EVCİL HAYVANLARDA ANTİ-MÜLLERİAN HORMONUN KLİNİK KULLANIMI

117 | SAĞLIK BİLİMLERİ ALANINDA ULUSLARARASI AKADEMİK ÇALIŞMALAR VE TEORİK BİLGİLER-IV BÖLÜM 8 EVCİL HAYVANLARDA ANTİ-MÜLLERİAN HORMONUN KLİNİK KULLANIMI Dr. Davut KOCA1 Dr. Ali Osman TURGUT2 DOI: https://dx.doi.org/10.5281/zenodo.10408079 1 Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Doğum ve Jinekoloji Anabilim Dalı, Van, Türkiye, e-posta: d[email protected]du.tr, ORCID: 0000-0002-7962-6959 2Siirt Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Zootekni Anabilim Dalı, Siirt, Türkiye, e-posta: aosman.turg[email protected]du.tr, ORCID: 0000-0001-6863-0939 SAĞLIK BİLİMLERİ ALANINDA ULUSLARARASI AKADEMİK ÇALIŞMALAR VE TEORİK BİLGİLER-IV | 118 119 | SAĞLIK BİLİMLERİ ALANINDA ULUSLARARASI AKADEMİK ÇALIŞMALAR VE TEORİK BİLGİLER-IV GİRİŞ Anti-Müllerian hormonunun (AMH) uzun bir geçmişi vardır, ancak varlığı 20. yüzyılın ortaların sonrasında tanımlanmıştır. Alfred Jost, 1953 yılında AMH'nın varlığını ilk kez tanıtan kişiydi. O dönemde bilim adamları, testis dokularının sadece erkek dış genital organlarının gelişiminden sorumlu kimyasal mesajcı olan testosteronu sentezlemekle kalmayıp aynı zamanda tavşan fetüslerinde Müllerian kanallarını gerileten bir kimyasal ürettiğini düşünüyordu (Jost, 1953). AMH daha sonra Picon tarafından karakterize edilmiştir (Picon, 1969) ve ardından sığır fetüs testis dokusu inkübasyon ortamlarından saflaştırmıştır (Picard and Josso, 1984). Geç fetal yaşamda, AMH, Müllerian kanalların hormona daha duyarlı olmadığı zamanlarda dişi kadın (Vigier ve ark., 1984), sığır (Takahashi ve ark., 1986) ve koyunlarda (Bézard ve ark., 1987) ovaryum granüloza hücreleri tarafından salgılanmaktadır (Josso, 1991; Teixeira ve ark., 2001). AMH, transforming growth factor beta (TGF-β) ailesinin bir üyesidir ve aynı zamanda Müllerian inhibiting substance/factor (MIS) (Cate ve ark., 1986) olarak da adlandırmaktadır. Glikoprotein yapıda olan AMH'ın moleküler ağırlığı 140 kDa'dır ve 553-575 amino asidi kapsamaktadır (Josso ve Di Clemente, 2003), yarı ömrü ise 1.5 gündür (Claes ve ark., 2013). AMH günümüzde evcil hayvanlarda klinik sahada oldukça yaygın kullanım alanı bulmaktadır. Bu kitap bölümünde AMH ve AMH’ın klinik kullanımı hakkında bilgiler özetlenmeye çalışılmıştır. 1. SIĞIRLARDA GEBELİKTE AMH DÜZEYLERİ İLE FETAL CİNSİYET ARASINDAKİ İLİŞKİ Kadınlarda AMH düzeylerine bağlı olarak gebelikte cinsiyet tayinin yapılabileceği rapor edilmektedir (Empey ve ark., 2012). Bunun temel hipotezi gebeliğin erken döneminde erkek fetüslerin gonadlarının daha erken oluştuğu ile ilgilidir (Vigier ve ark., 1981). Bu duruma benzer şekilde sığırlarda yürütülen bir çalışmada üç farklı deney grubu tasarlanıp anne, yavru ve plasental AMH ölçümleri yapılmıştır. Sonuç olarak, gebelik sürecinde, maternal AMH'nın ilk trimesterde foliküler gelişim sürecinin baskılanması nedeniyle düşmeye başladığı görülmektedir. Gebelik ilerledikçe, dişi fetüsleri taşıyan annelerde, erkek fetüsleri taşıyan annelere göre maternal AMH daha belirgin bir şekilde azalmaktadır. Benzer bir fark, fetal düzeyde de gözlemlenmektedir; dişi