Содержание к диссертации
Введение
1. Морфо-функциональное состояние репродуктивной системы самок в норме и при действии стресс-факторов внешней среды (обзор литературы) 10
1.1. Взаимосвязь гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной и репродуктивной систем 11
1.2. Морфогенез половых органов самки в норме и при действии стресс-факторов среды 18
1.3. Гипоталамо-гипофизарно-гонадная система и ее реакция на стресс. 31
1.4. Функциональная система- мать-плацента-плод и ее реакция на стрессорные воздействия. 38
1.5. Влияние гормонального дисбаланса матери на онтогенез репродуктивной системы ее потомства . 44
2. Материал и методы исследования. 49
2.1. Общая характеристика экспериментального материала 51
2.2. Методы определения функционального состояния гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы. 52
2.2.1. Определение концентрации П-ОКС в плазме крови и их продукции надпочечниками in vitro. 52
2.2.2. Определение содержания кортикотропина в гипофизе. 53
2.2.3. Определение кортиколибериновой активности гипоталамических экстрактов. 54
2.2.4. Предельная мышечная нагрузка как метод оценки адаптивных возможностей организма крыс 55
2.3. Методы определения функционального состояния гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы 56
2.3.1.Определение уровня эстрадиола и тестостерона в крови. 56
2.3.2. Исследование астрального цикла самок крыс методом влагалищных мазков 57
2.4. Методы гистологических исследований 62
2.5. Методы статистической обработки результатов исследования 63
3. Влияние гиперкортицизма матери на морфо-функциональное состояние репродуктивной системы ее потомства 64
3.1. Моделирование материнского гиперкортицизма 64
3.2. Влияние материнского гиперкортицизма на течение и исход беременности ее потомства 66
3.3. Эстральный цикл у потомства матерей, страдавших гиперкортицизмом 67
3.4. Функциональное состояние гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы у потомства 1 и 2 поколения от матерей, страдавших гиперкортицизмом 70
3.5. Функциональное состояние гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы потомства 1 и 2 поколения самок крыс 81
3.6. Морфологическая характеристика полового аппарата 1 и 2 поколения самок крыс 85
3.6.1. Макро- и микроморфометрическая оценка яичников крыс-потомков 1 и 2 поколения 87
3.6.2. Макро- и микроморфометрическая оценка яйцеводов крыс-потомков 1 и 2 поколения 102
3.6.3. Макро- и микроморфометрическая оценка матки крыс-потомков 1 и 2 поколения 107
4. Обсуждение результатов исследования. 128
Заключение 140
Выводы 142
Литература 144
- Взаимосвязь гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной и репродуктивной систем
- Влияние гормонального дисбаланса матери на онтогенез репродуктивной системы ее потомства
- Исследование астрального цикла самок крыс методом влагалищных мазков
- Эстральный цикл у потомства матерей, страдавших гиперкортицизмом
Введение к работе
Актуальность исследования. В условиях возрастающего загрязнения окружающей среды живые организмы все чаще подвергаются хроническому воздействию различного рода стрессоров. В связи с этим, проблема стресса в настоящее время, приобретает исключительно важное значение в медицине и животноводстве. Наиболее чувствительными к воздействию различных загрязнителей внешней среды являются дети и беременные женщины, о чем свидетельствуют более высокая частота осложнений беременности и родов, врожденных дефектов развития и высокая заболеваемость детей, проживающих в экологически неблагоприятных регионах (Сулухиа Р.В., Абрамченко В.В., Фридман В.И., 1991; Магомедов М:Г., 2002). По данным Министерства здравоохранения и Государственного комитета статистики России в стране из года в год наблюдается рост материнской и детской смертности, самопроизвольных выкидышей, числа случаев рождения детей с врожденными пороками развития (Акопян А.С. и др., 1998; Российский статистический ежегодник, 2002). Наряду с падением рождаемости официальная статистика отмечает ухудшение состояния здоровья взрослого и детского населения, страны, что грозит углублением отрицательных процессов в демографии (Сивочалова О.В., Радионова Г.К., 1999; Методы оценки..., 2002; Российский статистический ежегодник, 2002). Поэтому особую актуальность приобретают исследования влияния стресса на материнский организм, течение и исход беременности, развитие плода, а также на адаптационные и генеративные возможности организма потомства и выявление интимных механизмов нарушения течения беременности и родов в этих условиях.
