Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы. «Морфофункциональная характеристика мужских половых желёз в различные сроки антенатального и постнатального периода» 11
1.1 Гистофизиология мужских гонад в антенатальном периоде 11
1.2. Гистофизиология мужских гонад в постнатальном периоде 37
Глава II. Материал и методы исследования 56
II. 1. Общая характеристика экспериментальных животных 56
П.2. Экспериментальные модели хронических поражений печени 57
П.2.1. Моделирование алкогольного поражения печени у экспериментальных животных 57
П.2.1. Моделирование мезенхимального поражения печени экспериментальных животных 60
П.З Экспериментальная модель имобилизационного стресса 61
П.4 Методы исследования 61
П.4.1. Морфологические методы исследования семенника 62
П.4.2. Морфометрические методы исследования семенника 62
П.4.3. Оценка физиологических параметров сперматозоидов 73
П.4.4. Оценка эндокринной функции клеток Лейдига и сустентоцитов 77
П.4.5. Оценка полового поведения экспериментальных животных 78
П.4.6. Биологические методы исследования семенника. 78
П.4.7. Статистические методы Исследования. 79
Глава III. Результаты собственных исследований и их обсуждение 80
III. 1. Характеристика весовых параметров мужских половых желез экспериментальных животных. 80
Ш.2. Оценка сперматогенного эпителия экспериментальных животных 84
111.2.1. Оценка площади извитых семенных канальцев 84
111.2.2. Характеристика сперматогенного пласта 87
III. 2.3. Характеристика сустентоцитов 104
Ш.З. Характеристика эндокринного компартмента 117
Ш.4. Характеристика морфофункциональных параметров эпидидимальных сперматозоидов 108
Ш.4.1. Содержание эпидидимальных сперматозоидов у экспериментальных животных 108
111.4.2. Анализ двигательной активности сперматозоидов у экспериментальных животных ПО
111.4.3. Характеристика кислотной и осмотической резистентности сперматозоидов экспериментальных животных 115
III. 5. Оценка стресс-резистентности экспериментальных животных 126
111.5.1. Оценка стресс-резистентности генеративного компонента семенников экспериментальных животных 128
111.5.2. Оценка стресс-резистентности эндокринного компонента семенников экспериментальных животных 135
Ш.6. Оценка полового поведения экспериментальных животных 138
Ш.7. Оценка фертильности экспериментальных животных 141
Глава IV. Заключение 145
Выводы 151
Список использованной литературы
- Гистофизиология мужских гонад в постнатальном периоде
- Моделирование мезенхимального поражения печени экспериментальных животных
- Характеристика морфофункциональных параметров эпидидимальных сперматозоидов
- Оценка стресс-резистентности эндокринного компонента семенников экспериментальных животных
Введение к работе
Актуальность проблемы. Общепризнанной на сегодняшний момент является определяющая роль материнского здоровья в воспроизводстве полноценного потомства, а также снижении перинатальной заболеваемости и ранней смертности, что является одним из необходимых условий для выхода из демографического кризиса. Демографические проблемы, находясь в одном ряду с экономическими и социальными, а иногда и сливаясь или тесно переплетаясь с ними, входят в число общепризнанных, определяющих общий социально-политический климат в стране (Вишневский А.Г. и др., 2003).
Важной составляющей демографических процессов являются репродуктивные проблемы в браке, включающие бесплодие, невынашивание беременности и перинатальную патологию (Артифексова А.А., 1999). Согласно данным литературы, в настоящее время наблюдается неуклонное снижение здоровья женщин репродуктивного возраста (Кислицына О.А., 2011). Особое место в структуре экстрагенитальной патологии при этом занимают болезни гепатобилиарной системы: холангиты, холециститы, гепатиты, желчнокаменная болезнь, дискинезии желчевыводящих путей, рост которых отмечается повсеместно (Подымова С.Д., 2004; Шехтман М.М., 2005; Апресян С.В., 2009).
