авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Морфофункциональные особенности становления генеративной и эндокринной функции семенников потомства самок крыс с хроническим экспериментальным поражением печени различного генеза

На правах рукописи

Романов

Александр Сергеевич

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СТАНОВЛЕНИЯ

ГЕНЕРАТИВНОЙ И ЭНДОКРИННОЙ ФУНКЦИИ СЕМЕННИКОВ

ПОТОМСТВА САМОК КРЫС С ХРОНИЧЕСКИМ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ПОРАЖЕНИЕМ ПЕЧЕНИ РАЗЛИЧНОГО

ГЕНЕЗА

03.03.01 – «Физиология»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Челябинск – 2010

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Челябинский государственный университет»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Брюхин Геннадий Васильевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Тишевская Наталья Викторовна кандидат биологических наук, доцент Мамылина Наталья Владимировна

Ведущая организация: ГОУ ВПО ХМАО - Югры «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия» (г. Ханты-Мансийск)

Защита диссертации состоится « » апреля 2010 года в часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.03 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу:

454080, г. Челябинск, пр. им. Ленина, д. 69, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Челябинского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан « » марта 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, доцент Ефимова Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Сложившаяся демографическая ситуация в России в настоящее время (низкий уровень рождаемости и высокая смертность) остается крайне неблагоприятной, поэтому сохранение и восстановление репродуктивного здоровья в современном мире является важнейшей медицинской и государственной задачей. В целом по стране превышение числа умерших над числом родившихся составило 1,1 раза по состоянию на 1 октября 2009 г. (Демографический ежегодник России, 2009).

Согласно данным литературы, репродуктивные проблемы в браке, включающие бесплодие, невынашивание беременности и перинатальную патологию, являются важной составляющей демографических процессов, поэтому попытки их разрешения имеют не только медицинскую, но и социальную значимость. Во всем мире одна из 5-7 супружеских пар страдает бесплодием и в половине случаев причиной этого является мужской фактор (База данных «Здоровье для всех», 2003). В последние годы отмечается рост числа бесплодных браков, увеличение количества семейных пар, у которых происходило невынашивание беременности, а число врожденных аномалий, не имеет тенденции к уменьшению (Артифексова А.А., 1999). Частота бесплодных браков в России в настоящее время колеблется от 8 до 17% (Кулаков В.И., Прилепская В.Н., 2002;

Останин А.А. и др., 2006). При этом, у 20-25% этих пар основной причиной бесплодия является «мужской фактор», который в сочетании с «женским фактором» дополнительно проявляет себя еще в 30 - 40% случаев (Crosignani P.G., Rubin B.L., 1998;

Корякин М.В., Акопян А.С., 2000).

Репродуктивное здоровье женщин выделяется своей особой значимостью, так как оно напрямую связано со здоровьем детей, а следовательно с будущим государства и нации. Данные литературы свидетельствуют о неуклонном снижении состояния здоровья женщин детородного возраста (Гимадеев М.М. и др., 1998). При этом в структуре заболеваний особое место занимает патология гепатобилиарной системы:

хронические гепатиты, холециститы, холангиты, желчнокаменная болезнь, дискинезии желчевыводящих путей (Подымова С.Д., 1998;

Шехтман М.М., 2000). Согласно данным литературы, у потомства от матерей с патологией гепатобилиарной системы нарушается структурно-функциональное становление различных систем жизнеобеспечения, в том числе нарушение становления репродуктивной системы. Это определило устойчивый интерес к проблемам репродуктивного здоровья мужчин, так как в литературных источниках все больше появляется сообщений о снижении количества и качества семенной жидкости у мужчин и росте случаев урогенитальной патологии (Swan S. et al., 2000;

Thonneau P., 2003).

В связи с вышеизложенным, цель настоящего исследования выявление особенностей морфофункционального становления генеративной и эндокринной функции семенников потомства самок крыс с хроническим экспериментальным поражением печени различного генеза.

Цель исследования обусловила постановку следующих основных задач:

1. Определить особенности становления процесса сперматогенеза у потомства самок крыс с экспериментальным поражением печени различного генеза.

2. Изучить особенности структурно-функционального становления эндокринной функции семенников потомства самок крыс с хроническим экспериментальным поражением печени различного генеза.

3. Проанализировать двигательную активность эпидидимальных сперматозоидов у половозрелого потомства самок крыс с хроническим экспериментальным поражением печени различного генеза.

4. Провести сравнительный анализ особенностей морфофункционального становления мужской половой железы у потомства самок крыс с экспериментальным поражением печени, вызванным E. Coli и D(+) – галактозамином.

