlemlerden bir saat sonra testisler eksize edildi. Biyopsi materyali immune-histokimyasal, histolojik çalışmalar için hazırlandı. Testislerdeki apoptotik aktivite için TUNEL indeksi, scrotal derideki epidermal ve dermal hasarlanma için semi-kantitatif yöntem kullanıldı. Bulgular: Sham grubu ile karşılaştırıldığında T30 grubunda spermatogenik seri, Leydig ve Sertoli hücrelerinde artmış apoptotic aktivite saptandı(p<0.05). T60 grubunda apopitoz artışına ek olarak testis dokusunda dejenerasyon bulguları görüldü. TB60 grubunda ise apopitoz düzeyinin T30 grubundakiyle eş düzeyde olduğu ve dejenerasyona rastlanmadığı gözlemlendi (p>0.05). Sonuç: Sonuçlarımıza göre, deneysel buhar yanığı modeliyle oluşturulan skrotal yanık sonrası, akut dönemde malelauca hidrojel uygulaması yoluyla soğutmanın, testis dokusundaki hasarlanmayı azaltmaktadır.

Keywords

• Yan􀃖k
• Genital
• So􀃾utma
• Testis
• Malaleuca hidrojel

References

1. 1. Davies JW. Prompt cooling of burned areas: a review of benefits and the effector mechanisms. Burns Incl Therm Inj. 1982;9:1-6.
2. 2. Arturson G. Forty years in burns research - the postburn inflammatory response. Burns. 2000;26:599-604.
3. 3. Jandera V, Hudson DA, de Wet PM, Innes PM, Rode H. Cooling the burn wound: evaluation of different modalities. Burns. 2000;26:265-270.
4. 4. Altman PM. Australian tea-tree oil. Aust J Pharm 1988; 69: 276-278.
5. 5. Southwell IA. Australian tea-tree oil of melaleuca terpinen 4-01 type. Chem Austr l988; 11:400-402.
6. 6. Angel C, Shu T, French D, Orihuela E, Lukefahr J, Herndon DN. Genital and perineal burns in children: 10 years of experience at a major burn center. J Pediatr Surg. 2002;37:99-103.
7. 7. Michielsen D, Van Hee R, Neetens C, LaFaire C, Peeters R. Burns to the genitalia and the perineum. J Urol. 1998 4;159:418-409.
8. 8. Chowdhury AK, Steinberger E. Early changes in the germinal epithelium of rat testes following exposure to heat. J Reprod Fertil. 1970;22:205-212.

9. 9. Mieusset R, Bujan L, Mondinat C, Mansat A, Pontonnier F, Grandjean H. Association of scrotal hyperthermia with impaired spermatogenesis in infertile men. Fertil Steril. 1987;48:1006-1011.
10. 10. Rommerts FF, de Jong FH, Grootegoed JA, van der Molen HJ. Metabolic changes in testicular cells from rats after long-tern exposure to 37 degrees C in vivo or in vitro. J Endocrinol. 1980;85:471-479.
11. 11. Sakallioglu AE, Ozdemir BH, Basaran O, Nacar A, Suren D, Haberal MA. Ultrastructural study of severe testicular damage following acute scrotal thermal injury. Burns. 2007;33:328-333.
12. 12. Osti E, Osti f. Cutaneous burns of various degrees. Our experience. Ann Burns Fire Disasters 2003, 26: 151-155.
13. 13. Huckins C. The morphology and kinetics of spermatogonial degeneration in normal adult rats: an analysis using a simplified classification of the germinal epithelium. Anat Rec. 1978;190:905-926.
14. 14. de Camara DL, Raine T, Robson MC. Ultrastructural aspects of cooled thermal injury. J Trauma. 1981;21:911-919.
15. 15. Ofeigsson OJ, Mitchell R, Patrick RS. Observations on the cold water treatment of cutaneous burns. J Pathol. 1972;108:145-150.
16. 16. Boykin JV Jr, Crute SL. Inhibition of increased serum histamine and lactate after severe scald injury and cold-water treatment. Curr Surg. 1981;38:393-397.
17. 17. Matsuki S, Iuchi Y, Ikeda Y, Sasagawa I, Tomita Y, Fujii J. Suppression of cytochrome c release and apoptosis in testes with heat stress by minocycline. Biochem Biophys Res Commun. 2003;312:843- 849.
18. 18. Heggars JP, Robson MC, London MD, Raine TJ, Becker BJ. Cooling and the prostaglandin effects in the thermal injury. JBCR 1982; 3: 350-354.