fetal AMH seviyeleri, erkek fetal AMH seviyelerine göre yaklaşık olarak 1000 kat daha düşük ve maternal AMH seviyelerine göre 10 kat daha düşüktür. Ayrıca, plasentanın AMH üretimine katkıda bulunmadığı görülmektedir. Bu sonuçlar gebeliğin 35-135.günlerinde erkek fetüsü taşıyan annelerin istatistiksel olarak daha yüksek AMH düzeylerine sahip olduklarını göstermektedir. (Stojsin-Carter ve ark., 2017). SAĞLIK BİLİMLERİ ALANINDA ULUSLARARASI AKADEMİK ÇALIŞMALAR VE TEORİK BİLGİLER-IV | 120 2. DİŞİ BUZAĞILARDA AMH VE TEKRARLANABİLİRLİK Dişilerde Anti-Müllerian Hormon (AMH), preantral ve küçük antral foliküllerdeki granüloza hücreleri tarafından üretilir (Rico ve ark., 2011). Holstein dişi buzağılarda AMH seviyeleri, özellikle yaşamların ilk aylarında, prepubertal dönemde önemli dalgalanmalara uğrasa da, pubertas ve sonraki aylarda yetişkinlerde gözlemlenen seviyelere ulaşmakta ve istikrarlı bir seyir belirler (Mossa ve ark., 2017). Dikkat çekici bir nokta, sığırlarda AMH seviyelerinin östrus siklusu içerisinde minimal değişiklik göstermesidir. Birçok çalışma seksüel siklus içerisinde herhangi bir noktada alınan AMH ölçümleri ile aynı veya sonraki sikluslarda farklı günlerde toplanan ölçümler arasında güçlü bir korelasyon olduğunu ortaya koymaktadır (Mossa ve ark, 2017; Ireland ve ark., 2010; Pfeiffer et al., 2014; Souza et al., 2015, Koca ve ark., 2023). Bu bulgular, siklusun hangi günü olursa olsun AMH konsantrasyonlarını tek bir kan örneği ile değerlendirmenin güvenilirliğini vurgulamaktadır (Mossa ve Ireland, 2019). 3. SIĞIRLARDA PUBERTAS YAŞI VE AMH ARASINDAKİ İLİŞKİ Reprodüktif perfomansı etkileyen en önemli faktörlerin başında pubertas yaşı yer almaktadır (Perry, 2016). Geç yaşta pubertasa ulaşan düvelerin işletmeye maliyetleri daha yüksek olduğu ifade edilmektedir (Wehrman ve ark., 1996). Daha geç yaşta pubertaya ulaşan düvelerin gebelik oranlarının daha düşük ve daha geç sürede gebe kalmakta ve sürü ömrünün kısa olduğu rapor edilmektedir (Batista ve ark., 2016; El-Sheikh ve ark., 2017, Tilbrook ve ark., 1992). Buna yönelik olarak Japanese Black ırkı düvelerde doğumdan itibaren pubertas ve sonrasında AMH düzeyleri belirli aralıklarla ölçülmüştür. Yapılan çalışmada pubertasa erken ve geç ulaşan hayvanların AMH seviyeleri göz önünde bulundurarak yapılan değerlendirmelerde geç pubertasa ulaşan hayvanların AMH düzeylerinin daha düşük olduğu belirlenmiştir. Ayrıca çalışmada 16. haftada belirlenen AMH seviyelerinin postpubertal dönemde ölçülen AMH düzeyleri ile önemli düzeyde korelasyon gösterdiği tespit edilmiştir. Bu bilgilere dayanarak, AMH’ın erken dönemde pubertasa ulaşma yaşının belirlenmesinde yararlı bir parametre olabileceği öngörülmektedir (El-Sheikh ve ark., 2017). 