Научная новизна На адекватных экспериментальных моделях, воспроизводящих различные формы поражения печени у матери, впервые установлены общие особенности морфофункционального становления семенников у их потомства: угнетение генеративной функции и изменение эндокринной функции (увеличение секреторной активности клеток Лейдига у животных опытной группы 1 (E. Coli) и снижение таковой у животных опытной группы 2 (D(+) – галактозамин)).

Впервые установлено, что хроническое поражение печени у самок крыс различного генеза обусловливает нарушение становления генеративной (достоверное снижение весовых параметров семенников, величины извитых семенных канальцев, снижение суммарного содержания сперматогенных клеток, снижение суммарного содержания сперматогоний, сперматоцитов I и II порядков, сперматид и сперматозоидов, уменьшение количества клеток Сертоли, увеличение числа семенных извитых канальцев со слущенным эпителием, суммарного содержания гигантских сперматогенных клеток, в том числе, с разрушенными ядрами, происходит угнетение двигательной активности сперматозоидов, их общее содержание в единице объема достоверно снижено) и эндокринной функций (статистически значимое увеличение площади интерстициальной ткани семенника, снижение содержания активных клеток Лейдига и увеличение неактивных типов данных клеток, уменьшение диаметра и площади ядер клеток Лейдига) семенников их потомства.

Новыми являются данные по сравнительному анализу морфофункциональных особенностей семенников потомства от самок крыс с экспериментальным поражением гепатобилиарной системы: у животных опытной группы 1 (E. Coli) выявлены статистически значимые изменения генеративной и эндокринной функции семенников, а у животных опытной группы 2 (D(+) - галактозамин) достоверно более выраженные нарушения генеративной функции семенников, в том числе двигательной активности эпидидимальных сперматозоидов.

Теоретическая и практическая значимость работы Результаты проведенных исследований углубляют и расширяют представление о физиологических механизмах, лежащих в основе нарушения становления репродуктивного здоровья потомства от матерей с экспериментальным поражением печени.

Полученные результаты могут быть использованы для этиологически и патогенетически обоснованного планирования ведения беременности с целью обеспечения рождения здорового и морфофункционально зрелого потомства.

Экспериментальные данные, выявленные в ходе проведенного исследования, научно обосновывают целесообразность выделения потомства матерей с хронической патологией гепатобилиарной системы различной этиологии в группу риска в связи с возможным нарушением репродуктивного здоровья.

Результаты проведенного научного исследования используются в научно-исследовательской и учебной деятельности кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (в курсе «Органы репродукции», «Нарушения внутриутробного развития человека»), а также в учебном процессе биологического факультета Челябинского государственного университета (в курсе «Физиология человека и животных»).

Положения выносимые на защиту:

Экспериментальная патология матери в виде хронического 1.

поражения гепатобилиарной системы является существенным фактором риска, оказывающим неблагоприятное влияние на антенатальное и постнатальное становление генеративной функции семенников потомства.

Экспериментальная патология гепатобилиарной системы у 2.

самок крыс негативно влияет на двигательную активность мужских половых клеток Хроническое экспериментальное поражение печени самок 3.

крыс, моделируемое путем введения фильтрата E.Coli и D (+) – галактозамина, обусловливает нарушение эндокринной функции семенников потомства.

Апробация материалов работы Материалы диссертации были обсуждены на IX Международном конгрессе морфологов «Медико-экологические проблемы возрастной морфологии» (Бухара, 2008);

на II Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (Челябинск, 2008);

на VI итоговой научно практической конференции молодых ученых Челябинской государственной медицинской академии (Челябинск, 2008);

на Всероссийской научной конференции «Нейробиологические аспекты морфогенеза и регенерации»

(Оренбург, 2008);

на конференции, посвященной десятилетию биологического факультета Челябинского государственного университета (Челябинск, 2008), на VI Международной конференции «Актуальные проблемы биологии и ветеринарной медицины мелких домашних животных»

(Троицк, 2009), на заседании Челябинского отделения Всероссийского общества анатомов, гистологов и эмбриологов (Челябинск, 2009).

Публикации По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Объем и структура диссертации Основное содержание работы

изложено на 208 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу, 40 рисунков, из которых микрофотографии. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания материалов и методов исследования (глава 2), собственных результатов исследования (глава 3), обсуждения полученных результатов (глава 4), выводов и списка использованной литературы, включающего 348 источников, в том числе 227 работ зарубежных авторов, приложения.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В эксперименте были использованы белые лабораторные крысы (самки) породы «Вистар». Всего было использовано 232 животных, из них составили взрослые крысы самки, 162 крысят из 65 пометов в различные сроки постнатального онтогенеза (на 1-ые, 15-ые, 30-е, 45-е и 60-ые сутки).