Мать и развивающийся плод составляют единую функциональную систему, при этом изменения, возникающие в организме матери могут оказывать влияние и на плод (Савченков Ю.И., 1981; Тинников А.А., 1989; Серова Л.В., 1999). Состояние беременности предъявляет высокие требования к организму матери, в результате которой мобилизуются резервы организма. Стрессорные воздействия во время беременности ведут к еще большему увеличению нагрузки-на материнский организм, что приводит к повышению активности ведущей системы адаптации - гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной (ГГАКС). В результате у матери развивается состояние гиперкортицизма, а у потомства по механизму обратной связи — гипокортицизма (Завадовский М.М., 1947; Губарева Л.И., 2001).
Гиперкортицизм является причиной различных нарушений течения беременности матери (Чебан А.К. и соавт., 1984; Тинников А.А., 1990; Серова Л.В., 1999), однако; его влияние на репродуктивную систему
- потомства практически не изучено. В доступной нам литературе имеются единичные данные о влиянии стресса матери на репродуктивную систему ее потомства, но только в 1 поколении (Пак Б.Ч., Серова Л.И., 1990; Губарева Л.И., 2001). Следует отметить, что указанными авторами у потомства исследуются только функциональные нарушения генеративной системы, при этом не рассматриваются структурные изменения полового аппарата. Отсутствуют также данные о влиянии гиперкортицизма матери на г репродуктивную систему потомков 2 поколения.
Учитывая наличие в ряде регионов России синдрома депопуляции большой интерес представляет изучение механизмов влияния нарастающего антропогенного стресса в период беременности на становление и функционирование генеративной системы ближайшего и отдаленного поколений потомства.
Ограниченность методов исследования на человеке, необходимость поиска общих закономерностей реакции репродуктивной системы на пренатальные воздействия в условиях все возрастающего числа антропогенных и психоэмоциональных факторов окружающей среды настоятельно требуют постановки и проведения модельных экспериментов, условия которых должны быть максимально приближены к естественным. Даже при самой осторожной экстраполяции экспериментальных данных на человека результаты исследований помогут выявить причины резкого снижения рождаемости в ряде регионов России.
Цель работы: изучить влияние гиперкортицизма матери в период беременности на морфофункциональные особенности репродуктивной системы потомства самок крыс 1 и 2 поколений.
Задачи исследования.
1. Изучить особенности эстрального цикла у двух поколений крыс-потомков, полученных от матерей, страдавших гиперкортицизмом.
2. Исследовать влияние моделируемого пренатального хронического стресса на уровень глюкокортикоидных и половых гормонов, их роль в становлении эстрального цикла и его отдельных фаз у самок крыс 1 и 2 поколений.
3. Изучить морфометрические и гистологические особенности генеративной системы самок крыс-потомков 1 и 2 поколений, полученных от матерей, страдавших гиперкортицизмом.
4. Установить причины нарушения течения беременности и родов у 1 и 2 поколений потомков на основе морфометрических, гистологических и гормональных исследований.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Гиперкортицизм матери приводит к нарушению эстрального цикла у потомства крыс 1 и 2 поколения, что выражается в снижении общей продолжительности цикла, а также стадий эструса и диэструса.
2. Пренатальный хронический стресс приводит к нарушению гормонального статуса, снижению плодовитости самок и негативно сказывается на морфофункциональных особенностях репродуктивной системы не только 1, но и 2 поколения. Причем у потомков 2 поколения нарушения носят более выраженный характер.
3. В основе механизмов нарушения течения беременности и родов у потомства 1 поколения лежит дисбаланс гормонов гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной и гипоталамо-гипофизарно-гонадной систем. 4. Гиперкортицизм матери приводит к морфометрическим и гистологическим изменениям органов размножения у двух поколений ее потомства, более выраженным у 2 поколения.
Научная новизна исследования. Впервые изучены отдаленные последствия влияния гиперкортицизма матери на становление астрального: цикла ее потомства.
Впервые дано гистологическое описание и расширены представления о структуре генеративных органов самок крыс в норме.
Впервые описаны морфометрические и гистологические изменения полового аппарата при хроническом стрессе матери у потомства 1 и 2 поколений крыс.
Впервые на основе гистологических и гормональных исследований выявлены возможные механизмы нарушения течения беременности и родов у 1 и 2 поколений потомков от матерей, страдавших гиперкортицизмом.
Научно-практическая значимость исследования. Результаты исследования углубляют и расширяют представления об отдаленных эффектах гиперкортицизма матери на становление ведущих систем адаптации у двух поколений ее потомства - гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной и гипоталамо-гипофизарно-гонадной.
Выявленное в ходе исследования негативное влияние гиперкортицизма матери на становление астрального цикла в 1 и во 2 поколениях указывает на важную роль сохранения гормонального баланса у матери в предупреждении развития нарушений репродуктивной функции самок-потомков.