4. SÜTÇÜ DÜVELERDE SÜRÜ VERİM ÖMRÜNÜ BELİRMEDE AMH Düşük AMH seviyeleri olan sütçü düvelerin suboptimal fertiliteye ve sürüden düşük reprodüktif performansına bağlı çıkarılma durumlarını test etmek için yapılan bir çalışmaya 11-15 aylık yaşta 281 Holstein sütçü düve katılmıştır. Bu hayvanların AMH düzeyleri ticari bir Human Elisa Kiti ile 121 | SAĞLIK BİLİMLERİ ALANINDA ULUSLARARASI AKADEMİK ÇALIŞMALAR VE TEORİK BİLGİLER-IV değerlendirilerek düşük, orta ve yüksek olarak sınıflandırılmıştır. Yapılan analiz ve değerlendirmeler sonucunda düşük AMH düzeyine sahip sütçü düvelerin sürü verim ömrünün kısa, süt verimin ilk lastasyonda daha az olduğu tespit edilmiştir. Bununla birlikte, laktasyonlarının tümü göz önünde bulundurulduğunda gebelik oranlarının düşük ve ıskarta oranının ise istatistiksel olarak daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Tüm bu bilgiler ışığında, AMH’ın sürü verim ömrünü belirlemede kullanılabilecek bir belirteç olduğu belirtilmektedir (Jimenez-Krassel ve ark., 2015). 5. EMBRİYO TRANSFER ÇALIŞMALARINDA AMH Embriyo transferi (ET), yüksek değerli buzağıların ve sığırların etkin bir şekilde üretilmesini sağlamak amacıyla kullanılan temel bir üreme tekniğidir. Bu, genetik potansiyeli üstün olan hayvanların donör olarak kullanmayı içerir. ET geçiren inek sayısında belirgin bir artış gözlemlenmiştir, bu da bu yöntemin hayvancılık endüstrisinde yaygın ve kullanılabilir bir uygulama haline geldiğini göstermektedir (Mapletoft ve ark., 2002; Sağırkaya, 2009). ET sürecinin önemli bir adımı olan süperovülasyon tedavisi, gonadotropinlerin uygulanmasını içerir. Ancak, hayvanlar arasında önemli bir değişkenlik bulunmaktadır (Mapletoft ve ark., 2002). Bu değişkenlik, süperovulasyon tedavisinin başlangıcındaki foliküler popülasyonundaki farklılıklardan kaynaklanır. Daha çok foliküler popülasyonlara sahip donörler, daha küçük popülasyonlara sahip olanlara kıyasla daha fazla transfer edilebilir embriyo elde etme eğilimindedir. Ayrıca, sığırlarda antral folikül sayısı ile fertilite parametreleri arasında pozitif bir ilişki bulunmaktadır. Bu göstergeler, ovaryum fonksiyonu (Ireland ve ark., 2007; Ireland ve ark., 2009; Jimenez-Krassel ve ark., 2009), süperovulasyon yanıtları (Cushman ve ark., 1999; Kawamata, 1994; Singh ve ark., 2004), in vitro blastosist üretimi (Pontes ve ark., 2009; Taneja ve ark., 2000) gibi uygulamaları içermektedir. Anti-Müllerian hormon (AMH), sağlıklı olarak büyüyen foliküllerde granüloza hücreleri tarafından üretilen glikoprotein yapıda bir hormondur (La Marca ve Volpe, 2006). Bu hormon, primordial foliküllerin antral foliküllere ilk geçişini denetlemede önemli bir rol oynar. Ayrıca, recruitment sırasında foliküllerin FSH'ya duyarlılığını azaltır (Gigli ve ark., 2005; Yang ve ark., 2017). Anti-Müllerian hormon (AMH) seviyeleri, donörlerin süperovülasyon protokollerine yanıtını tahmin etmek için yaygın olarak kullanılan bir göstergedir. Hem sığırlarda (Ireland ve ark., 2008; Ireland ve ark., 2010; Rico et al., 2011) hem de kadınlarda (Hehenkamp ve ark., 2006; La Marca ve Volpe, 2006), AMH konsantrasyonu siklus boyunca stabil kalır. Sığırlarda (Ireland ve ark., 2010; Mossa and Ireland 2019), kadınlarda (Peluso ve ark., 2014) ve farelerde (Kevenaar ve ark., 2006) AMH, ovaryumlardaki morfolojik olarak sağlıklı folikül sayısı olan yumurtalık rezervi ile pozitif bir SAĞLIK BİLİMLERİ ALANINDA ULUSLARARASI AKADEMİK ÇALIŞMALAR VE TEORİK BİLGİLER-IV | 122 korelasyona sahiptir. Ayrıca, sığırlarda