Всё вышеперечисленное определило устойчивый интерес к изучению влияния экстрагенитальных заболеваний женщин на здоровье их потомства, особенно репродуктивное. В связи с этим целью настоящего исследованя явился анализ морфофункционального становления генеративной и эндокринной функции семенников у помства самок крыс с экспериментальным поражением печени алкогольного и мезенхимального генеза в различные сроки постнатального развития.
Цель исследования обусловила постановку следующих задач:
-
Изучить особенности сперматогенеза у потомства самок крыс с хроническим экспериментальным поражением печени алкогольного и мезенхимального генеза: количество сперматогенных клеток семенных извитых канальцев, содержание эпидидимальных сперматозоидов, их жизнеспособность и наличие патологических форм.
-
Оценить эндокринный компартмент семенников у потомства самок крыс с хроническим экспериментальным поражением печени алкогольной и мезенхимальной природы: суммарное содержание клеток Лейдига, их субпопуляционный состав и концентрацию тестостерона в сыворотке крови.
-
Исследовать влияние иммобилизационного стресса на состояние генеративного и эндокринного аппарата семенников потомства самок крыс с поражением гепатобилиарной системы алкогольного и мезенхимального генеза.
-
Изучить показатели фертильности потомства самок крыс с хроническим поражением гепатобилиарной системы алкогольного и мезенхимального генеза.
Научная новизна.
На адекватных экспериментальных моделях, воспроизводящих различные формы поражения печени материнского организма, установлены общие закономерности морфофункционального становления генеративного и эндокринного аппарата семенников у потомства. Выявлено нарушение морфофункциональных характеристик эпидидимальных сперматозоидов у потомства самок крыс с экспериментальным поражением печени мезенхимального и алкогольного генеза: изменение количественного состава, уменьшение подвижности и жизнеспособности, а также их осмотической и кислотной резистентности. Показано, что эндокринный и генеративный компартменты семенников потомства самок крыс с патологией гепатобилиарной системы характеризуются сниженной резистентностью к стрессовым воздействиям. Установлено, что у самок крыс с экспериментальным поражением печени рождается потомство со сниженной фертильностью.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Проведенное исследование носит фундаментальный характер. Его результаты углубляют и расширяют знания о механизмах, лежащих в основе нарушения репродуктивной функции потомства, рожденного от матерей с хроническим поражением печени. Полученные результаты содержат новые сведения о влиянии патологии гепатобилиарной системы матери алкогольного и мезенхимального генеза на сперматогенез, эндокринный аппарат семенников и на фертильность потомства.
Полученные в ходе исследования результаты могут быть использованы при обосновании выделения детей, рожденных от матерей с патологией гепатобилиарной системы алкогольной и мезенхимальной этиологии, в группу риска в связи с возможностью развития нарушений репродуктивной системы, в том числе бесплодия.
Результаты исследования используются в научно-исследовательской деятельности и в учебном процессе курса гистологии, цитологии и эмбриологии биологического факультета ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный университет» в дисциплинах: «Биология размножения и развития» (бакалавриат и специалитет), «Гистофизиология репродуктивной системы» (магистратура).
Положения выносимые на защиту:
1. Экспериментальная патология гепатобилиарной системы алкогольного и мезенхимального генеза матери вызывает нарушение процессов сперматогенеза у потомства, проявляющееся в изменении числа сперматогенных клеток, снижении жизнеспособности сперматозоидов и увеличении содержания их патологических форм.
2. Патология гепатобилиарной системы у матери алкогольной и мезенхимальной природы в условиях эксперимента вызывает изменения эндокринного компартмента семенников у потомства, что находит своё проявление в уменьшении числа клеток Лейдига и снижении концентрации тестостерона в сыворотке крови.
3. Экстрагенитальная патология в виде хронического мезенхимального и алкогольного поражения гепатобилиарной системы матери обусловливает у потомства задержку наступления беременности и нарушение фертильности.
Апробация материалов работы.