Сроки исследования согласуются с общепризнанным подразделением возрастных периодов у данной группы животных: 1-5 день период новорожденности, 6-21 день подсосный период, 22-50 день период становления половой зрелости и с 60-го дня период половой зрелости (Заподнюк И.П. и др., 1983).

Исходя из поставленных задач данного исследования, все экспериментальные животные были разбиты на 3 группы.

В первую группу были выделены животные от интактных родителей (контрольная группа животных) – «Контроль» (55 животных из 24 пометов).

Во вторую группу вошли животные от матерей, сенсибилизированных фильтратом E. Coli (Опытная группа 1) – «ОГ1» (53 животных из пометов). В третью группу выделены животные от самок крыс с D (+) – галактозаминовым поражением печени (Опытная группа 2) – «ОГ2» ( животных из 21 помета). Исследования с экспериментальными животными проводили с учетом суточных и сезонных колебаний. Все животные содержались в стандартных условиях вивария с одинаковым пищевым рационом. Работа с экспериментальными животными, а также выведение их из эксперимента проводились в полном соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ №755 от 12.08.1977 г. МЗ СССР).

Модель поражения печени экспериментальных животных с использованием E. Coli.

Для создания модели экспериментального гепатита у крыс, была использована культура E. Coli (штамм Американской коллекции типовых культур микроорганизмов, АТСС 25922 - Escherichia coli (Migula) Castellani and Chalmers). Сначала взрослым половозрелым крысам самкам вводили 0, мл фильтрата шестидневной культуры E. Coli в три участка печени – по одной с обеих сторон у основания мечевидного отростка и справа у края реберной дуги по срединно-ключичной линии. В течении 24 часов после введения сенсибилизирующей инъекции животные получали только воду. По истечении этого срока, в хвостовую вену животным вводили фильтрат шестидневной культуры E. Coli из расчета 0,1 мл на 100 г массы тела животного (Сааков Б.А. и др., 1967).

По совокупности биохимических и морфологических изменений данная модель поражения печени с использованием культуры E. Coli соответствует вирусному гепатиту А человека (Сааков Б.А. и др., 1967).

Моделирование D(+) – галактозаминового поражения печени у экспериментальных животных.

Моделирование D(+) – галактозаминового поражения печени осуществляли путем однократного внутрибрюшинного введения взрослым половозрелым самкам гепатотропного яда D(+) – галактозамина гидрохлорида («Sigma – G500», США) в дозе 250 мг/кг массы тела (Сугробова Н.П., 1992). По совокупности морфологических и биохимических критериев данная модель поражения печени соответствует острому вирусному гепатиту В человека (Венгеровский А.С., 1988).

Морфологические методы исследования семенников.

Отпрепарованные семенники после взвешивания фиксировали в жидкости Буэна (40% раствор формалина, пикриновая кислота, ледяная уксусная кислота в соотношении 5:15:1 или 1,25 мл : 3,25 мл : 0,25 мл соответственно), дальнейшее уплотнение материала проводилось через заливку в парафин.

Гистологические срезы толщиной 4-5 мкм, изготовленные на санном микротоме, окрашивали гематоксилином и эозином (Лили Р., 1980;

Саркисов Д.С., Петрова Ю.Л., 1996).

Морфометрические методы исследования семенника.

Оценку особенностей структурно-функционального становления генеративной и эндокринной функции семенника потомства самок крыс с хроническим экспериментальным поражением печени производили с использованием общепринятых критериев (Ухов Ю.И., Астраханцев А.Ф., 1983;

Шевлюк Н.Н., 1997;

Шейко Л.Д., Мамина В.П., 1997;

Боровская Т.Г., Гольдберг Е.Д., 2000;

и др.).

Оценка генеративной функции семенника.

Измерение извитых семенных канальцев. Величину канальцев оценивали на основании их среднего диаметра и средней площади поперечного сечения. Диаметр и площадь извитых семенных канальцев определяли автоматически, при помощи программно-аппаратного комплекса для анализа и обработки изображений в микроскопии, состоящей из тринокулярного микроскопа Motic BA-400T, цифровой цветной системы ввода изображений на базе цифровой камеры ProgRes С3, 1/1.8" высокого разрешения (не менее 2080x1542) и программного обеспечения «ВидеоТест Морфология 5.0».

Цитологический анализ зародышевых клеток. Производился подсчет суммарного количества сперматогенных клеток в извитых семенных канальцах. При этом производилось определение содержания сперматогоний различных степеней зрелости (А, П, Б) в извитых семенных канальцах, а также подсчет числа сперматоцитов I и II порядка, сперматид и сперматозоидов (Бурнашева С.А., 1982;

Ухов Ю.И., Астраханцев А.Ф., 1983;

Иванова Л.А., Карташева А.Г., 1990).

