ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУР СЕМЕННИКОВ КРЫС ПОД ВЛИЯНИЕМ ТОТАЛЬНОЙ СИАЛОАДЕНЭКТОМИИ

Полный текст

Большие слюнные железы у крыс являются парными органами, которые участвуют в начальных этапах пищеварения, морфогенезе слюнных желез и зубов, периодической деятельности пищеварительного тракта, репарации повреждений кожи и слизистых оболочек, минеральном обмене и др. Свои многочисленные функции большие слюнные железы осуществляют при помощи пищеварительных ферментов (α-амилаза, дезоксирибонуклеаза, рибонуклеаза, протеазы), факторов роста (эпидермальный фактор роста - ЭФР, фактор роста нервов, основной фактор роста фибробластов, трансформирующий ростовой фактор α иβ, фактор роста гепатоцитов и др.) и гормоноподобных веществ (паротин, сиалорфин). У крыс выработка факторов роста и гормонов слюнными железами в кровь или протоки связана с наличием особого отдела протоковой системы - гранулярных извитых трубок поднижнечелюстных слюнных желез. Морфологический половой диморфизм поднижнечелюстных слюнных желез у мышей обнаружили A. Lacassagne и A. Chamorro [6], что положило начало изучению взаимного влияния слюнных и половых желез. O. Tsutsumi и соавт. [11] утверждают, что сиалоаденэктомия у мышей приводит к значительному снижению количества всех популяций половых клеток в семенниках и их придатках, тогда как N.Тokida и соавт. [10] и H. D. Russel и соавт. [8] указывают лишь на умеренное снижение отдельных сперматогенных клеточных популяций в семеннике, вызванное удалением поднижнечелюстных желез у грызунов. Значительное уменьшение массы семенников и их придатков, которое нивелируется при введении экстракта поднижнечелюстных слюнных желез, наблюдается у сиалоаденэктомированных мышей [13]. ЭФР слюнных желез мыши внутриутробно влияет на развитие и функционирование семенников у потомства [13]. Сиалорфин поднижнечелюстных желез модулирует половое поведение крыс и участвует в эректильной функции, а паротин околоушных желез влияет на подвижность и жизнеспособность сперматозоидов [7]. Таким образом, данные о направленности и степени выраженности влияния больших слюнных желез на морфофункциональное состояние семенников весьма противоречивы. Цель данного исследования - изучить влияние удаления больших слюнных желез на структуру семенников неполовозрелых и половозрелых крыс. Материал и методы. В работе использовано 240 беспородных крыс-самцов, которые были разделены на две группы: 1-я группа (n=120) - неполовозрелые (20 сут, 45±10 г) и 2-я группа (n=120) - половозрелые (60 сут, 150±20 г). В каждой из указанных групп выделяли: интактных животных - 40 крыс (ИН1 и ИН2, соответственно), ложнооперированных - 40 крыс (ЛО1 и ЛО2 соответственно) и сиалоаденэктомированных - 40 крыс (СЭ1 и СЭ2 соответственно). Исследование осуществляли в соответствии с Правилами 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. Проведение исследования одобрено решением локального этического комитета ФГБОУ ВО СибГМУ Минздрава России № 4253 от 28.09.2015. Животным групп СЭ1 и СЭ2 проводили полную двустороннюю эктомию околоушных, поднижнечелюстных и подъязычных слюнных желез. Под наркозом (золетил, 5 мг/100 г массы интраперитонеально) на вентральной поверхности шеи после депиляции и обработки операционного поля 3% раствором йода (ИТМК, Россия), делали срединный продольный разрез от тела нижней челюсти до верхнего края грудины. Слева и справа выделяли комплекс поднижнечелюстной и подъязычной желез на ножке и отсекали после наложения лигатуры. Околоушные слюнные железы не имеют компактного строения, поэтому с обеих сторон их выделяли и удаляли дольками. Рану обрабатывали 0,05% водным раствором хлоргексидина (Росбио, Россия) и ушивали лавсаном (Линтекс, Россия). После операции местно применялся стрептоцид (ТФФ, Россия). Ложную операцию крысам групп ЛО1 и ЛО2 проводили аналогичным образом за исключением выделения и эктомии больших слюнных желез. Выведение животных из эксперимента осуществляли путем асфиксии углекислым газом на 1-, 2-, 3-, 4-, 6-, 8-, 10-йи 12-й неделе после операции. Семенники фиксировали в 10% забуференном (рН 7,4) формалине (БиоВитрум, Россия), промывали водой, обезвоживали в изопропаноле (БиоВитрум, Россия) и переносили в парафиновую смесь HISTOMIX (БиоВитрум, Россия). Парафиновые срезы толщиной 5 мкм готовили с помощью полуавтоматического микротома (МЗП 01 - Техном, Россия), окрашивали гематоксилином - эозином. На гистологических препаратах семенников измеряли диаметр извитых семенных канальцев в 50 строго поперечных срезах с использованием программы ImageJ 1.48. Вычисляли индекс сперматогенеза (ИС) по формуле: ИС=(4×а+3×а+2×а+а)/А, где а - 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); А - количество проанализированных канальцев. Индекс вычисляли не менее чем для 50 канальцев каждого среза семенника. Статистическую обработку результатов производили с помощью программы «SPSS 17.0» (IBM, США). Проверку распределения на соответствие нормальному закону осуществляли с помощью критерия Шапиро-Уилка. Результаты представлены в виде средней и стандартного отклонения (xx±σ). Для выяснения значимости различий средних значений морфометрических показателей (диаметр извитых семенных канальцев, индекс сперматогенеза) использовали однофакторный дисперсионный анализ для независимых выборок и зависимых выборок с последующим