Материалы конференции были представлены на III эмбриологическом симпозиуме Всеросийского научного медицинского общества анатомов, гистологов, эмбриологов «ЮГРА-ЭМБРИО-2011 Закономерности эмбриофетальных морфогенезов у человека и позвоночных животных» (Ханты-Мансийск, 2011); на XI международном конгрессе международной ассоциации морфологов (Самара, 2012); на III международной, (X итоговой) научно-практической конференции молодых ученых (Челябинск, 2012); на второй всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Физиологические механизмы адаптации и экология человека» (Тюмень, 2012); на IV международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (Челябинск, 2012); на II всероссийской конференции молодых ученых «Проблемы биомедицинской науки третьего тысячелетия» (Санкт-Петербург, 2012); на всероссийской молодежной конференции «Нейробиология интегративных функций мозга» (Санкт-Петербург, 2013); на IV международной, (XI итоговой) научно-практической конференции молодых ученых (Челябинск, 2013); на международной конференции «Реформування та розвиток науки: сучасні виклики» (Киев, 2013); на международной научно-практической конференции «Наука, образование, общество: тенденции и перспективы» (Москва, 2013); на IV международной научно-практической конференции «Приоритетные научные направления: от теории к практике» (Новосибирск, 2013); на всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы морфологии, адаптогенеза и репаративных процессов», посвященной памяти чл.-кор. АМН СССР профессора Ф. М. Лазаренко (Оренбург, 2013).
Публикации: По теме диссертации опубликовано 20 работ, в том числе 8 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации: Основное содержание работы изложено на 199 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, их обсуждения, выводов и списка использованной литературы, включающего 409 источников, в том числе 243 работы зарубежных авторов. Диссертация содержит 12 таблиц, 56 рисунков, из которых 23 микрофотографии.
Гистофизиология мужских гонад в постнатальном периоде
На начальном этапе жизни любого млекопитающего гонады XX и XY эмбрионов развиваются одинаково и, будучи морфологически идентичны, называются индифферентными гонадами (Habert R. et al, 2001).
Гонады закладываются в виде полового валика по обе стороны от дорсальной брыжейки кишки. Они особенно хорошо видны в средней части туловища (Noden D.M., De Lahunta А., 1985). Половой валик развивается из промежуточной мезодермы и представляет собой общий зачаток почек и половых желез. Половой валик состоит из целомического поверхностного эпителия и мезенхимы. Эти элементы представляют собой так называемый соматический компонент гонад (Gier Н.Т., Marion G.B., 1969). На вентромедиальной поверхности полового валика, целомический эпителий начинает разрастаться и быстро становится многослойным. Разрастание эпителия в результате митотических делений приводит к тому, что половой валик начинает выпирать в целомическую полость. Утолщенный половой валик проходит в продольном направлении и, таким образом, располагается параллельно мезонефральной закладке, но медиальнее ее (Riisse I., Sinowatz F., 1998; George F.W., Wilson J.D., 1994). Данная структура может быть обнаружена при гистологическом исследовании в мышиных эмбрионах на 9,5 дпс (дни после спаривания) (Kaufman М.Н., 1992), на 21-22 дпс и 28 дпс у эмбрионов свиней и овец соответственно (Riisse I., Sinowatz F., 1998), на 27-31 дпс у крупного рогатого скота (Wrobel К.Н., 1998) и на 31-35-е сутки развития у человека (Кожухарь В.Г., 1982).
Клетки целомического эпителия активно пролиферируют и врастают в подлежащую мезенхиму мезонефрической почки в виде тяжей, называемых половыми шнурами. Формирование половых шнуров у мышей завершается на 11.5 дпс, в это время часть из них уже заселена первичными половыми клетками (ГПЖ) (Moreno S.G. et al, 2001). У человека данные структуры формируются к 6-7-ой неделе эмбриогенеза (Satoh М., 1991).