Так, как одним из показателей чувствительности сперматогенеза к действию различных неблагоприятных факторов является количество канальцев со слущенным эпителием (Иванова Л.А., Карташев А.Г., 1990;

Карташев А.Г., Баскурян А.К., Иванова Л.А., 1994;

Гольдберг Е.Г., Боровская Т.Г. и др., 1995). Проводился анализ поперечных срезов извитых семенных канальцев, среди которых выявлялись канальцы со «слущенными» в просвет сперматогенными клетками.

О сохранности процессов сперматогенеза косвенно можно судить по количеству в семенных извитых канальцах гигантских сперматогенных клеток, в том числе с разрушенными ядрами (Боровская Т.Г., Гольдберг Е.Д.

и др., 2000). Исходя из этого, нами просматривались срезы семенных извитых канальцев, в которых определялись гигантские сперматогенные одно- или многоядерные клетки, с дегенеративными изменениями (фрагментированные и пикнотизированные ядра). Производили подсчет суммарного количества сперматогенных клеток и, отдельно, с разрушенными ядрами.

Индекс сперматогенеза - один из важнейших показателей состояния сперматогенного пласта (Саноцкий И.В., Фоменко В.Н., 1979;

Черток В.М., Ботвич Т.А., 1998;

и др.), рассчитывался по формуле I = а/А, где I - индекс сперматогенеза, а - количество слоев сперматогенного эпителия, обнаруженных в каждом канальце;

А — количество подсчитанных канальцев.

Осуществляли подсчет количества клеток Сертоли и клеточный индекс Сертоли (отношение общего числа зародышевых клеток к общему числу фолликулярных клеток).

Оценка двигательной активности сперматозоидов.

Одним из показателей, отражающих фертильность сперматозоидов является характер их подвижности. При оценке подвижности суспензии эпидидимальных сперматозоидов мы руководствовались общепринятой методикой 4-х бальной оценки сперматозоидов по характеру подвижности (Молнар Е., 1969). При этом оценивалось количество сперматозоидов в полученной эпидидимальной суспензии (Тиктинский О.Л., 1999).

Оценка эндокринной функции семенника.

Морфометрические критерии, характеризующие функциональную активность клеток Лейдига, включают определение их количества, соотношения различных морфофункциональных типов, размера ядер клеток (Ухов Ю.И., Астраханцев А.Ф., 1983;

Шевлюк Н.Н., 1997).

Анализ абсолютной и относительной площади интерстициальной соединительной ткани, оценивали при помощи программно-аппаратного комплекса для анализа и обработки изображений в микроскопии – «ВидеоТест - Морфология 5.0». О состоянии инкреторной функции семенника можно судить на основании суммарного содержания интерстициальных эндокриноцитов и соотношении активных (B, C, D) и неактивных (А, Е) эндокриноцитов (Портной А.С, 1970;

Ухов Ю.И., Астраханцев А.Ф., 1983;

Карташев А.Г. и др., 1994). Кроме того, определялся «индекс активности» интерстициальных эндокриноцитов семенника, представляющий собой отношение активных клеток Лейдига к неактивным.

При помощи программно - аппаратного комплекса для анализа и обработки изображений в микроскопии – «ВидеоТест - Морфология 5.0»

проводилось измерение диаметра и площади ядер клеток Лейдига производилось.

Анализ концентрации мужского полового гормона и лютеинизирующего гормона гипофиза в сыворотке крови экспериментальных животных проводился с помощью твердофазного иммуноферментного анализа, используя наборы реактивов Dia. Metra S.r.l.

(Италия), стероид ИФА-тестостерон (Санкт-Петербург) на 70-й день постнатальной жизни.

Статистические методы исследования.

Статистический анализ полученных данных проводили с использованием программного обеспечения: Microsoft Excel 2003, AtteStat for Microsoft Excel, SPSS 17.0.

При статистической обработке определялась средняя арифметическая и ее ошибка (M±m). При сравнительном анализе данных, использовался непараметрический метод - критерий Манна - Уитни (Реброва О.Ю., 2002).

Корреляционный анализ проводили с использованием программы SPSS 17. (метод корреляции по Спирману). Учитывались только сильные корреляционные связи с коэффициентом корреляции от 0,7 до 1,0 и достоверностью р0,05. Также использовали метод ранжирования, который заключается в определении места (ранга) объектов проводимого исследования (Гринчель Б.М. с соавт., 2003;

Медик В.А. с соавт., 2003).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Для оценки структурно-функционального состояния семенников потомства нами использовались морфологические, морфометрические, гистологические методы и метод иммуноферментного анализа.

