CHARACTERISTICS OF THE SPERMATOGENIC EPITHELIUM IN THE TESTIS OF NEWBORN RATS - THE OFFSPRING OF FEMALE RATS WITH CHRONIC LIVER INJURY OF VARIOUS GENESIS

全文:

По данным многочисленных исследователей, частота бесплодных браков в России превысила критический уровень (15%) и не имеет тенденции к снижению [2]. При этом, повсеместно наблюдается постоянный рост мужского фактора бесплодного брака, который превышает 50% и обусловливает высокие демографические потери [8]. В настоящее время патогенез мужского бесплодия до конца не изучен, поэтому исследование репродуктивного здоровья мужчин является актуальным и составляет одно из приоритетных направлений Национального проекта «Здоровье». Известно, что морфофункциональное становление различных систем организма в постнатальном периоде во многом определяется особенностями внутриутробного развития. При этом, период новорожденности отражает их стартовые возможности. Эти теоретические предпосылки легли в основу изучения особенностей сперматогенного эпителия у новорожденных крысят от самок крыс с экспериментальным поражением гепатобилиарной системы различного генеза. Материал и методы. Работа выполнена на 60 взрослых половозрелых самках крыс линии Вистар и их новорожденном потомстве (82 крысенка из 60 пометов) в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных». У крыс-самок моделировали хроническое поражение печени токсической и лекарственной этиологии. Токсическое поражение печени создавали путем введения 40% масляного раствора СС14 (дважды в неделю в течение 2 мес) [4] и D-галактозамина гидрохлорида (Sigma - G500, США) (однократно внутрибрюшинно в дозе 250 мг/кг массы тела животного). Группу Т1 составили 12 новорожденных крысят из 12 пометов, матери которых получали СС14, а группу Т2 - 20 крысят из 10 пометов, матери которых получали D-галактозамин. Лекарственное поражение печени у самок создавали с помощью тетрациклина и парацетамола. Тетрациклин вводили в 1% крахмальном растворе в дозе 1,5 г/кг массы тела ежедневно в течение 5 сут, а парацетамол - в дозе 2,5 г/кг массы тела в течение 2 сут. Группу Л1 составили 12 новорожденных крысят из 12 пометов, матери которых получали тетрациклин, группу Л2 - 15 крысят из 14 пометов, матери которых получали парацетамол. О развитии патологического процесса в печени самок судили на основании морфологических изменений (очаговые некротические изменения гепатоцитов, дискомплексация печеночных пластинок, периваскулярная лимфогистиоцитарная инфильтрация, гипертрофия и гиперплазия звездчатых макрофагов - купферовских клеток, биохимических критериев (повышение концентрации билирубина, аланин-и аспартатаминотрансфераз) и высокого титра печеночных аутоантител (1:320 и 1:640). На 7-е сутки после моделирования поражения печени у самок крыс к ним подсаживали интактных самцов. Беременность у подопытных животных наступала в течение 5-10 сут. Контрольную группу (К-группа) составили новорожденные животные (23 крысенка из 12 пометов), родившиеся от матерей, не подвергавшихся токсическому воздействию. Объектом исследования явились семенники 1-суточного потомства самок крыс с экспериментальным поражением гепатобилиарной системы. У крысят первоначально определяли абсолютную и относительную массу семенников, затем на серийных гистологических срезах семенников, окрашенных гематоксилином - эозином, оценивали состояние сперматогенного эпителия [6], определяя при помощи морфометрической установки Motic BA400 (Motic, Германия) площадь сечения извитых семенных канальцев (ИСК), суммарное количество сперматогенных клеток и их субпопуляционный состав из расчета на один ИСК, а также количество ИСК со слущенным эпителием и суммарное число гигантских сперматогенных клеток в 30 поперечных срезах ИСК. Определяли также клеточный индекс, представляющий собой отношение общего количества сперматогенных клеток в 30 поперечно срезанных ИСК к числу сустентоцитов, подсчитанных в этих канальцах. Полученные цифровые данные обрабатывали на компьютере с использованием программы Statistica v.6.0. (Stasoft, Inc.), PAST (v.2.17b) [3], при этом проводили сравнение средних значений показателей в ходе однофакторного дисперсионного анализа с последующими попарными сравнениями методами Тьюки. Статистически значимыми считали различия при P≤0,05. Результаты исследования. У всех крысят подопытных групп имеет место снижение весового индекса семенника. Так, если у интактных крысят исследуемый показатель составил 0,130±0,003, то у животных обеих токсических групп он оказался равным, соответственно, 0,120±0,006 и 0,058±0,005. У новорожденных крысят от самок с лекарственным поражением печени данный показатель также оказался значимо сниженным по сравнению с контролем (соответственно 0,059±0,006 и 0,023±0,015). Диаметр ИСК почти у всех экспериментальных животных был снижен по сравнению с таковым в контроле (рисунок, а). Наиболее выраженное снижение исследуемого показателя выявлено у новорожденных крысят Т1-группы и Л1-группы. Исключение составили крысята Т2-группы (галактозамин), у которых диаметр ИСК несколько превысил таковой в контроле (см. рисунок, а). Эти данные находятся в полном соответствии с результатами, полученными при анализе величины площади поперечного сечения ИСК (см. рисунок, б). В ИСК у новорожденных крысят интактной группы в составе