В настоящее время открыто множество генов, необходимых для формирования индифферентных гонад. Некоторые из них играют важную роль в дифференцировке промежуточной мезодермы и мочеполовой системы в целом. Наиболее важными генами в данном процессе являются ген стероидогенного фактора-1 (SF-1) и ген опухоли Вильмса (WT-1). Мутация в первом способна вызвать реверсию пола, таким образом, все эмбрионы будут иметь женский пол (Peter М., Dubus J.M., 2000). Мутация в последнем способна приводить к образованию соответствующей опухоли и развитию ряда синдромов. Так делеция, вызывающая утрату гена WT-1, приводит к развитию WAGR-синдрома, сопровождающегося аномалиями половых органов, аниридией и умственной отсталостью. Мутация в данном гене может вызывать развитие синдрома Дени-Драша, сопровождающегося дизгенезией половых желез и нефропатией, приводящей к почечной недостаточности (Устинкина Т.Н., Шустов СБ., 2010). Другими генами, которые также влияют на процесс формирования индифферентных гонад, являются Emx2, Liml и МЗЗ. Отсутствие или мутации одного из этих генов вызывают различные аномалии: от легких нарушений в строении и функции до полного отсутствия почек или половых желез (Capel В., 2000; Tohonen V. etal.,2003).
После закладки индифферентные гонады заселяются ППК, которые, согласно современным представлениям, развиваются экстрагонадально. Так ППК были идентифицированы во внегонадных сайтах зародышей у многих видов млекопитающих, включая крыс, мышей, человека и кролика (Byskov A.G., Hoyer Р.Е., 1994). В эксперименте на мышах было доказано, что предшественники ППК (пре-ППК) образуются из клеток проксимальной области эпибласта, прилегающего к внезародышевой эктодерме, а не из энтодермы желточного мешка, как считалось раньше. В настоящее время первым маркером пре-ГПЖ считается транскрипционный репрессор Blimp 1, экспрессию которого можно наблюдать в шести клетках проксимальной части эпибласта на 6.25 дпс. Функция данного белка сводится к подавлению активности некоторых специфичных для соматических клеток гомеобоксных генов семейства Нох (McLaren A. et al, 2003). Тем не менее, клетки проксимальной области эпибласта не обладают никакими морфологическими особенностями по сравнению с клетками дистального эпибласта, поэтому даже клетки, выделенные из дистального конца эпибласта, могут дифференцироваться в пре-ГПЖ, если их пересадить в надлежащее время в проксимальную область эпибласта. В то же время, клетки проксимальной части эпибласта не превращались в пре-ГПЖ, когда их пересаживали в дистальную область эпибласта. Установлено, что индукционное действие на клетки проксимального эпибласта оказывают клетки прилегающей к нему внезародышевой эктодермы, вырабатывающие ряд факторов, среди которых ключевую роль играют белки ВМР4 и ВМР8Ь, в отсутствие которых ГПЖ или не образуются, или образуются в очень малом количестве (McLaren А., Lawson К.А., 2005). Сходное с ними действие оказывает также белок ВМР2, вырабатываемый клетками гипобласта (Saitou М. et al., 2002). Окончательное превращение Blimp 1+-клеток в ГПЖ происходит после того, как они перемещаются из проксимальной области эпибласта к основанию аллантоиса в ходе гаструляции. Подавление экспрессии некоторых гомеозисных генов, связанное с экспрессией гена Stella (продукт которого является репрессором транскрипции) на 7.5 дпс является ключевым событием процесса превращения пре-ПГЖ в ГПЖ (Saitou М. et al, 2005).
В конце гаструляции ГПЖ начинают двигаться от основания аллантоиса к стенке задней кишки. Затем они перемещаются по ней к средней части зародыша, где покидают кишку и перемещаются сквозь толщу дорсального мезентерия в индифферентные гонады (Tres L.L. et al., 2004).