Полученные данные раскрывают механизмы воздействия хронического стресса матери на, морфофункциональное состояние репродуктивной системы ее потомства, а также генеративные возможности вида в целом. Описанные патогистологические изменения половых органов самок дают представления о причинах нарушения течения беременности и родов, а также о возможных причинах бесплодия. Даже при самом осторожном экстраполировании данных на человека результаты исследования представляют интерес с позиции охраны здоровья матери и ребенка.
Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в курсы лекций, лабораторные и практические занятия по «Возрастной анатомии, физиологии и гигиене», спецкурсов «Нейроэндокринные механизмы адаптации» и «Экология человека» в Ставропольском государственном университете, «Биология размножения и развития» в филиале Московского государственного открытого педагогического университета им. М.А.Шолохова. Материалы могут быть использованы специалистами, работающими в области возрастной и экологической анатомии и физиологии, экологической репродуктологии, эндокринологии репродукции, перинатологии и детских болезней.
Апробация работы. Материалы работы доложены и обсуждены на 46-49 научно-практических конференциях «Университетская наука. - региону» (Ставрополь, 2001-2004); Межрегиональной конференции, посвященной 80-летию И.А.Држевецкой, «Физиологические проблемы адаптации» (Ставрополь, 2003); Всероссийской конференции «Нейроэндокринология — 2000» (Санкт-Петербург, 2000); Международной конференции «Физиология; развития человека» (Москва, 2000); I Международной научной интернет-конференции (Ставрополь, 2002); Международной конференции по функциональной нейроморфологии «Колосовские чтения» (Санкт-Петербург, 2002).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 178 страницах машинописного текста, иллюстрирована 10 таблицами, 61 рисунком. Работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 1 главы результатов собственных исследований обсуждения, заключения, выводов, библиографического указателя, включающего 366 источников, в том числе 224 отечественных и 142 зарубежных.
Взаимосвязь гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной и репродуктивной систем
Гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальная система (ГГАКС) занимает особое место в регуляции полового развития. Гормонам ГГАКС принадлежит важная роль не только в адаптационных реакциях организма (Држевецкая И.А., 1976; Розен В.Б., 1984; Hockings G., 1998), но и в опосредовании влияния факторов окружающей среды на репродуктивную систему (Филаретов А.А., 1992; Filaretov А.А. et al., 1988; Viau V., 2002).
У крыс становление ГГАКС заканчивается в основном в 40-60-дневном возрасте (Губарева Л.И., 2001). С этого времени у них устанавливается циркадный ритм активности надпочечников, характерный для взрослых (Тинников А.А., 1990). При задержке появления этого ритма отмечается задержка полового развития. Таким образом, для нормального полового развития необходим оптимальный среднесуточный уровень секреции глюкокортикоидов, а снижение его может вызвать нарушение полового развития (Вундер П. А., 1973).
Известно, что важной особенностью функционирования гипофизарно-надпочечниковой и гипофизарно-гонадной систем является общность образования тропных гормонов и путей биосинтеза стероидных гормонов корой надпочечников и гонадами (Lyons F., Meeran К., 1997).
Основная роль гипоталамической нейросекреторной системы - это реализация приспособительных реакций организма на воздействие неблагоприятных факторов внешней и внутренней среды.
Гипоталамус и гипофиз составляют единую функциональную систему, обеспечивающую переключение нервных стимулов на эндокринную регуляцию функций (Косицкий Г. И., 1985; Држевецкая И.А., 1994; Бабичев В.Н., 2002; Filaretov A.A. et al., 1988).
По современным данным функционируют два пути, по которым осуществляется влияние гипоталамуса на процессы неспецифической адаптации организма. Первый путь включает продукцию кортиколиберина, частично вазопрессина и окситоцина, а также моноаминов. Он регулирует синтез и секрецию кортикотропина. Это трансаденогипофизарный путь.. Второй путь - парааденогипофизарный (вазопрессин и окситоцин). Взаимосвязь этих путей и механизмов регуляции зависит от конкретных условий (Држевецкая И.А., 1973, 1994; Поленов А.Л., Константинова М.С., Гарлов П.Е., 1987, 1993; Сапин М.Р., Билич Г.Л., 1998; Cates P.S. et al., 1999).
