ИЗМЕНЕНИЯ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СЕМЕННИКОВ КРЫС ПОД ВЛИЯНИЕМ ГИПЕРТРОФИИ БОЛЬШИХ СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ

Полный текст

Большие слюнные железы у грызунов являются не только экзокринными, но и эндокринными. Наряду с синтезом и секрецией пищеварительных ферментов, они продуцируют факторы роста и гормоны [3]. Ряд работ посвящены изучению влияния частичной или полной сиалоаденэктомии на строение и функциональное состояние семенников грызунов [9-12]. Вместе с этим влияние гипертрофии больших слюнных желез на органы репродуктивной системы у самцов грызунов изучено недостаточно. Цель нашего исследования - изучение влияния гипертрофии больших слюнных желез, вызванной многократной ампутацией резцов (МАР) на структуру семенников неполовозрелых и половозрелых крыс. Материал и методы. В эксперименте использованы неполовозрелые (21 сут, 45±10 г) - 35 интактных животных (группа ИН1) и 35, подвергшихся МАР (группа АР1); а также половозрелые (2 мес, 150±20 г) - 35 интактных (группа ИН2) и 35 - подвергшихся многократной ампутации резцов (группа АР2), белые беспородные крысы-самцы. Крысам групп АР1 и АР2 в течение 2 нед моделировали гипертрофию больших слюнных желез путем МАР. Нижние резцы крыс подрезали до уровня 1-2 мм выше десневого края каждые 3 сут (всего 5 ампутаций) [3]. Животных выводили из эксперимента путем асфиксии углекислым газом через 2, 3, 4, 6, 8, 10 и 12 нед после начала эксперимента (первой ампутации резцов). Для гистологического и иммуногистохимического исследования использовали околоушные, подъязычные, поднижнечелюстные слюнные железы и семенники крыс. Работа выполнена с соблюдением Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных (приказ № 755 от 12.08.1987 г.) и Федерального Закона РФ «О защите животных от жестокого обращения» (от 01.01.1997 г.). Протокол исследования одобрен решением локального этического комитета ФГБОУ ВО СибГМУ Минздрава России № 4253 от 28.09.2015 г. Материал для гистологического и иммуногистохимического исследования фиксировали в 10% формалине (рН 7,4) и заливали в парафин. Срезы толщиной 5 мкм окрашивали гематоксилином - эозином, а также использовали для постановки иммуногистохимической реакции. На срезах семенников измеряли диаметр извитых семенных канальцев при помощи программы ImageJ 1.48 и определяли индекс сперматогенеза (ИС) по формуле ИС=(4 × а4+3 × а3 + 2 × а2 + а1)/50, где а4 - число канальцев, содержащих 4 популяции сперматогенных клеток (сперматогонии, сперматоциты, сперматиды и сперматозоиды), а3 - 3 популяции (сперматогонии, сперматоциты и сперматиды), а2 - 2 популяции (сперматогонии и сперматоциты), а1 - 1 популяцию (сперматогонии); 50 - количество проанализированных канальцев. На срезах больших слюнных желез иммуногистохимически с использованием кроличьих антикрысиных поликлональных антител (ab77851, Аbcam, Великобритания) выявляли эпидермальный фактор роста (ЭФР). В семенниках с помощью кроличьих антикрысиных поликлональных антител (ab2430, Аbcam, Великобритания) выявляли рецептор ЭФР (ErbB- 1). Иммуногистохимическое исследование проведено непрямым пероксидазным методом с использованием визуализирующей системы Novolink Polymer Detection System (Leica, Великобритания). Отрицательный контроль проводили путем нанесения на срезы вместо первичных антител раствора для разведения антител (AbDiluent, Leica, Великобритания). Подсчитывали количество ЭФР-позитивных клеток на 1 мм2 среза поднижнечелюстных желез неполовозрелых и половозрелых крыс. Статистическую обработку результатов проводили с помощью программы «SPSS 17.0». Проверку закона распределения на соответствие нормальному осуществляли по критерию Манна-Уитни. Результаты морфометрического исследования представлены в виде средней и стандартного отклонения (x-±σ). Использованы критерий Шапиро-Уилка, однофакторный дисперсионный анализ для независимых выборок и однофакторный дисперсионный анализ повторных измерений для зависимых выборок, критерий Крускала-Уоллеса. Результаты исследования. МАР приводила к увеличению площади ацинусов поднижнечелюстных