На этапе миграции ГПЖ уже можно определить морфологическими методами (Кожухарь В.Г., 2011). Эти клетки имеют крупные размеры (12-20 мкм в диаметре) и неправильно округлую форму с центрально расположенным ядром, в котором можно различить 1-2 ядрышка. В цитоплазме наблюдается высокая активность неспецифической щелочной фосфатазы, которая является главным гистохимическим маркером этих клеток, а также ШИК-позитивные гранулы гликогена. При электронной микроскопии различимы многочисленные ядерные поры, крупные ядрышки с хорошо развитым гранулярным компонентом и тонкодисперстный хроматин. Цитоплазма ГПЖ имеет низкую электронную плотность, ЭПС и аппарат Голь лжи развиты умеренно. Имеется множество свободных рибосом и полисом, центриоли, лизосомоподобные везикулы, элементы цитоскелета, а также сферические митохондрии с пластинчатыми кристами. В цитоплазме наблюдаются пиноцитозные пузырьки, липидные капли и многочисленные гранулы гликогена. На клеточной поверхности формируются ламеллоподии с филоподнями, а также единичные микроворсинки. Формируются плотные контакты с различными соматическими клетками, в том числе и с клетками целомического эпителия (Fukuda Т., 1976; Takeva Z., 1997).
Моделирование мезенхимального поражения печени экспериментальных животных
После рождения млекопитающего семенник представляет собой незрелый орган, который обретает способность полностью выполнять свои функции только в период полового созревания. Приобретение семенниками зрелости выражается в ряде морфологических изменений на тканевом, клеточном и ультраструктурном уровнях (Wrobel К.Н. et al., 1988).
Семенник новорождённого по своему строению мало отличается от семенника плода последних месяцев развития. К моменту рождения вес яичка достигает 0,8 г. Яичко новорождённого ребёнка характеризуется дольчатостью строения, рыхлым расположением интерстициальной ткани, которая сильно напоминает мезенхиму. В интерстициальной ткани содержится небольшое количество клеток Лейдига мелких размеров. Однако в течение первых недель и месяцев после рождения наиболее активно проявляются процессы запрограммированной гибели эндокриноцитов, сменяющиеся затем периодом «покоя», когда в популяции практически отсутствуют зрелые клетки Лейдига и не выражена пролиферативная активность их предшественников (Шевлюк Н.Н. с соавт., 2010).
В семенных извитых канальцах у человека просвет отсутствует до 4-х летнего возраста. Первые сперматогонии типа А, появляются в 5-6 лет. В 7 лет формируются первые сперматоциты, увеличиваются просветы семенных извитых канальцев (Целуйко С.С. с соавт., 2010).
Существенные изменения структуры семенника происходят в пубертатном периоде. Согласно современным представлениям, данный процесс запускается благодаря лептину - гормону, синтезирующемуся клетками белой жировой ткани. В экспериментах с животными было установлено, что инъекции лептина способствуют половому созреванию, стимулируя выработку эстрогенов (Chehab F.F. et al., 1997). У человека перед началом пубертатного периода также повышается уровень лептина (Mantzoros C.S. et al, 1997). В этом периоде завершается формирование гематотестикулярного барьера (ГТБ), когда сустентоциты (его основные структурные элементы) перестают делиться и формируют замыкающие соединения (Кассиль Г.Н., 1983). При этом барьер приобретает классическое строение и включает такие структуры, как непрерывную базальную мембрану эндотелия, эндотелий капилляров, обладающий выраженной фагацитарной активностью перицитов, прослойки интерстециальной соединительной ткани с макрофагами, способными разрушать токсические вещества и ксенобиотики, а также оболочки извитого семенного канальца и его базальную мембрану (Быков В.Л., 2002). Другие исследователи утверждают, что барьер формируется уже на ранних стадиях эмбриогенеза, отделяя клетки крови от клеток половой системы, препятствуя, тем самым, развитию аутоиммунных реакций (Райцина С.С, 1982).
На пубертатный период приходится пик пролиферации и дифференцировки клеток Лейдига у всех млекопитающих (Шевлюк, 2010). Также на данном этапе начинаются процессы пролиферации, однако полноценный сперматогенез устанавливается только к 20-22 годам жизни (Целуйко С.С. с соавт., 2010).
Результатом процессов, происходящих в пубертатном периоде, становится формирование зрелых семенников, в которых полноценно происходят процессы сперматогенеза и стероидогенеза.
Особенностью сперматогенеза многоклеточных животных является наличие между делящимися сперматогенными клетками цитоплазматических мостиков, благодаря чему достигается синхронное развитие половых клеток (Burgos, Fawsett, 1955).