Наиболее чувствительным показателем состояния семенников является их абсолютный и относительный вес или весовой индекс (Осадчук А.В., Бростад Б., Бакен М., 2000). Прежде всего, установлено, что у экспериментальных крысят после рождения имеет место достоверное увеличение абсолютного веса семенников, достигающего наибольшего значения в период половой зрелости. При этом на большинстве сроков исследования, абсолютный вес семенников животных обеих опытных групп снижен по сравнению с контролем (в диапазоне от 1,20 до 1,50 раз). При анализе весового индекса мужской половой железы установлена аналогичная закономерность (рис.1).

0, 0, * 0, 0, % 0, * 0, 0, * 0, * * 1 15 30 45 возраст,сутки Контроль Опыт. Группа 1 (E.Coli) Опыт. Группа 2 (D-галактозамин) Рис. 1. Весовой индекс семенников экспериментальных животных в различные сроки постнатального периода Примечание: * - различия статистически достоверны по сравнению с контролем (p0,05) Анализ генеративной функции семенников потомства экспериментальных животных.

О генеративной функции семенников экспериментальных животных мы судили на основании показателей диаметра и площади поперечного сечения извитых семенных канальцев, суммарного содержания сперматогенных клеток, индекса сперматогенеза, среднего числа сперматогоний, спермацитограммы с использованием клеточного индекса Сертоли, цитологического профиля сперматогенеза, количества канальцев со слущенным эпителием и количества канальцев с гигантскими сперматогенных клеток в семенных извитых канальцах.

Установлено, что у крысят интактной и опытных групп после рождения отмечается увеличение (в интервале от 3,77 – 4,5 раз от исходного значения) диаметра семенных извитых канальцев, достигающего максимального уровня к периоду половой зрелости. При этом на всех сроках исследования диаметр семенных извитых канальцев у подопытных животных обеих опытных групп достоверно снижен по сравнению с контролем. Анализ величины площади поперечного среза семенных извитых канальцев экспериментальных животных интактных и опытных групп выявил увеличение с возрастом исследуемого показателя, достигающего наибольшего значения к 60-му дню постнатальной жизни (рис. 2). При этом у крыс с экспериментальным поражением печени имеет место достоверное снижение (в диапазоне от 1, до 1,54 раза), по сравнению с контролем, на всех сроках исследования площади поперечного среза семенных извитых канальцев семенников.

35000 * * мкм * * * * 5000 * * 1 15 30 45 возраст,сутки Контроль Опыт.группа 1 (E.Coli) Опыт.группа 2 (D-галактозамин) Рис. 2. Площадь поперечного сечения извитых семенных канальцев семенников потомства экспериментальных животных в различные сроки постнатального периода Примечание: * - различия статистически достоверны по сравнению с контролем (p0,05) При оценке сперматогенного пласта экспериментальных животных установлено, что в процессе постнатального онтогенеза суммарное содержание сперматогенных клеток в семенных извитых канальцах постепенно увеличивается, достигая максимального значения к периоду половой зрелости (в 17,2 раза в контроле, 19,6 раза в опытной группе 1 и 18, раза в опытной группе 2 от первоначального значения). Обращает на себя внимание, что у подопытных крысят на всех сроках исследования суммарное количество сперматогенных клеток снижено по сравнению с контролем (рис.

3), исключение составили 30-ти дневные крысята обеих опытных групп, у которых суммарное количество сперматогенных клеток достоверно превысило в 1,1 раза таковое в контроле.

* * * * n * * * * * * 1 15 30 45 Возраст, сутки Контроль Опыт.группа 1 (E.Coli) Опыт.группа 2 (D-галактозамин) Рис. 3. Суммарное содержание сперматогенных клеток в семенных извитых канальцах экспериментальных животных в различные сроки постнатального периода Примечание: * - различия статистически достоверны по сравнению с контролем (p0,05) Более чувствительным морфологическим критерием активности сперматогенеза, является содержание сперматогоний в извитых семенных канальцах (Ухов Ю.И., Астраханцев А.Ф., 1983). У крысят интактной группы после рождения отмечается увеличение суммарного числа сперматогоний, которое достигает наибольшего уровня к периоду половой зрелости.

Аналогичная закономерность наблюдается и у крысят 1-ой и 2-ой опытной группы.

Обращает на себя внимание, что на большинстве сроков исследования суммарное содержание сперматогоний в семенных извитых канальцах животных обеих опытных групп снижено по сравнению с контролем (рис. 4), исключение составили крысята опытной группы 2 на 30-ый и 60-ый день постнатального онтогенеза, у которых данный показатель превысил таковой в контроле (в 1,1 раза и 1,03 раза соответственно). При этом снижение суммарного содержания сперматогоний всех степеней зрелости у подопытных крысят обеих опытных групп происходит за счет уменьшения количества сперматогоний типа «А» и «Б» на большинстве сроков исследования. В тоже время содержание сперматогоний типа «П» повышено по сравнению с контролем на всех сроках исследования, исключение составили 30-ти дневные крысята опытной группы 2 (D (+) - галактозамин).