foliküler dalgalar sırasında gelişen antral folikül sayısı ile AMH arasında bir pozitif ilişki bulunmaktadır. Dolaşımdaki AMH seviyeleri daha yüksek olan sığırlar, yüksek antral folikül sayılarına ve dolayısıyla daha fazla ovaryum rezervlerine sahip olma eğilimindedir. Ayrıca, düşük AMH konsantrasyonlarına sahip yaşı uygun eşdeğerlerine kıyasla süperovülasyona daha olumlu yanıt verme eğilimindedirler (Jimenez-Krassel ve ark., 2015). Bu bulgular, hem kadınlar (Broer ve ark., 2011; La Marca ve ark., 2010) hem de sığırlar (Morotti ve ark., 2018; Mossa ve ark., 2017; Mossa ve Ireland 2019; Umer ve ark., 2019) üzerinde yapılan birçok çalışmanın, dolaşımdaki AMH seviyeleri ile süperovülasyona yanıt arasında pozitif bir korelasyon olduğunu belirtmektedir. 6. DİŞİ KÖPEKLERDE YAVRU SAYISINI BELİRLEMEDE AMH’IN ROLÜ Farklı yaş ve ırklarda 155 köpeğin katıldığı bir çalışmada AMH düzeyleri, yaş ve yavru sayısına etkinliği değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmada AMH düzeylerinin 2.9-21.1 ng/ml arasında değiştiği ticari Elisa kiti ile belirlenmiştir. Bununla birlikte köpek ırkı ve yaşının AMH düzeylerini etkilediği tespit edildi. Dört yaşından küçük dişi köpeklerin ortalama AMH konsantrasyonu 12.4 ng/ml iken, dört yaşından büyük dişi köpeklerde bu değer 10.5 ng/ml idi (p<0.05). Artan her yaşa bağlı AMH düzeylerinin 0.5 ng/ml düştüğü gözlemlendi. Irka bağlı bulgular göz önüne alındığında yapılan çalışmada küçük ırkların dev ırklara kıyasla AMH düzeylerinin istatistiksel olarak daha yüksek olduğu bulundu. Suni tohumlama yapılarak gebe bırakılan köpeklerde ırkların kendi içerisinde AMH düzeyi yüksek olanların daha fazla sayıda yavru doğurduğu belirlendi. Sonuç olarak yapılan bu çalışmada yaşa ve ırka bağlı AMH düzeylerinin değişebileceği ayrıca yaş ilerledikçe AMH düzeylerinin azaldığı gözlemlendi. Ayrıca, AMH düzeylerine bakarak yavru sayısını tahmin etmede bir indikatör olarak kullanılabileceği öngörülmektedir (Hollinshead et al., 2017). 7. OVARYAN REMNANT SENDROMLU KÖPEKLERİN TANISINDA AMH’IN KULLANILABİLİRLİĞİ Ovaryan Remnant sendrom (ORS) kısırlaştırma operasyonunda bir ya da iki ovaryumun tamamen ya da kısmen bırakıp fonksiyonlarına devam etmesi olarak tanımlanabilmektedir (Turna Yilmaz et al., 2015). ORS’nin teşhisinde birkaç farklı yöntem kullanılabilmektedir. Ancak, seksüel siklusun evresi testin güvenilirliğini etkileyebileceği ve bazen birden fazla kan örneği alınması gerektiği bilinmektedir (Walter, 2020). Bu bilgiler ve durumu yönelik ORS’nin AMH’ın etkinliği değerlendiren bir çalışmaya farklı ırk 46 dişi köpek katıldı. Bu köpeklerin seksüel durumları anamnez, klinik, laboratuvar muayeneleri ile teyit edilerek prepubertal, kısırlaştırılmamış, 123 | SAĞLIK BİLİMLERİ ALANINDA ULUSLARARASI AKADEMİK ÇALIŞMALAR VE TEORİK BİLGİLER-IV kısırlaştırılmış ve ORS olarak dört grupta kategorize edilmiştir. AMH düzeyleri göz önüne alınarak yapılan değerlendirmede kısırlaştırılmamış (4.26 ± 0.82 ng/ml) ve ORS’li (4.40 ± 1.09 ng/ml) köpeklerin düzeylerinin birbirine benzer ancak kısırlaştırılmış köpeklerin (0.28 ± 0.09 ng/ml) AMH düzeylerinin istatistiksel olarak önemli düzeyde düşük olduğu tespit edilmiştir. Yapılan çalışmanın sonuncunda AMH’ın ORS’li köpeklerin tanısında kullanılabileceği kanısına varılmıştır (Turna Yilmaz et al., 2015). 