MORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS OF SPERMATOGENESIS IN THE OFFSPRING OF FEMALE RATS WITH CHRONIC ALCOHOL INTOXICATION

Full Text

Общепризнано, что здоровье детей, особенно в ранний постнатальный период, тесно связано с состоянием здоровья их родителей и, прежде всего, матерей. Одной из важнейших причин перинатальной патологии являются экстрагенитальные заболевания женщин детородного возраста [11], в структуре которых особое место занимают болезни гепатобилиарной системы [5], в том числе возникающие при хронической алкогольной интоксикации, приводящей к эндокринным сдвигам в гипоталамо-гипофизарной системе [4], а также способной оказывать непосредственное гонадотоксическое действие [1]. Многочисленные работы по изучению влияния хронической алкогольной интоксикации матери на морфофункциональное становление систем жизнеобеспечения потомства имеют односторонний, а подчас и противоречивый характер [1, 4, 9]. В связи с этим целью настоящего исследования явился анализ особенностей сперматогенного пласта в различные сроки постнатального периода у потомства самок крыс с хронической алкогольной интоксикацией. Материал и методы. Исследовали потомство белых лабораторных крыс самок с хронической алкогольной интоксикацией, которую вызывали путём замены питьевой воды 15% раствором этилового спирта в течение 3 мес. После чего у них было выявлено поражение печени, о наличии которого судили на основании морфологических (жировая дистрофия гепатоцитов, расширение синусоидных капилляров и перисинусоидного пространства, дискомплексация печеночных пластинок, умеренная лимфогистиоцитарная инфильтрация стромы печени, очаговые некротические изменения гепатоцитов), биохимических (повышение активности аспартатаминотрансферазы, γ-глутамилтранспептидазы, повышение концентрации билирубина) и иммунологических (высокий титр противопечёночных антител) критериев. Через 3 мес после начала эксперимента животные получали свободный доступ к питьевой воде. Через 1 нед самок подсаживали к интактным половозрелым самцам. Всего исследованы 62 крысенка: 32 — интактных (из 10 помётов) и 30 — подопытных (из 8 помётов). Животных декапитировали на 15-, 30-еи 45-е сутки постнатального периода развития под эфирным наркозом в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ № 755 от 12.08.1977 г. МЗ СССР). Для световой микроскопии семенники фиксировали в жидкости Буэна. Парафиновые срезы толщиной 5 мкм окрашивали гематоксилином Майера — эозином [6]. При оценке сперматогенного пласта использовали общепринятые критерии [10]. На светооптическом уровне на срезах при помощи морфометрической установки Motic BA400 (Motic, Германия) определяли площадь поперечного сечения извитых семенных канальцев (ИСК), подсчитывали в них количество ядер сустентоцитов. На поперечных срезах ИСК (n=50) определяли суммарное содержание клеток сперматогенного пласта, число сперматогоний различных типов, первичных и вторичных сперматоцитов, сперматид и сперматозоидов, с последующим перерасчетом этих показателей на 1 ИСК. Кроме того, подсчитывали количество канальцев со слущенным эпителием, гигантских сперматогенных клеток и определяли клеточный индекс, т. е. отношение количества сперматогенных клеток в ИСК к количеству сустентоцитов в тех же канальцах. Определяли среднее количество слоев в сперматогенном пласте на 100 поперечных срезах ИСК и пересчитывали на 1 ИСК (индекс сперматогенеза). Полученные цифровые данные обрабатывали на компьютере с использованием программы Statistica 6.0. (Statsoft, Inc.). Учитывая небольшую выборку животных, значимость сравниваемых величин определяли по непараметрическому критерию Манна—Уитни [7]. Результаты исследования. Установлено, что у всех животных интактной и подопытной групп в течение раннего постнатального онтогенеза происходит постепенное увеличение площади поперечного сечения ИСК (рис. 1), достигающей максимальных значений к периоду полового созревания. Эти показатели у животных подопытной группы во все сроки исследования выше, чем в контрольной группе. Анализ суммарного содержания сперматогенных клеток в ИСК позволил установить, что в процессе постнатального развития у животных интактной и подопытной групп происходит постепенное увеличение их количества, достигающее максимума к периоду полового созревания. Так, у 15-суточных крысят интактной группы содержание сперматогенных клеток в ИСК составило 50,7±2,2, к 30-м суткам — 123,9±2,0, а к периоду полового созревания — 140,3±2,8. Аналогичная закономерность выявлена и у животных подопытной группы. Количество клеток составило соответственно 41,9±0,6, 110,4±2,5 и 126,6±1,0. Таким образом, во все сроки исследования данный показатель у подопытных животных оказался ниже, чем у интактных (P<0,05). У интактных животных с возрастом происходит постепенное увеличение количества сперматогоний различных степеней зрелости: у 15-суточных крысят в перерасчете на 1 ИСК оно составило 23,9±0,3, на 30-е сутки — 31,4±0,5, ак 45-м суткам оно возросло до 40,8±0,6. Аналогичная закономерность выявлена и у животных подопытной группы: так, у 15-, 30-и 45-суточных крысят количество сперматогоний в ИСК составило 20,15±0,26, 28,4±0,8 и 36,62±0,19. Таким образом, можно констатировать, что у животных экспериментальной группы количество сперматогоний в ИСК значимо снижено во все сроки исследования по сравнению с таковым в контроле. В процессе постнатального развития количество сперматоцитов у животных интактной и подопытной групп постепенно увеличивается и достигает максимума к периоду полового созревания, однако