Хорошо известно влияние гипофиза на кору надпочечников (Розен В.Б., 1984; Држевецкая И.А., 1983, 1994; Endocrinology, 1997). Обладая высокой? функциональной лабильностью, она принимает активное участие в реакциях, направленных на поддержание постоянства внутренней среды организма уже на ранних этапах онтогенеза (Мицкевич M.G., 1981; Губарева Л.И., 1985; Губарева Л.И., Држевецкая И.А., 1990; Jacduot R., 1971; Jost А., 1974; Gubareva L., Drzevetskaya I., 1995). Еще в 1976 г. Де Грут и Гаррис выяснили,, что в гипоталамусе выделяется химический агент, который через портальную вену переносится в переднюю долю гипофиза, где оказывает влияние на секрецию адренокортикотропного гормона (АКТГ). Дальнейшие иследования. подтвердили, что центральная роль в регуляции секреции АКТГ принадлежит кортиколиберину или кортикотропинвысвобождающему фактору гипоталамуса или кортикотропин-рилизинг-фактору (КРФ), а вазопрессин оказывает потенцирующий эффект (Розен А.Б., 1984; Држевецкая И.А., 1994; Нейроэндокринология, 1993, 1994).
Согласно данным R.B. Jaffe (1998), АКТГ регулирует рост и развитие надпочечников у плодов. Под влиянием АКТГ в коре надпочечников синтезируются и затем выделяются стероидные гормоны, которые, в свою очередь, через» механизм отрицательной обратной связи контролируют секрецию АКТГ. При стрессовых ситуациях количество АКТГ под влиянием КРФ повышается, тогда как при повышении концентрации циркулирующих стероидов — уменьшается. АКТГ стимулирует кору надпочечников, вследствие чего в кровь выделяется значительное количество глюкокортикоидов (Вундер П.А., 1973, 1990; Кияткин Е.А., Кушинг Н.Е., Амирагова М.Г., 1985; Дедов И.И. и др., 1990; Нейроэндокринология, 1993, 1994; Sharp P.J., 1978).
Глюкокортикоиды — наиболее жизненно важный продукт надпочечников, поэтому очевидно, что существенные отклонения от нормы в балансе глюкокортикоидов должны влиять и на половое развитие (Козлов В.М., Соленов Е.И:, Иванова Л.Н., 1990; Тинников А.А., 1990). Об этом свидетельствует взаимосвязь нарушений установленного циркадного ритма активности надпочечников и процесса полового созревания (Палади Г.А., Поклитарь М.Г., Мукуца Э.В., 1978).
Принципиально важно, что точкой приложения действия глюкокортикоидов является генетический аппарат клетки (Юдаев Н.А. и-соавт., 1976). Доказано вмешательство кортикоидов через и-РНК в процесс транскрипции и механизм синтеза белка (Минченко А.Г., 1982, 1987;: Baxter J., Forscham P., 1972; Williams G., 1982). Поэтому при нарушении баланса глюкокортикоидов в ранние сроки онтогенеза возможны повреждения генетических механизмов информации, нарушение функциональной дифференцировки и постнатального роста и развития, репродуктивной функции (Лукина Л.И., 1969; Жост А., 1974; Шишкина Г.Т., Дыгало Н.Н., 1995; Тарасенко Л.В. и соавт., 1995; Borger D., Willig R., 1985; Hochberg Z. et-al., 1985; Voitilainen R., Leisti S., Perheentupa J., 1985; Rohde W. etal., 1998).
Избыток глюкокортикоидов оказывает ингибирующее влияние на процесс полового созревания (Палади Г.А., Поклитарь М.Г., Мукуца Э.В., 1978). Глюкокортикоиды могут препятствовать стимуляции функции яичников фолликулостимулирующим гормоном (ФСГ). Кортикостероиды способствуют овуляции, действуя на яичники опосредовано через снижение секреции лютеинезирующего гормона (ЛГ). Глюкокортикоиды повышают чувствительность яичников к гонадотропинам и у взрослых, и у неполовозрелых животных (Палади Г.А., Поклитарь М.Г., Мукуца Э.В., 1978; Ghrousos G.P., Torpy D.J., Gold P.W., 1998).
Таким образом, кортикостероиды играют важную роль в контроле процесса полового созревания. Изменение баланса глюкокортикоидов в сторону как снижения, так и повышения сопровождается нарушением онтогенеза репродуктивной системы. В основе действия глюкокортикоидов на половое развитие, по-видимому, лежат специфические механизмы на уровне центральных и периферических звеньев гипофизарно-яичниковой оси.