8. KISRAKLARDA GRANULOZA HÜCRE TÜMÖRLERIN TANISINDA ENDOKRIN BELIRTEÇ OLARAK AMH’IN KULLANIMI Kısraklarda ovaryum tümörlerinden granuloza hücre tümörü ile sık karşılaşılmaktadır. Bu durum kısrakların hormonal bozukluklara bağlı olarak infertil olmasına yol açmaktadır. Bu hastalığın tedavisi için genellikle ovarektomi yapılmaktadır. Ancak, granuloza hücre tümörlerini diğer patolojiden ayırt etmek gereklidir. Bunun için daha önce yapılan çalışmalarda ultrasonografi, testosteron ve inhibin ölçümlerinden yararlanılmaktadır. Ancak bu yöntemlerin klinik tanı için sınırlı kullanımı olduğu bildirilmektedir (Claes ve ark., 2016; McCue ve ark., 2006; Sundberg ve ark., 1977). Buna yönelik olarak yapılan bir çalışmada AMH’ın kısrak granuloza hücre tümörlerin tanısında kullanılabilecek bir biobelirteç olduğu ve bu eşik değerin 4.70 ng/mL olduğu sonucu elde edilmiştir (Murase ve ark., 2018). SONUÇ AMH günümüzde evcil hayvanlarda klinik sahada oldukça yaygın kullanım alanı bulmaktadır. Bu bağlamda, AMH ile ilgili olarak farklı hayvan türlerinde birçok çalışma yürütülmüştür. Çalışmalardan elde edilen veriler AMH’ın hastalık tanısı, damızlık hayvan seçimi ve daha birçok klinik hususta güvenilir bir biyobelirteç olarak kullanılabileceğini göstermektedir. SAĞLIK BİLİMLERİ ALANINDA ULUSLARARASI AKADEMİK ÇALIŞMALAR VE TEORİK BİLGİLER-IV | 124 KAYNAKÇA Batista, E. O. S., Guerreiro, B. M., Freitas, B. G., Silva, J. C. B., Vieira, L. M., Ferreira, R. M., ... & Baruselli, P. S. (2016). Plasma antiMüllerian hormone as a predictive endocrine marker to select Bos taurus (Holstein) and Bos indicus (Nelore) calves for in vitro embryo production. Domestic Animal Endocrinology, 54, 1-9. Bezard, J., Vigier, B., Tran, D., Mauleon, P., & Josso, N. (1987). Immunocytochemical study of anti-Müllerian hormone in sheep ovarian follicles during fetal and post-natal development. Reproduction, 80(2), 509-516. Broer, S. L., Dólleman, M., Opmeer, B. C., Fauser, B. C., Mol, B. W., & Broekmans, F. J. M. (2011). AMH and AFC as predictors of excessive response in controlled ovarian hyperstimulation: a metaanalysis. Human Reproduction Update, 17(1), 46-54. Cate, R.L.; Mattaliano, R.J.; Hession, C.; Tizard, R.; Farber, N.M.; Cheung, A.; Ninfa, E.G.; Frey, A.Z.; Gash, D.J.; Chow, E.P. Isolation of the bovine and human genes for Müllerian inhibiting substance and expression of the human gene in animal cells. Cell, 1986, 45, 685698. Claes, A. N., & Ball, B. A. (2016). Biological functions and clinical applications of anti-Müllerian hormone in stallions and mares. Veterinary Clinics: Equine Practice, 32(3), 451-464. Claes, A., Ball, B. A., Almeida, J., Corbin, C. J., & Conley, A. J. (2013). Serum anti-Müllerian hormone concentrations in stallions: developmental changes, seasonal variation, and differences between intact stallions, cryptorchid stallions, and geldings. Theriogenology, 79(9), 