Как видно из рис. 5, на большинстве сроков исследования у крысят обеих опытных групп в семенных извитых канальцах уровень содержания сперматоцитов I и II порядка достоверно снижен по сравнению с таковыми в контроле.

* 45 * 40 * * n * * 1 15 30 45 возраст, сутки Контроль Опыт.группа 1 (E.Coli) Опыт.группа 2 (D-галактозамин) Рис. 4. Суммарное количество сперматогоний (А, П, Б) в извитых семенных канальцах семенников экспериментальных животных в различные сроки постнатального периода Примечание: * - различия статистически достоверны по сравнению с контролем (p0,05) Исключение составили крысята обеих опытных групп, вступающие в период полового созревания (30-й день постнатальной жизни), у которых исследуемый показатель достоверно превысил таковой в контроле (в 1, раза).

200 * * 160 * * n * * * 20 * * 1 15 30 45 возраст, сутки Контроль Опыт.группа 1 (E.Coli) Опыт.группа 2 (D-галактозамин) Рис. 5. Динамика изменения суммарного содержания сперматоцитов I и II порядка в извитых семенных канальцах семенников экспериментальных животных в различные сроки постнатального онтогенеза Примечание: * - различия статистически достоверны по сравнению с контролем (p0,05) Анализ сперматид в семенных извитых канальцах позволил установить, что сперматиды появляются на 15-ый день постнатальной жизни, а в период полового созревания содержание сперматид (рис. 6) в извитых семенных канальцах существенно увеличивается (в пределах от 61,5 до 117,67 раза) и достигает наибольшего значения на 60-й день постнатального периода. При этом содержание сперматид в семенных извитых канальцах на большинстве сроках исследования у подопытных животных, достоверно снижено по сравнению с контролем. Обращает на себя внимание, что наиболее выраженное снижение числа сперматид имеет место у животных опытной группы 2 (D-галактозамин).

12 * 10 * n * 2 * * * 1 15 30 45 возраст, сутки Контроль Опыт.группа 1 (E.Coli) Опыт.группа 2 (D-галактозамин) Рис. 6. Содержание сперматид в извитых семенных канальцах семенников экспериментальных животных в различные сроки постнатального онтогенеза Примечание: * - различия статистически достоверны по сравнению с контролем (p0,05) Сперматозоиды в извитых семенных канальцах экспериментальных животных обнаруживаются только в период полового созревания (45-ый день постнатальной жизни). В тоже время, содержание сперматозоидов достоверно снижено в обеих опытных группах, по сравнению с контролем.

При этом наиболее выраженное снижение происходит в опытной группе 2 (в 2,53 и 5,72 раза на 45-ые и 60-ые сутки жизни соответственно).

Установлено, что на всех сроках исследования количество канальцев со слущенным эпителием в обеих опытных группах достоверно превышает таковое в контроле от 3% до 20,17%. Наибольшие изменения зафиксированы у животных опытной группы 1 (E. Coli) (рис. 7).

В тоже время анализ содержания гигантских сперматогенных клеток, в том числе с разрушенными ядрами позволил установить, что на большинстве сроков исследования суммарное содержание гигантских сперматогенных клеток в семенных извитых канальцах подопытных животных достоверно превышает таковое в контроле (от 23,5% до 100%). Исключение составили 30-ти дневные крысята обеих подопытных групп, у которых исследуемый показатель оказался сниженным по сравнению с контролем (на 1,5% и 21,5% в опытной группе 1 и опытной группе 2 соответственно).

35 * * * * * * * * * * % 1 15 30 45 возраст, сутки Контроль Опыт.группа 1 (E.Coli) Опыт.группа 2 (D-галактозамин) Рис. 7. Количество канальцев со слущенным эпителием, % (p0,05) Одним из чувствительных показателей состояния сперматогенного пласта является «индекс сперматогенеза». Обращает на себя внимание, что на всех сроках исследования индекс сперматогенеза у подопытных животных обеих опытных групп снижен (в интервале от 1,79% - 7,43%) по сравнению с контролем (рис. 8).