Как уже было сказано выше, между гипофизом и яичниками существуют тесные взаимоотношения, как то, синтез гипофизом гонадотропных гормонов ФСГ, вызывающего усиленный рост и созревание фолликулов в,яичниках и выделение ими эстрогенов, и ЛГ, влияющего на развитие желтых тел и выделение прогестерона, что приводит к прегравидарному состоянию слизистой оболочки матки (Гончаров В.П., 1993; Савченков О.Н., 1998). Уровень эстрогенов в крови, в свою очередь, определяет интенсивность продукции гипофизарных гормонов (Dayas C.V. et al., 2000; Shupnik М.А., 2002). Таким образом, создается своего рода автоматизм в регуляции полового цикла, так называемый принцип «плюс — минус взаимодействия» (Завадовский М.М., 1941; Эскин И.А., 1963). Присутствие эстрогенов также необходимо для роста гранулезы и тека-клеток в яичнике (Бабичев В.Н., 1981).
Влияние гормонального дисбаланса матери на онтогенез репродуктивной системы ее потомства
Как уже отмечалось ранее, мать и развивающийся плод составляют единую функциональную систему мать-плацента-плод, при этом изменения,, возникающие в организме матери, могут оказывать влияние и на плод (Савченков Ю.И., 1981; Тинников А.А., Бажан Н.М., Иванов Л.Н., 1989; Серова Л.В., 1999). Токсические вещества, поступающие в организм матери, вызывают в нем стрессорную реакцию, вплоть до предпатологических состояний. В период внутриутробного развития они проникают в организм плода через плаценту, а во время грудного вскармливания - с молоком, и способствуют формированию патологий в организме плода и новорожденного. Кроме непосредственного воздействия экотоксикантов отрицательное влияние на созревание эндокринной системы плода оказывают, и биологически активные вещества (катехоламины, глюкокортикоиды), в избыточном количестве образующиеся в организме беременной женщины в результате стрессорной реакции (Држевецкая И.А., 1979; Брин В.Б., Таль Л.З., 1992; Сапронов Н.С., 1998; Абушахманова А.Х., 2001). Согласно данным M.F. Алиева и Н.И. Гусейнова (1985) у потомства от крыс, подвергавшихся стрессу в период беременности, наблюдается замедление в становлении моноаминергической системы гипоталамуса, что в свою очередь сказывается на уровне секреции основных аденогипофизарных гормонов, таких как АКТГ (Hawkins Р., 1998), соматотропный гормон (G1T) и пролактин (ПРЛ) (Алиев М.Г., Гусейнова Н.И., 1985). При этом снижение секреции ПРЛ приводит к подавлению лактогенеза и, как следствие, снижается секреция молока в период лактации (Алиев М.Г., Исмайлов Ю.Б., Рзаева Л.В., 1984). Стрессовое воздействие во время беременности сказывается и на характере взаимоотношении в гипофизарно-надпочечниковой системе, как у самих беременных, так и у их потомства (Цаллагова Л.В., 1999).
Установлено, что при осложненном течении беременности появление пика функциональной активности коры надпочечников наблюдается в более ранние сроки беременности, чем это имело место в контроле. Эти изменения, по видимому, можно объяснить компенсаторной реакцией коры надпочечников на действие повреждающего фактора. И, в конечном итоге, к моменту родов, кора надпочечников находится в состоянии, близком к истощению. По данным М.Э. Бронштейна и И.Г. Ромазановича (1985) врожденная дисфункция коры надпочечников ведет к нарушению функции яичников, выраженной в разной степени и сопровождающейся, как правило, первичным бесплодием.
Из современных представлений о целостности организма.и о той роли, которую играет в нем ГГАКС, можно заключить, что изменение в результате; ранних воздействий активности ГГАКС не может не отразиться в той или иной степени на функции некоторых других систем, в том числе и: репродуктивной (Тинников А.А., 1990; Успехи современной биологии, 1990). В литературе имеются данные, что стрессирование матери во время беременности приводит к нарушению функционирования не только ее репродуктивной системы, но и потомства. Стрессирование матери приводит к существенным гормональным и морфологическим изменениям репродуктивной системы зародышей и в дальнейшем проявляется в замедлении процессов полового созревания в пубертатном периоде (Guillot G., 2000; Raap D.K. et al., 2000; Osadchuk L.V. et al., 2003).
При благоприятном течении беременности гистогенез половых путей у зародыша человека завершается к 20-21 неделе беременности. При неблагоприятным течении беременности, когда имеет место длительное действие патогенного фактора, наблюдаются более: низкие показатели гистогенеза (Кобозева Н.В:, 1973).
При осложненном течении беременности период завершения гистогенеза как эндометрия, так и эндоцервикса заметно удлиняется и находится в зависимости от тяжести, и длительности действия патологического фактора. При неблагоприятном течении беременности, когда имеет место длительное действие патологического фактора, наблюдаются более низкие показатели эстрогенной стимуляции по сравнению с таковыми в контрольной группе (Кобозева Н.В., 1973).