применением критерия Крускала-Уоллеса. Результаты исследования. Сосуды стромы семенников у крыс всех групп были без особенностей. Интерстициальные эндокриноциты у крыс групп ИН1 и ЛО1 на 1-2-й неделе, группы СЭ1 - на 1-3-й неделе, СЭ2 - на 1-2-й неделе эксперимента имели веретеновидную форму, узкие вытянутые гиперхромные ядра, что свидетельствовало об их низкой функциональной активности. Морфометрические показатели у половозрелых и неполовозрелых ИН и ЛО крыс не имели значимых различий, поэтому приводятся показатели только ИН животных. У животных группы ИН1 просвет появлялся в отдельных извитых семенных канальцах на 1-й неделе эксперимента. Поздние сперматиды (рис. 1, а) определялись со 2-й недели, сперматозоиды - с 3-й недели эксперимента. У крыс группы СЭ1 просвет в отдельных извитых семенных канальцах появлялся также на 1-й неделе эксперимента. Однако поздние сперматиды обнаруживались с 3-й недели, а сперматозоиды - с 6-й недели эксперимента (см. рис. 1, б). На 3-й неделе после удаления больших слюнных желез среди сперматогенных клеток выявлялись гибнущие. Индекс сперматогенеза у крыс группы СЭ1 на 1-й неделе после сиалоаденэктомии был ниже, чем у группы ИН1 (рис. 2, а). В составе сперматогенного слоя у животных группы ИН2 на протяжении всего эксперимента обнаруживались все клеточные популяции. В семенниках крыс группы СЭ2 (см. рис. 1, в) сперматозоиды выявлялись лишь с 3-й недели эксперимента. Индекс сперматогенеза в группе СЭ2 был ниже, чем у крыс группы ИН2 на 1-й и 2-й неделе эксперимента. У ИН неполовозрелых и половозрелых животных многоядерные сперматиды не встречались (см. рис. 2, б). В семенниках крыс группы СЭ1 на 2-4-й неделе после сиалоаденэктомии определялись многоядерные сперматиды. В семенниках крыс группы СЭ2 многоядерные сперматиды были обнаружены на 1-йи 2-й неделе после операции (см. рис. 1, г). Многоядерные сперматиды образовывались в результате нарушения второго мейотического деления. Сиалоаденэктомия приводила к снижению диаметра извитых семенных канальцев у крыс группы СЭ1 со 2-й по 6-ю неделю и повышению на 12-й неделе после операции по сравнению с показателями у крыс группы ИН1 (см. рис. 2, в). Диаметр извитых семенных канальцев у животных группы СЭ2 на 1-, 2-, 4-йи 8-й неделе после операции был меньше, чем у животных группы ИН2 (см. рис. 2, в). Обсуждение полученных данных. Влияние больших слюнных желез на репродуктивную систему грызунов - вопрос фундаментального характера, но полученные сведения могут найти приложение в диагностике и терапии заболеваний мужской репродуктивной системы человека. К примеру, у пациентов с гипогонадизмом [2] и хроническим простатитом [1] выявлено увеличение околоушных слюнных желез, что указывает на возможную морфофункциональную связь половых и слюнных желез человека. Сиалоаденэктомия вызывает одинаковые по направленности изменения в семенниках половозрелых и неполовозрелых животных, что, вероятно, связано с уменьшением концентрации биологически активных факторов больших слюнных желез, в частности ЭФР, в плазме крови. Поднижнечелюстные железы у крыс являются главным источником ЭФР, рецепторы которого обнаруживаются на сустентоцитах (клетки Сертоли), интерстициальных эндокриноцитах (клетки Лейдига), а также сперматоцитах, сперматидах и сперматозоидах [9, 11, 14]. В отличие от представленных нами результатов, S. Zhang и соавт. [15] свидетельствовали, что структура семенников половозрелых мышей после сиалоаденэктомии остается нормальной, хотя фертильность животных при этом снижается. Однако стрессорное воздействие на семенники мышей с удаленными поднижнечелюстными железами способствует появлению в них морфологических признаков повреждения, которые не наблюдаются у животных без удаления больших слюнных желез [3]. У крыс ЭФР эффективен при лечении бесплодия, индуцированного варикоцеле [3], а также снижает число гибнущих сперматогенных клеток при крипторхизме [5]. ЭФР способствует восстановлению строения и функции семенников у крыс после перекручивания семенного канатика [12]. По данным R. W.Wong и соавт. [14], гиперэкспрессия ЭФР у трансгенных мышей приводит к гипосперматогенезу. Изменения сперматогенных клеток после сиалоаденэктомии значительнее выражены у неполовозрелых крыс, что можно объяснить вовлеченностью слюнных желез в процесс дифференцировки органов репродуктивной системы самцов посредством модуляции активности рецепторов андрогенов [4]. Изменения морфометрических показателей у сиалоаденэктомированных неполовозрелых животных нивелируются к 10-й неделе, половозрелых крыс - к 8-й неделе эксперимента. Возможно, это объясняется компенсаторноприспособительными механизмами, в частности, увеличением синтеза биологически активных факторов больших слюнных желез другими источниками в организме крыс (слизистая оболочка желудка, двенадцатиперстной кишки, эпителиоциты поджелудочной железы).

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, пр. Ленина, 30; 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

Ирина Владимировна Суходоло

Сибирский государственный медицинский университет

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

Алина Сергеевна Буянкина

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

кафедра биотехнологии и органической химии 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30

Список литературы

Дополнительные файлы