4, 3, * 3,7 * 3, * 3, * 3, 2, % 2, 2, 2, * 2,1 * * 1,9 * * * 1, 1, 1 15 30 45 возраст, сутки Контроль Опыт.группа 1 (E.Coli) Опыт.группа 2 (D-галактозамин) Рис. 8. Индекс сперматогенеза (p0,05) Одним из показателей, отражающих фертильность сперматозоидов, является характер их подвижности. Нами установлено, что содержание сперматозоидов в 1 мл эпидидимальной взвеси у половозрелых крысят обеих опытных групп достоверно снижено по сравнению с контролем (154,47±2,735106) у опытной группы 1 в 1,56 раза (99,29±1,716106), у опытной группы 2 в 2,23 раза (69,24±1,365106).

Наибольший интерес представляют данные по субпопуляционному составу сперматозоидов относительно их подвижности.

Так, установлено, что у интактных животных первоначально число прогрессивноподвижных сперматозоидов составило 18,90±0,691%, а через минут исследования этот показатель резко снижается до 0,25±0,152%. У подопытных крысят обеих опытных групп прогрессивноподвижные сперматозоиды обнаруживаются только в начале исследования (1-ая минута).

При этом обращает на себя внимание, что их количество у подопытных крысят опытной группы 1 на 31,1% ниже чем в контроле, а у крысят опытной группы 2 на 56,3% ниже по сравнению с контролем.

При анализе слабоподвижных сперматозоидов, обнаружено, что на всех сроках исследования у подопытных крысят их количество достоверно снижено по сравнению с контролем, наиболее существенное снижение наблюдается в опытной группе 1 (на 97,16% с начала наблюдения), при этом на 45-ой минуте наблюдения слабоподвижные сперматозоиды отсутствуют (рис.9).

* * % 4 * * * * * 1 15 30 время наблюдения, мин Контроль Опыт.группа 1 (E.Coli) Опыт.группа 2 (D-галактозамин) Рис. 9. Количество слабоподвижных сперматозоидов во взвеси, полученной из придатка семенника половозрелых экспериментальных животных, % Примечание: * - различия статистически достоверны по сравнению с контролем (p0,05) При анализе дергающихся сперматозоидов нами установлено, что у подопытных крысят опытной группы 1 в первые 60 минут исследования число таких сперматозоидов достоверно снижено по сравнению с контролем (от 3,2% до 6,91%), а с 90-ой минуты содержание данной популяции сперматозоидов несколько превышает таковое в контроле (в диапазоне от 0,4% - 3,21%). У подопытных животных опытной группы 2 на всех сроках исследования содержание дергающихся сперматозоидов снижено по сравнению с контролем (в интервале 3,24 % до 18,6%).

* * * * 20 * * % * 15 * * * * * * * * * * * 1 15 30 45 60 90 120 150 180 210 время наблюдения, мин Контроль Опыт.группа 1 (E.Coli) Опыт.группа 2 (D-галактозамин) Рис. 10. Содержание дергающихся сперматозоидов во взвеси, полученной из придатка семенника половозрелых экспериментальных животных, % Примечание: * - различия статистически достоверны по сравнению с контролем (p0,05) Анализ неподвижных сперматозоидов позволил установить, что у всех экспериментальных животных происходит постепенное увеличение данного показателя к 240 минуте наблюдения. При этом на большинстве сроков наблюдения содержание неподвижных сперматозоидов у крысят 1-ой и 2-ой опытной групп достоверно повышено, по сравнению с контролем (в пределах от 2,33 % до 25,73%).

О количестве клеток Сертоли судили по количеству ядер этих клеток.

Нами установлено, что у экспериментальных крысят после рождения отмечается постепенное увеличение клеток Сертоли. При этом на всех сроках исследования количество клеток Сертоли у крысят обеих опытных групп снижено по сравнению с контролем, исключение составили 60-ти дневные животные опытной группы 1.

Таким образом, при анализе становления генеративной функции семенников у подопытных животных имеет место уменьшение числа сперматогенных клеток, увеличение канальцев со слущенным эпителием, числа гигантских сперматогенных клеток. Происходит снижение двигательной активности сперматозоидов.

Нами установлено, что к началу периода полового созревания площадь интерстициальной соединительной ткани семенников уменьшается у всех экспериментальных животных, затем возрастает и по достижению половой зрелости стабилизируется, исключение составляют крысята опытной группы 1. Обращает на себя внимание, что на большинстве сроков исследования площадь интерстициальной ткани в семенных извитых канальцах у экспериментальных крысят обеих опытных групп на всех сроках исследования достоверно превышает таковое в контроле (от 1,96% до 5,67%).

Для оценки интерстициальных клеток семенников нами производился подсчет числа эндокриноцитов из расчета на 1 поперечный срез семенного извитого канальца, а также оценивалось содержание различных морфофункциональных их типов (активных и неактивных). Как видно из рис.