По данным Н.В. Кобозевой (1973) при патологическом течении беременности степень выраженности морфологических изменений развития яйцеводов зависит от времени начала и продолжительности действия патологического фактора.
При изучении яичников плодов, развивавшихся в условиях нарушения гормонального баланса матери, обнаружена функциональная разновидность гонад на одной и той же стадии внутриутробного развития. Осложненное течение беременности может способствовать как подавлению процессов структурно-функциональной дифференциации яичников, так и их активизации (Кобозева Н.В., 1973). По данным В.Я. Никитина и соавт. (1998) при нарушении гормонального баланса матери наблюдается также и кистозное перерождение яичников.
Не последнюю роль в патогенезе расстройств репродуктивной системы потомства играет экологическое состояние окружающей среды. Так, В.Ф. Богаевленская (2001) и Л.И. Губарева (2001) отмечают, что потомство белых крыс, полученное от матерей, беременность которых протекала на фоне повышенного содержания солей тяжелых металлов (свинец, цинк, кадмий), было малочисленным и нежизнеспособным, более того увеличилась эмбриональная смертность и резорбция плодов. У плодов отмечалась сниженная масса тела (Димитриев Д.А., 2000; Губарева Л.И., 2001; Uchida К. et al., 1999; Ousej J.C., Rossdale P.D., Palmer L., 1999). H.A. Агаджанян и соавт. (1994) отмечает, что по мере повышения уровня химического загрязнения атмосферного воздуха отмечается достоверное снижение массы и длины тела новорожденных, увеличение случаев обвитий пуповины. Было показано (Агаджанян Н.А., Радыш И.В., Краюшкин СИ., 1998), что невынашивание беременности имеет связь с перенесенными в детстве заболеваниями.
Таким образом, пренатальный стресс приводит к нарушению репродуктивной функции у людей и животных. Последствия воздействия на мать в период беременности могут быть необратимыми. Однако механизмы этих изменений до конца не изучены.
Резюмируя вышеизложенное, следует сказать, что становление и дальнейшее функционирование репродуктивной системы самки во многом зависит от ее внутриутробного развития. Негативные воздействия на репродуктивную, в отличие от других систем, не зависимо от их генеза, имеют следствием не только нарушение ее функционирования у данного индивида, но, по всей видимости, отражаются на репродуктивном здоровье и самом существовании последующих поколений. Однако данных о влиянии хронического стресса матери в период беременности на морфофункциональное состояние репродуктивной системы у последующих поколений в научной литературе нет. В связи с этим, особую актуальность приобретает изучение механизмов развития нарушений репродуктивной функции, выявление причин нарушения течения беременности и родов у потомков 1 и 2 поколения, полученных от матерей, страдавших гиперкортицизмом.
Исследование астрального цикла самок крыс методом влагалищных мазков
Согласно полученным данным продолжительность бега на тредбане у потомков 1 поколения от матерей, получавших инъекции AKT1Y24, была существенно ниже, чем у потомков контрольной группы, что само по себе говорит о снижении резервных возможностей адаптационных систем.
Наиболее выраженные отличия были обнаружены в период полового созревания и ранней половозрелости. Так, в 30-дневном возрасте максимальная продолжительность бега у опытных потомков была в 1,2 раза меньше, чем у контрольных, в 60- и 90-дневном - в 2,1 раза. Это коррелировало со снижением функциональной активности ГТАКС в
условиях физиологического покоя в соответствующие периоды онтогенеза. Еще более убедительным доказательством; низких резервных возможностей потомков подопытной группы является наличие менее значимых сдвигов продукции 11-ОКС надпочечниками in vitro: у 30- и 90-дневных опытных потомков 1 поколения наблюдали достоверное снижение стрессорного уровня 11-ОКС в инкубатах надпочечников, по сравнению с таковыми показателями у потомков контрольной группы, что свидетельствует о снижении синтетической активности клеток пучковой зоны коры надпочечников (рис. 4).