1229-1235. Cushman, R. A., DeSouza, J. C., Hedgpeth, V. S., & Britt, J. H. (1999). Superovulatory response of one ovary is related to the micro-and macroscopic population of follicles in the contralateral ovary of the cow. Biology of Reproduction, 60(2), 349-354. El-Sheikh Ali, H., Kitahara, G., Takahashi, T., Mido, S., Sadawy, M., Kobayashi, I., ... & Osawa, T. (2017). Plasma anti-Müllerian hormone profile in heifers from birth through puberty and relationship with puberty onset. Biology of Reproduction, 97(1), 153-161. Empey, R., Santillan, D. A., Santillan, M., Tyler, E. M., Hunter, S. K., Smith, E. M., & Stegmann, B. J. (2012). The influence of fetal sex on 125 | SAĞLIK BİLİMLERİ ALANINDA ULUSLARARASI AKADEMİK ÇALIŞMALAR VE TEORİK BİLGİLER-IV patterns of change in anti-Mullerian hormone during pregnancy. Proceedings in Obstetrics and Gynecology, 2(3). Gigli, I., Cushman, R. A., Wahl, C. M., & Fortune, J. E. (2005). Evidence for a role for anti‐Müllerian hormone in the suppression of follicle activation in mouse ovaries and bovine ovarian cortex grafted beneath the chick chorioallantoic membrane. Molecular Reproduction and Development, 71(4), 480-488. Hehenkamp, W. J., Looman, C. W., Themmen, A. P., de Jong, F. H., Te Velde, E. R., & Broekmans, F. J. (2006). Anti-Mullerian hormone levels in the spontaneous menstrual cycle do not show substantial fluctuation. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 91(10), 4057-4063. Hollinshead, F. K., Walker, C., & Hanlon, D. W. (2017). Determination of the normal reference interval for anti‐Müllerian hormone (AMH) in bitches and use of AMH as a potential predictor of litter size. Reproduction in Domestic Animals, 52, 35-40. Ireland, J. J., Smith, G. W., Scheetz, D., Jimenez-Krassel, F., Folger, J. K., Ireland, J. L. H., ... & Evans, A. C. O. (2010). Does size matter in females? An overview of the impact of the high variation in the ovarian reserve on ovarian function and fertility, utility of antiMüllerian hormone as a diagnostic marker for fertility and causes of variation in the ovarian reserve in cattle. Reproduction, Fertility and Development, 23(1), 1-14. Ireland, J. J., Ward, F., Jimenez-Krassel, F., Ireland, J. L. H., Smith, G. W., Lonergan, P., & Evans, A. C. O. (2007). Follicle numbers are highly repeatable within individual animals but are inversely correlated with FSH concentrations and the proportion of good-quality embryos after ovarian stimulation in cattle. Human Reproduction, 22(6), 1687-1695. Ireland, J. J., Zielak-Steciwko, A. E., Jimenez-Krassel, F., Folger, J., Bettegowda, A., Scheetz, D., Walsh, S., Mossa, F., Kinght, P. G., Smith, G. W., Lonergan, P., & Evans, A. C. O. (2009). Variation in the ovarian reserve is linked to alterations in intrafollicular estradiol production and ovarian biomarkers of follicular differentiation and oocyte quality in cattle. Biology of Reproduction, 80(5), 954-964. Ireland, J. L. H., Scheetz, D., Jimenez-Krassel, F., Themmen, A. P. N., Ward, F., Lonergan, P., Swith, G. W., Perez, G. I., Evans, A. C. O., & Ireland, J. J. (2008). Antral follicle count reliably predicts number of