Сперматогенез по аналогии с оогенезом можно разделить на четыре периода: период размножения; период роста, в течение которого происходит заметное увеличение размеров половых клеток; период созревания, включающий мейоз; период формирования, завершающийся появлением сперматозоидов (Соколов И.И., 1966). Однако в современной литературе чаще принято подразделять сперматогенез на три этапа, поскольку рост мужских половых клеток в ходе сперматогенеза выражен слабо (Реунов А.А., 2005).
Согласно данной концепции (Bloom W., Fawcett D.W., 1975; Реунов А.А., 2005), первым этапом сперматогенеза является сперматоцитогенез. На данном этапе происходит размножение сперматогонии. Пролиферация сперматогонии сопровождается образованием ряда генераций, причем каждая последующая генерация становится более дифференцированной, чем предыдущая. Данные клетки располагаются на базальной мембране семенных извитых канальцев. Общее их количество в семеннике человека составляет около 1 миллиарда (Долгов В.В., 2006). С морфологической точки зрения сперматогонии представляют собой клетки округлой или овальной формы, имеющие ЭПС, аппарат Гольджи, а также большое количество рибосом и полисом (Реунов А.А., 2005). Характерной особенностью сперматогониев является наличие половых детерминантов (зародышевой плазмы). Ряд исследований указывает на то, что в формировании данной субстанции принимает участие митохондриальный матрикс (Reunov A. A. et al, 2000, Реунов А.А. с соавт. 2004).
Для млекопитающих существует четкая классификация сперматогонии в зависимости от морфологии ядер (Leblond СР., Clermont Y., 1952), однако у различных групп млекопитающих количество групп, на которые можно поделить всю популяцию сперматогонии, будет отличаться. Так, у грызунов сперматогонии делят на 3 популяции: А - незрелые, В-зрелые и сперматогонии промежуточного типа (In). Кроме того, незрелые сперматогонии образуют 4 субпопуляции (А1-4) (Clermont Y., 1966, Clermont Y., Hermo L., 1976). Помимо сперматогонии с базальной мембраной семенных извитых канальцев у грызунов контактируют стволовые сперматогенные клетки (Ао), которые ничем морфологически не отличаются от сперматогонии А, и единственный признак, по которому их можно идентифицировать - это отсутствие соседних клеток в радиусе 25 мкм (Захидов СТ., с соавт., 2009). Клетки Ао редко вступают в деление и представляют собой своеобразный клеточный резерв (Oakberg E.F., Huckins С, 1976). Важным признаком клеток, вставших на путь дифференцировки, является наличие между ними цитоплазматических мостиков вследствие неполной цитотомии. Такие клетки обозначают как Арг (спаренные), если мостик соединяет 2 клетки, или Aai (групповые), если образуется клон из 4-8 или 16 клеток.
Характеристика морфофункциональных параметров эпидидимальных сперматозоидов
Результаты количественных исследований семенников показывают, что площадь извитых семенных канальцев у крыс увеличивается в процессе роста организма животного, а после наступления половой зрелости отличается постоянством, в связи с чем этот показатель служит достоверным критерием, отражающим структурно-функциональное состояние мужских гонад (Creasy D.M., 2001; Odum J. et al, 2009; Сизоненко М.Л., Брюхин Г.В., 2012).
Полученные нами данные (рис. 25) совпадают с литературными. Так установлено, что у интактных крысят данный показатель увеличивается с 1822,00 мкм2 (95% ДИ: 1802,62-1841,38 мкм2) в период новорожденное до 43574,00 мкм2 (95% ДИ: 40256,67-46891,33 мкм2) к периоду половой зрелости. У животных опытной группы 1 площадь семенных извитых канальцев изменятся с 1680,00 мкм2 (95% ДИ: 1635,12-1724,88 мкм2) до 33760,00 мкм2 (95% ДИ: 30014,44- 37505,56 мкм2). У самцов 2-ой подопытной группы данный показатель увеличивается с 2101,03 мкм2 (95% ДИ: 1846,58-2355,48 мкм2) до 25859,70мкм2 (95% ДИ: 22507,06-29212,34 мкм2).