Значительно более низкий, чем у контрольных животных, уровень 11 ОКС в инкубатах надпочечников при выполнении предельной мышечной нагрузки у потомков, полученных от матерей, испытывавших хронический стресс во время беременности, коррелировал с низкой КЛ-активностью ГЭ. При этом содержание кортикотропина в гипофизе в ответ на предельную мышечную нагрузку снижалось только в препубертатном возрасте. В период полового созревания стрессорный уровень кортикотропина в гипофизе возрастал по сравнению с базальным и достоверно превышал таковой показатель у потомков контрольной группы (рис. 4). Снижение содержания 11-ОКС в плазме крови и инкубатах надпочечников при повышении содержания кортикотропина в гипофизе в ответ на стрессорную нагрузку свидетельствует о нарушении механизмов обратной связи и, как следствие, -нарушении секреции кортикотропина. При этом не исключено также нарушение рецепции кортикотропина клетками коры надпочечников. Анализ реактивности крыс на предельную мышечную нагрузку у потомков 2 поколения показал, что в период отъема крысят от матери (30 дней) ив конце периода полового созревания (90 дней) продолжительность бега на тредбане у потомков 2 поколения была существенно ниже, по сравнению с контрольными животными, чем у потомков 1 поколения (рис. 6). Сопоставление изменений состояния ITАКС у потомства 1 и 2 поколений выявило более значимые негативные сдвиги в функционировании ведущей адаптационной системы в препубертатном периоде у потомков 2 поколения (рис. 4). Так, у 30-дневных крысят 2 поколения продукция 11-ОКС надпочечниками in vitro повышалась на 14,1 %, в то время как у потомков! поколения - на 31,2 % (у контрольных животных - на 103,7 %). К периоду ранней половозрелости различия нивелировались, что, возможно, обусловлено более высокой смертностью потомков 2-го поколения по сравнению с 1-ым в препубертатном и пубертатном периоде. Несмотря на относительно более высокий прирост уровня адаптивных гормонов у 90 дневных потомков 2 поколения, объем выполненной физической нагрузки у них был значительно меньше, поскольку абсолютные величины показателей активности промежуточного и периферического звеньев ГГАКС были существенно ниже, чем в контрольной группе (Р 0,01-0,001). Относительно более высокие показатели КЛ-активности ГЭ могут свидетельствовать о нарушении механизмов выведения неирогормонов из неиросекреторных клеток гипоталамуса. В целом, повышение функциональной активности ГГАКС у матери приводило к снижению функциональной активности всех звеньев ГГАКС ее потомства в 1 поколении, пренатальному активированию ГГАКС по механизмам обратной связи у потомков 2 поколения с последующим истощением ведущей адаптационной системы в постнатальном онтогенезе. Наиболее выраженными эти нарушения оказались в период полового созревания и репродукции, предъявляющих к системам адаптации повышенные требования. Выявленные изменения являются причиной срыва механизмов адаптации при действии дополнительных раздражителей (предельная мышечная нагрузка) или физиологической нагрузки, каковой является беременность, что и предопределило резкое снижение числа крысят в помете.
Эстральный цикл у потомства матерей, страдавших гиперкортицизмом
Предъявление самкам 1 и 2. поколения физических нагрузок выявило низкие резервные возможности ГТАКС. Наиболее выраженные отличия были обнаружены в периоды полового созревания и ранней половозрелости. Сопоставление изменений состояния ГТАКС у потомства 1 и 2 поколений выявило более значимые негативные сдвиги в функционировании ведущей адаптационной системы в препубертатном периоде у потомков 2 поколения.
Нарушение функции ГТАКС у потомков 1 и 2 поколения от матерей страдавших гиперкортицизмом, повлекло за собой изменение уровня половых стероидов. Нами установлено, что у самок 1 и 2 поколения, возрастные изменения уровня половых гормонов имели сходную динамику и существенно отличались от самок контрольной группы. Уровень эстрадиола у самок-потомков 1 поколения? в пубертатный и репродуктивный: периоды был снижен, по сравнению с таковым показателем у контрольных животных. У потомков 2 поколения уровень Эк 60-дневному возрасту был значительно выше, чем в контрольной группе. К репродуктивному возрасту уровень Э значительно снижался «по сравнению с контролем (Р 0,001). Содержание Т у самок 1 и 2 поколения, полученных от матерей, страдавших гиперкортицизмом в период полового созревания, было достоверно снижено, затем уровень Т у опытных самок существенно возрастал, достигая к репродуктивному периоду величин достоверно (Р 0,05) превышающих таковой показатель у контрольных самок. Изменение базального уровня половых стероидов у потомков 1 и 2 поколения привело к изменению их соотношения. Так соотношение Т/Э в период ранней половозрелости у дочернего и внучатого поколения было ниже, чем у самок контрольной группы. К репродуктивному возрасту этот показатель был достоверно выше, чем в контроле (Р 0,05), причем наиболее выраженные изменения были, выявлены у самок-потомков 2 поколения.