в ИСК у животных подопытной группы оно значимо ниже, чем в контроле (P<0,05). В постнатальном периоде у животных интактной и подопытной групп в ИСК происходит также изменение содержания сперматид. У 15-суточных крысят контрольной группы их количество составило 0,31±0,05, на 30-е сутки — 0,60±0,09, а к периоду полового созревания — 1,221±0,019. Аналогичная закономерность выявлена и у животных подопытной группы. Так, у 15-суточных крысят этот показатель составил 0,051±0,010, у 30-суточных — 0,29±0,06, а на 45-е сутки он увеличился до 0,91±0,03. Обращает на себя внимание то, что количество сперматид у животных подопытной группы меньше, чем в контроле (P<0,05). Сперматозоиды в ИСК у контрольных и подопытных животных выявляются только в период полового созревания (45-е сутки жизни). При этом у подопытных животных содержание сперматозоидов значимо снижено (0,660±0,028) по сравнению с таковым у интактных крысят (1,01±0,09). Для оценки сперматогенного пласта подсчитывали количество ИСК со слущенным эпителием, клетки которого потеряли связь с клетками своего клона и находятся в просвете канальца (рис. 2, а). У интактных крысят количество канальцев со слущенным эпителием максимально на 15-е сутки, после чего наблюдается его снижение, достигающее минимума к периоду полового созревания. Аналогичная закономерность обнаружена и у животных подопытной группы, у которых во все исследованные сроки этот показатель выше, чем у животных интактной группы (P<0,05). Подсчет гигантских клеток (см. рис. 2, б) установил, что у животных обеих групп их количество с возрастом увеличивается. В то же время, у животных подопытной группы оно во все сроки исследования превышает аналогичные показатели в контроле (P<0,05). Одним из важнейших критериев сохранности процесса сперматогенеза является индекс сперматогенеза. У всех животных интактной и подопытной групп после рождения происходит постепенное его увеличение. Наибольших значений он достигает к периоду полового созревания. У 15-суточных крысят интактной группы этот индекс составил 2,220±0,008, к 30-м суткам — 2,250±0,012, ак 45-м суткам — 2,40±0,019. Индекс сперматогенеза у животных подопытной группы составил соответственно 1,970±0,011, 2,060±0,022 и 2,32±0,05. Таким образом, этот показатель у животных подопытной группы значимо ниже, чем у интактных животных на 15-еи 30-е сутки наблюдения. Обсуждение полученных данных. В структуре острых и хронических поражений печени в последние годы превалирует алкогольное поражение, в частности алкогольный стеатоз, гепатит и цирроз [9, 12–14]. Печень, пораженная токсичными метаболитами окисления алкоголя, перестает в должной мере выполнять свои жизненно важные функции. Одной из таких функций является дезинтоксикация эндогенных и экзогенных ксенобиотиков. Логично предположить, что недоокисленные продукты (шлаки), а также противопеченочные антитела, сенсибилизированные цитотоксические лимфоциты и циркулирующие иммунные комплексы [3, 8] проходят через плаценту и нарушают условия внутриутробного развития. В конечном итоге, эти изменения обусловливают нарушение процессов морфогенеза и, как следствие, задержку морфофункционального становления различных систем организма, в том числе половой системы. У потомства матерей с хронической алкогольной интоксикацией происходило уменьшение суммарного содержания сперматогенных клеток, а также сперматогоний различной степени зрелости, первичных и вторичных сперматоцитов, сперматид и сперматозоидов. Одним из наиболее чувствительных морфологических критериев активности сперматогенеза является содержание сперматогоний в ИСК [10]. Обращает на себя внимание также увеличение у подопытных крысят числа канальцев со слущенным эпителием и дегенеративными формами сперматогенных клеток. Гигантские сперматогенные клетки относятся к дегенеративным формам сперматогенных клеток, зачастую слущенных в просвет канальца и являющихся одним из критериев оценки гипоксического повреждения сперматогенного пласта [2]. В литературе нам не удалось встретить данных о влиянии хронического алкогольного поражения печени матери на становление сперматогенеза у потомства. В то же время имеются многочисленные клинические наблюдения и экспериментальные исследования, свидетельствующие о влиянии алкоголя на сперматогенез. Так, установлено, что алкоголь обусловливает уменьшение просвета ИСК, а также снижение числа клеток сперматогенного пласта, вплоть до их полного исчезновения и формирования синдрома «только сустентоциты», увеличение дегенеративных форм сперматогенных клеток [6–8]. При этом J. E. Onu и соавт. [15] установили, что введение спирта различной концентрации половозрелым самкам мышей до и во время беременности приводит, прежде всего, к нарушению спермиогенеза у потомства и, как следствие, уменьшению числа сперматозоидов. Таким образом, выявленные нами изменения сперматогенного пласта у потомства самок крыс с хроническим алкогольным поражением печени имеют неспецифический характер и во многом сходны с таковыми, выявленными другими исследователями при изучении прямого действия этанола на сперматогенез. В целом, результаты проведенного исследования позволяют сделать заключение о том, что у матерей с хронической алкогольной интоксикацией рождается потомство с нарушенным репродуктивным здоровьем.

About the authors

M. L. Sizonenko

Chelyabinsk State Medical Academy

Email: maximus_74.79@mail.ru

G. V. Briukhin

Chelyabinsk State Medical Academy

D. S. Las’kov

Chelyabinsk State Medical Academy

Email: laskov_2009@mail.ru

References

Supplementary files