сперматогенного эпителия выявляются сперматогонии и единичные сперматоциты. У крысят всех экспериментальных групп наблюдается значимое снижение суммарного содержания сперматогенных клеток по сравнению с таковым у интактных новорожденных крысят. У крысят всех подопытных групп происходит также снижение суммарного содержания сперматогоний, при этом наиболее выраженное (на 17,6%) - у крысят токсической группы Т1. Анализ субпопуляционного состава сперматогоний по степени их зрелости позволил выявить, что содержание малодифференцированных сперматогоний (тип А) у подопытных животных всех групп снижено по сравнению с контролем за исключением крысят группы Т1, у которых исследуемый показатель значимо превысил таковой у интактных животных. При этом, у всех подопытных животных содержание сперматогоний конечной степени зрелости существенно было снижено по сравнению с контролем. Суммарное содержание первичных и вторичных сперматоцитов у подопытных крысят также было значимо ниже, чем в контроле. Наиболее выраженное снижение данного показателя выявлено у крысят групп Л1 иЛ2 (таблица). Сперматиды и сперматозоиды в ИСК у интактных и подопытных крысят в период новорожденности отсутствуют. Кроме того, выявлено снижение количества сустентоцитов в ИСК у всех подопытных крысят по сравнению с таковым у новорожденных интактных крысят. Исключение составили животные группы Т1, у которых данный показатель превысил таковой в контроле (см. таблицу). Анализ величины клеточного индекса позволил констатировать его значимое снижение у животных всех подопытных групп. Одним из наиболее чувствительных индикаторов состояния сперматогенеза является показатель, отражающий содержание ИСК со слущенным эпителием. У подопытных крысят всех групп количество таких ИСК значимо выше, чем в контроле (см. рисунок, в). Аналогичная закономерность выявлена и при анализе содержания в ИСК экспериментальных животных одно-, дву-и многоядерных клеток, в том числе гигантских клеток с фрагментированными и пикнотизированными ядрами (см. рисунок, г). Обсуждение полученных данных. Таким образом, результаты проведенного исследования позволяют констатировать, что у потомства самок крыс с экспериментальным поражением печени токсического и лекарственного генеза имеет место нарушение антенатального развития сперматогенного эпителия, о чем свидетельствует, прежде всего, снижение суммарного количества сперматогенных клеток и изменение их субпопуляционного состава, а также увеличение числа канальцев со слущенным эпителием и в них гигантских сперматогенных клеток. Согласно современным представлениям [7, 12], сустентоциты являются одним из важнейших компонентов, определяющих антенатальное и постнатальное развитие сперматогенного эпителия ИСК. Установлено, что сустентоциты обеспечивают структурное поддержание и питание сперматогенных клеток, фагоцитоз их дегенеративпротеинов, в том числе андрогенсвязывающий белок, а также многочисленные цитокины, регулирующие развитие сперматогенных клеток на разных этапах онтогенеза [10, 12]. В этом плане заслуживают внимания полученные нами данные, свидетельствующие о снижении у потомства самок крыс с экспериментальным поражением печени различного генеза содержания в ИСК сустентоцитов. Логично предположить, что в результате уменьшения их содержания нарушается регуляция антенатального развития сперматогенных клеток у подопытных крысят. Это согласуется с полученными нами результатами, свидетельствующими о снижении суммарного содержания сперматогенных клеток и изменения их субпопуляционного состава у подопытных крысят. Вместе с тем, репродуктивная система может блокироваться и опосредованно через гипоталамогипофизарно-адреналовую систему [1, 5, 9]. Ранее было установлено [1], что у потомства самок с хроническим экспериментальным поражением гепатобилиарной системы происходит уменьшение площади мелкоклеточного (вентромедиального) и крупноклеточного (супраоптического) ядер гипоталамуса, уменьшение размеров клеток этих ядер и плотности их расположения. Проникновение из крови матери через плаценту в кровь плода токсических продуктов метаболизма, продуктов перекисного окисления, сенсибилизированных лимфоцитов, а также антител обусловливает нарушение условий гисто-, органо-и системогенеза плода. Вместе с тем, основным компонентом стрессового синдрома является кортикотропин-рилизинг-гормон, вырабатываемый клетками аркуатного ядра гипоталамуса, который способен непосредственно или через β-эндорфины подавлять выработку лютеинизирующего гормона аденогипофиза и приводить, в конечном итоге, к нарушению синтеза гормонов репродукции [9]. Наконец, процесс формирования половых клеток регулируется многоуровневой системой «гипоталамус-гипофиз-гонады», звенья которой тесно взаимосвязаны с механизмами положительных и отрицательных обратных связей. Нарушения последних могут приводить к развитию патологического процесса как в регулируемой системе, так и в организме в целом [11]. Таким образом, полученные результаты позволяют сделать заключение, что у самок крыс с экспериментальным поражением печени рождается потомство с нарушенным «стартом репродуктивного здоровья».

作者简介

M. Sizonenko

Chelyabinsk State Medical Academy

Email: maximus_74.79@mail.ru

G. Briukhin

Chelyabinsk State Medical Academy

Email: kanc@vita.chel.su

参考

补充文件