желез у крыс группы АР1 на 3-6-й неделе, группы АР2 - на 3-, 6-й и 10-й неделе по сравнению с таковой у животных групп ИН1 и ИН2 соответственно. Площадь ацинусов околоушных и подъязычных желез у неполовозрелых и половозрелых крыс в результате МАР не изменялась. У неполовозрелых и половозрелых крыс ЭФР обнаруживался в гранулах эпителиоцитов гранулярных извитых трубочек - уникального отдела внутридольковых протоков поднижнечелюстных желез грызунов. Реакция на ЭФР не выявлялась в околоушных и подъязычных железах. В поднижнечелюстных железах крыс группы ИН1 единичные ЭФР-позитивные клетки определялись на 2-4-й неделе, их количество нарастало к концу эксперимента (табл. ). Количество ЭФР-позитивных клеток в поднижнечелюстных железах у животных группы АР1 на 3-4-й неделе было ниже, а на 6-12-й неделе - выше, чем в начале эксперимента (2-я неделя). Количество ЭФР-позитивных клеток у животных группы АР1 было меньше, чем у крыс группы ИН1 со 2-й по 12-ю неделю эксперимента (см. табл. 1). Иммунопозитивные клетки в поднижнечелюстных железах у крыс группы ИН2 определялись на протяжении всего эксперимента (рис. , а), их количество возрастало к 8-12-й неделе (см. табл. ). Количество иммунопозитивных клеток у крыс группы АР2 на 3-12-й неделе было значимо больше, чем на 2-й неделе, однако меньше аналогичных показателей у животных группы ИН2 на протяжении всего эксперимента (см. рис. , б; табл. ). В семенниках крыс группы ИН1 на 2-й неделе эксперимента просвет в извитых канальцах определялся в 43%, с 3-й недели - в 100%. Поздние сперматиды появлялись на 2-й, а сперматозоиды - на 3-й неделе эксперимента. В межканальцевой соединительной ткани периваскулярно и перитубулярно располагались интерстициальные эндокриноциты, которые на 2-й неделе имели веретеновидную форму, тогда как с 3-й недели эксперимента становились округлыми. В семенниках крыс группы АР1 просвет в 51% извитых семенных канальцев обнаруживался на 2-й неделе, в 89% - на 3-й неделе, в 100% - с 4-й недели эксперимента. Поздние сперматиды начинали выявляться на 4-й неделе, а сперматозоиды - с 6-й недели эксперимента. На 2-, 3-й и 4-й неделе эксперимента в извитых семенных канальцах присутствовали округлые оксифильные клетки с гиперхромными ядрами. Количество извитых семенных канальцев, содержавших клетки с морфологическими признаками гибели, было максимальным на 3-й неделе эксперимента и достигало 46%. Интерстициальные эндокриноциты на 2-3-й неделе эксперимента имели веретеновидную форму и гиперхромные ядра. Индекс сперматогенеза у крыс групп ИН1 и АР1 возрастал в ходе эксперимента. У крыс группы АР1 он был ниже, чем у животных группы ИН1 со 2-й по 10-ю неделю эксперимента (табл. 2). В сперматогенном пласте у животных группы ИН2 на протяжении всего эксперимента обнаруживались все клеточные популяции (рис. , в). В семенниках у крыс группы АР2 сперматозоиды выявлялись с 3-й недели эксперимента (см. рис. , г). Округлые оксифильные клетки с гиперхромными ядрами на 2-й неделе эксперимента обнаруживались в составе сперматогенного пласта в 31% извитых семенных канальцев и не выявлялись у крыс группы ИН2. Интерстициальные эндокриноциты в семенниках крыс группы ИН2 имеют вид крупных округлых клеток, что свидетельствует об их высокой функциональной активности. В семенниках крыс группы АР2 интерстициальные эндокриноциты приобретали такой вид с 4-й недели эксперимента. Индекс сперматогенеза у крыс группы АР2 был ниже, чем у животных группы ИН2 на 2-й и 3-й неделе эксперимента (см. табл. ). Диаметр извитых семенных канальцев у крыс групп ИН1 и АР1 увеличивался со 2-й по 12-ю неделю. МАР у неполовозрелых крыс приводила к снижению этого показателя с 3-й по 10-ю неделю эксперимента по сравнению с таковой у животных интактной группы (см. табл. ). Диаметр извитых семенных канальцев у крыс групп ИН2 и АР2 увеличивался со 2-й по 8-ю неделю. После МАР у крыс группы АР2 этот показатель был меньше, чем у интактных животных, со 2-й по 10-ю неделю (см. табл. ). Клетки, содержащие иммунопозитивный ЭФР-рецептор, обнаруживались на протяжении эксперимента в семенниках крыс всех изученных