Полученные в ходе исследования данные указывают на изменение изучаемого показателя у животных обеих опытных групп по сравнению с интактными животными на разных сроках исследования. Так у животных опытной группы 1 наблюдается увеличение площади сечения извитых семенных канальцев на 15-е, 30-е и 45-е сутки исследования, а также снижение на 70-е. Во второй опытной группе наблюдается увеличение исследуемого показателя у новорожденных животных, а также его достоверное снижение на 30-й и 70-й дни постнатального онтогенеза.
Изменения размеров извитых семенных канальцев являются важными количественными показателями, указывающими на угнетение сперматогенеза (Саяпина И.Ю., 2013). Увеличение размеров извитых семенных канальцев является распространенным изменением со стороны мужской репродуктивной системы при различных интоксикациях (Дуденкова Н.А., Шубина О. С, 2013), особенно ярко развивающееся при гиперандрогинемии (Васильева С.Г. и др., 2011), а также асептических воспалениях (Шепитько В.И., Стецук Е.В., 2007). При этом авторы указывают на альтерационный характер подобных изменений и отмечают тенденцию к существенному уменьшению размеров канальцев по сравнению с нормой в дальнейшем. Аналогичные изменения мы наблюдаем у подопытных животных, когда увеличение диаметра и площади семенных извитых канальцев на начальных этапах онтогенеза сменяются их уменьшением по сравнению с интактными самцами в период половозрелости.
Уменьшение площади канальцев при действии различных экстремальных факторов на организм отмечается многими авторами, в частности при эмоционально-болевом стрессе (Епхиев А.А., 2002), при гипокинетическом стрессе (Tash J.S. et al, 2002), холодовом стрессе (Саяпина И.Ю., 2013), нарушении гемодинамики в семеннике (Кириллов Ю.Б и др., 2003) и т. д. Подобные изменения обычно связывают с уменьшением числа сперматогенных клеток в просвете канальца (Creasy D.M., 2001), однако увеличение диаметра канальцев при патологии также, как правило, сопровождается истончением сперматогенного пласта и уменьшением количества клеток в его составе (Васильева С.Г. и др., 2011; Дуденкова Н.А., Шубина О.С, 2013). Ряд авторов полагает, что уменьшение размеров извитых семенных канальцев обусловлено уменьшением секреции жидкой среды канальца сустентоцитами (Odum, J., et al., 2009), связанным со снижением уровня тестостерона в семенниках, поскольку данный гормон участвует в регуляции секреторной активности сустентоцитов, в том числе и секреции жидкой среды канальца (Creasy D. М., 2001; Yazawa, H.et al., 2000). Таким образом, увеличение размеров канальцев при интоксикации на фоне гиперандрогенемии (Васильева С.Г. и др., 2011) происходит, напротив, благодаря усилению секреторной активности сустентоцитов, вследствие стимуляции их секреторной активности тестостероном. Очевидно, процессы усиления и угнетения секреции сустентоцитов отражают развивающиеся в них неспецифические процессы адаптации и исчерпания внутренних резервов (Селье Г., 1960; Гаркави Л.Х. и др., 1990). В данном контексте наблюдаемое у животных опытной группы 2 повышение размеров извитых семенных канальцев в период новорожденности может являться следствием более сильной интоксикации в антенатальном периоде по сравнению с самцами опытной группы 1, и более выраженного проявления угнетения функции секреции внутриканальцевой жидкости сустентоцитами.
Таким образом, у подопытных животных наблюдается изменение размеров семенных извитых канальцев, что может свидетельствовать о нарушении функциональной активности сустентоцитов.