Выявленный нами дисбаланс андро- и эстрогенов в период полового созревания, обусловленный хроническим стрессом, приводит к однонаправленным изменениям общей продолжительности эстрального цикла и отдельных его фаз у 1 и 2 поколения крыс-потомков, полученных от матерей, страдавших гиперкортицизмом. Так у самок-потомков 1 и 2 поколения общая продолжительность эстрального цикла укорачивалась на 43,5% и 12,3% соответственно, по сравнению с самками контрольной группы. Особого внимания заслуживает укорочение стадии эструса, которая у самок 1 поколения укорачивалась на 66,1%, у самок 2 поколения — на 41,2%, так как именно в эту стадию, согласно данным литературы (Кабак Я.М., 1968; Вундер П.А., 1973), происходит оплодотворение.
Из литературных источников известно также, что хроническое воздействие стресс-факторов окружающей среды тормозит наступление: менархе у девочек и приводит к нарушению менструального цикла, а иногда и развитию аменореи у женщин фертильного возраста (Губарева Л.И., 2001; Вихляева Е.М., 2002; Ревич Б.А. и др., 2002; Козуб И.Э., Губарева Л.И., 2001; Berga S., 1998; Bringer J., Lefebvre E., Renarol E., 1999). Полученные нами экспериментальные данные позволяют предполагать наличие феноменологического сходства, нарушений репродуктивной системы у человека и животных в условиях хронического стресса. Срок наступления менархе зависит от ряда обстоятельств. Например, условий антенатального развития, если они были неблагоприятными, это может существенно, отразиться на течении пубертатного периода и привести к запаздыванию или, наоборот, более раннему появлению первой менструации (Становление менструальной функции..., 2000; Зеленина Н.В., Долгов Г.В., Ильин А.Б., 2002; Рукавишников B.C. и др., 2002; Иоффе Л.А., 2003).
По данным ряда авторов стресс-факторы окружающей среды независимо от их генеза вызывают нарушения процессов оплодотворения, течения беременности и родов (Holden D.P., Nussay S., 2001). Я.С. Стравский (1999) отмечает, что при нарушении условий содержания (температуры воздуха, атмосферного давления) крупного рогатого скота в- период осеменения снижается процент оплодотворения коров. Л.С. Целкович и B.C. Рогачева (1998), Л.В. Цаллаговой (1999) наблюдали различные осложнения течения беременности и родов (токсикозы беременности, преждевременные роды, спонтанные аборты; гестозы 1 и 2 половины беременности, анемии, внутриутробные пороки развития и т.д.) у женщин, проживающих в экологически неблагополучных районах г. Самары и г. Владикавказа. По данным Е.Г. Ефремовой и соавт. (2002) за последние годы отмечается интенсивный рост акушерско-гинекологической патологии. В качестве одной из причин этого явления отмечается вовлечение женщин в различные технологические процессы, которые не соответствуют адаптивным возможностям женского организма (Минаев Н.Н., Лосева О.В., 1999; Соколова И.И. и др., 1999; Механтьева И.И., Чивинова Н.В., 2002). При исследованиях патологии беременности и родов человека было установлено, что у женщин, контактирующих с химическими веществами, такими как свинец, медь, никель, марганец, кадмий, мышьяк в условиях производства очень велика угроза прерывания беременности, высок процент преждевременных родов, рождения недоношенных детей со сниженной массой тела и низкими адаптивными способностями (Шарипов Р.Х., 1995; Паранько Н.М. и др., 2002; Патутин В.Н., Костючек Д.Ф., 2001). В.Ф. Богаевленская (2001) отмечает увеличение общей эмбриональной смертности; и количества резорбций у крыс, беременность которых протекала на фоне действия комплекса химических факторов атмосферного воздуха. При этом потомство было менее жизнеспособным. Масса тела новорожденных крысят снижена по сравнению с контролем. Несмотря на богатый литературный материал о влиянии стресса на мать в период беременности, данных о его влиянии на организм потомства и отдельных его систем, в том числе и репродуктивной очень мало. Тем более не известно, как стресс, перенесенный матерью во время беременности, отразится на становлении и функционировании репродуктивной системы последующих поколений потомков.
В результате наших исследований установлено, что гиперкортицизм матери приводит к различным нарушениям течения беременности и родов не только ближайшего, но и отдаленного поколения потомства. Так у самок 1 поколения происходит снижение способности к зачатию, увеличивается постимплантационная гибель плодов, большая их часть подвергается резорбции. В конечном итоге высокий процент внутриутробной резорбции (40,2%) ведет к уменьшению численности помета.
Мы считаем, что в основе нарушений течения беременности и родов не только матери, но и ее потомства лежат морфологические и патогистологические изменения полового аппарата на фоне гормонального дисбаланса катаболических (глюкокортикоидов) и анаболических (тестостерон, эстрадиол) стероидов.