групп. У животных групп ИН1 и АР1 ЭФР-рецептор выявлялся на плазмолемме и в цитоплазме сперматогоний (см. рис. , д, е), тогда как у животных групп ИН2 и АР2 - поздних сперматид (см. рис. , ж, з). Обсуждение полученных данных. Взаимное влияние больших слюнных и половых желез грызунов показано в ряде работ [2, 3, 12]. Удаление больших слюнных желез вызывает морфологические изменения (снижение количества всех популяций половых клеток, индекса сперматогенеза, уменьшение диаметра извитых семенных канальцев и др.) в семенниках крыс [9-11]. Известно также, что у людей, больных гипогонадизмом и хроническим простатитом, обнаруживается увеличение околоушных желез [1, 7]. МАР способствует гипертрофии больших слюнных желез, которая проявляется увеличением площади ацинусов, главным образом, поднижнечелюстных и в меньшей степени околоушных и подъязычных желез [4-6]. В нашем эксперименте, в отличие от данных А. Г. Бабаевой и Н. В. Юдиной [4], МАР не сопровождается гипертрофией семенников. Напротив, наблюдается снижение диаметра извитых семенных канальцев по сравнению с таковым у интактных крыс со 2-й по 10-ю неделю в обеих группах, подвергшихся МАР. У животных групп АР1 и АР2 индекс сперматогенеза ниже, чем у интактных крыс. Наличие в составе сперматогенной популяции погибших клеток в ранние сроки после формирования модели гипертрофии больших слюнных желез свидетельствует о нарушении сперматогенеза. МАР у крыс вызывает гипертрофию ацинусов поднижнечелюстных желез, в то время как эпителиоциты внутридольковых протоков не изменяются [3]. Гранулярные извитые трубочки являются источником большого количества биологически активных факторов [3], в частности ЭФР, который оказывает существенное влияние на строение и функциональное состояние семенников грызунов, участвуя в регуляции пролиферации и дифференцировки сперматогенных клеток [10, 11]. МАР приводит к снижению количества ЭФР-позитивных клеток в поднижнечелюстных железах неполовозрелых и половозрелых крыс по сравнению с контролем. ЭФР действует непосредственно на половые клетки, его рецепторы обнаружены на плазмолемме и в цитоплазме сперматогоний и поздних сперматид. В отличие от Т.Yang и соавт. [13] мы не наблюдали экспрессии рецептора ЭФР в интерстициальных эндокриноцитах семенников крыс. Однако ингибирование рецептора ЭФР значительно снижает сывороточное содержание тестостерона у мышей-самцов, что свидетельствует о модуляции функционального состояния интерстициальных эндокриноцитов [8]. Кроме того, на органы репродуктивной системы самцов грызунов влияют и другие биологически активные вещества, например, сиалорфин и паротин, продуцируемые ацинусами больших слюнных желез. Комплексная оценка выработки и секреции биологически активных веществ при гипертрофии больших слюнных желез, вызванной МАР, является предметом дальнейших исследований. Таким образом, гипертрофия больших слюнных желез, вызванная МАР у крыс, сочетается со снижением индекса сперматогенеза, появлением в составе сперматогенного пласта погибших клеток. МАР вызывает гипертрофию, главным образом, поднижнечелюстных желез. Вероятно, изменение морфофункционального состояния семенников крыс в результате МАР обусловливают эндокринные факторы именно поднижнечелюстных желез. Однако неизвестно влияние подрезания резцов крыс на функциональную активность клеток ацинусов больших слюнных желез.

Об авторах

Вера Владимировна Иванова

Сибирский государственный медицинский университет

Email: ivvera92@rambler.ru
кафедра морфологии и общей патологии 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

Иван Васильевич Мильто

Сибирский государственный медицинский университет; Национальный исследовательский Томский политехнический университет

кафедра морфологии и общей патологии; кафедра биотехнологии и органической химии 634050, г. Томск, Московский тракт, 2; 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30

Ирина Владимировна Суходоло

Сибирский государственный медицинский университет

кафедра морфологии и общей патологии 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

Список литературы

Дополнительные файлы