Оценка стресс-резистентности эндокринного компонента семенников экспериментальных животных
У интактных животных на начальных этапах постнатального развития этот индекс имеет низкие значения и практически не изменяется с 1-го по SO-fi дни жизни: так у новорожденных он составил 0,44 (95% ДИ: 0,28-0,60), у 30-дневных крысыт - 0,47 (95% ДИ: 0,31-0,63). Затем, начиная с периода полового созревания, происходит его увеличение, что обусловлено возрастающей в данный период функциональной нагрузкой на интерстициальную ткань семенника, и достигает максимального значения у половозрелых животных, составив 2,42 (95% ДИ: 2,17-2,67). У животных обеих опытных групп вследствие развития патологических процессов наблюдаются отклонения в динамике данного показателя. У новорожденных животных обеих подопытных групп он компенсаторно повышен: так у животных первой группы он составил 1,01 (95% ДИ: 0,96-1,06), у второй -1,66 (95% ДИ: 1,59-1,73). Далее у животных первой группы наблюдается постепенное увеличение исследуемого показателя, причем вследствии развития адаптационных процессов, направленных на восстановление численности популяции активных эндокриноцитов, стабилизации показателя на начальных этапах онтогенеза не наблюдается, а сам показатель на большинстве сроков исследования повышен по сравнению с интактными животными. Однако достигнув к 70-му дню жизни животных и составив 2,59 (95% ДИ: 2,54-2,64), он перестает статистически отличаться от контрольных значений. У животных второй группы наблюдается постепенное уменьшение данного индекса до конца периода полового созревания, когда он становится идентичен значению этого показателя у контрольных самцов, однако к периоду половой зрелости он снова резко возрастает, составив 3,40 (95% ДИ: 3,32-3,48), снова превысив значения у интактных животных.
Размер ядер клеток тесно коррелирует с их функциональной активностью (Хесин Я.У., 1968). В ходе исследования зафиксировано постепенное уменьшение данного показателя у животных контрольной группы с 4,85 (95% ДИ: 4,81-4,89) в период новорожденности до 3,48 (95% ДИ: 3,46-3,50) у 30-дневных животных. Однако, начиная с периода полового созревания, показатель возрастает, достигая максимума - 5,77 (95% ДИ: 5,55-5,99) к половой зрелости (рис. 49). Характер данной зависимости близок к наблюдаемой нами динамике численности активных клеток Лейдига (рис. 18 А), поэтому наблюдаемые изменения у интактных животных могут быть связаны главным образом с колебаниями численности данной субпопуляции клеток. У животных обеих подопытных групп, такой четкой корреляции не прослеживается. Однако происходит увеличение диаметра ядер у первой группы с 5,06 (95% ДИ: 4,73-5,39) у новорожденных до 5,30 (95% ДИ: 4,90-5,70) у половозрелых животных, а у второй - с 3,83 (95% ДИ: 3,62-4,04) до
Поскольку клетки Лейдига парактринно взаимосвязаны с сустентоцитами (Демяшкин Г.А., Амиров Н.Ш., 2009), для изучения генеративной функции важно изучить их соотношение (рис. 50). Исследуемый показатель у животных всех экспериментальных групп снижался сразу после рождения, что связано с уменьшением популяции клеток Лейдига, с одной стороны, и с пролиферацией сустентоцитов с другой, затем наблюдался рост данного показателя вплоть до 70-го дня, связанный с пролиферацией интерстициальных эндокриноцитов. При этом на большинстве сроков исследования данный параметр был снижен у подопытных животных обеих групп по сравнению с интактными крысятами.
Согласно современным представлениям, тестостерон, вырабатываемый клетками Лейдига, диффундирует сквозь базальную мембрану извитого семенного канальца и оказывает непосредственное действие на сперматогенные клетки, стимулируя процессы сперматогенеза (Weinbauer G.F. et al., 2004). Нами производился анализ уровня тестостерона у половозрелых животных, который выявил снижение уровня данного гормона в сыворотке крови у экспериментальных животных обеих групп (рис. 51). Так у интактных животных данный показатель составил 150,11 нг/дл (95% ДИ: 146,77-153,45 нг/дл), в то время как у самцов из 1-ой подопытной группы - 134,58 нг/дл (95% ДИ: 132,31-136,85 нг/дл), а из 2-ой - 112,4 (95% ДИ: 98,59-126,21).