11, у интактных крысят наибольший уровень содержания клеток Лейдига наблюдается в период новорожденности и составляет 48,82±1,766. К подсосному периоду исследуемый показатель снижается до 27,94±0,825 и в дальнейшем до периода половой зрелости изменяется незначительно. У крысят опытной группы 1 на ранних стадиях постнатального онтогенеза суммарное содержание клеток Лейдига превышает таковое в контроле, а на поздних стадиях, напротив, снижено по сравнению с контролем. В то же время, у животных опытной группы 2 на всех сроках исследования суммарное содержание клеток Лейдига снижено по сравнению с контролем, исключение составили 15-ти дневные крысята, у которых исследуемый показатель заметно превысил таковой в контроле.

* * 40 * * * * n 30 * * 1 15 30 45 возраст,сутки Контроль Опыт.группа 1 (E.Coli) Опыт.группа 2 (D-галактозамин) Рис. 11. Суммарное количество интерстициальных гландулоцитов в семенниках экспериментальных животных в различные сроки постнатального периода Примечание: * - различия статистически достоверны по сравнению с контролем (p0,05) При этом среди популяции клеток Лейдига, содержание активных и неактивных эндокриноцитов на разных сроках исследования неодинаково.

Содержание активных клеток у животных опытных групп на большинстве сроков исследования снижено, по сравнению с контролем, исключение составили крысята на 1-ые и 45-ые сутки исследования, у которых содержание клеток Лейдига достоверно выше, чем в контроле (на 8,47% и 9,14%, и 0,57% и 0,7% в опытной группе 1 и 2, на 1-ые и 45-ые сутки соответственно). При этом количество неактивных клеток, напротив, на большинстве сроков исследования у животных обеих опытных групп выше, чем в контроле (в пределах от 0,4% до 22,38%). Исключение составили крысята на 1-ые и 45-ые сутки постнатальной жизни, у которых исследуемый показатель несколько ниже такового в контроле (на 8,46% и 9,47% опытная группа 1 и 0,57% и 0,7% опытная группа 2 на 1-ые и 45-ые сутки постнатального онтогенеза соответственно).

Анализ содержания мужского полового гормона тестостерона и лютеинизирующего гормона в сыворотке крови экспериментальных животных позволил констатировать, что, если у крысят контрольной группы концентрация тестостерона составила 128,67±5,283 нг/дл, то у 70 – ти дневного потомства опытной группы 1 этот показатель в 2,98 раза превышает концентрацию данного гормона в контроле, у животных опытной группы концентрация тестостерона у 70-ти дневных крысят оказалась сниженной в 1,62 раза. Исследование концентрации лютеинизирующего гормона в сыворотке крови 70 – ти дневных экспериментальных крысят интактной и подопытной групп не позволило выявить какой-либо закономерности.

На основании полученных результатов первой и второй серии исследования, можно сделать заключение о том, что у животных обеих опытных групп происходит нарушение становления генеративной и эндокринной функции гонад.

Метод ранжирования использовался нами для сравнительного анализа степени выраженности морфофункциональных изменений репродуктивной системы экспериментальных животных в различные сроки постнатального онтогенеза с экспериментальным поражением печени E. Coli и D (+) – галактозамином. На основании результатов данного исследования можно констатировать, что наибольшее влияние хронической патологии печени матери на становление репродуктивной функции у потомства отмечаются у подопытных животных опытной группы 1 (E. Coli), по сравнению с животными опытной группы 2 (D - галактозамин). При этом сроки постнатального онтогенеза, на которых наблюдаются наиболее выраженные изменения по всем исследуемым критериям у животных опытной группы происходят на 45-ые сутки, а у животных опытной группы 2 максимальные изменения исследуемых показателей достигают к началу периода полового созревания.

При сравнительном анализе подвижности и фертильности сперматозоидов, полученных из взвеси придатка семенника 70-ти дневных экспериментальных животных наибольшие изменения выявлены у крыс опытной группы 2 (D - галактозамин).

Нам представляется, что при хронических заболеваниях печени в организме самки происходит сбой целого ряда гомеостатических систем, опосредованный повреждением основных функциональных систем печени, в том числе дезинтоксикационной, поглотительно-экскреторной, белково синтетической, инактивационной и других, в результате чего происходит нарушение различных видов обмена веществ, накопление в организме эндо и экзогенных токсикантов, высокий уровень антигенемии, связанный с массированным поступлением в кровоток продуктов распада печеночной ткани, образование циркулирующих иммунных комплексов, активация процессов перекисного окисления липидов и вторичные альтерационные повреждения печени и других органов, дисбаланс гормонов, активация свертывающей и противосвертывающей систем крови и другие изменения, затрагивающие практически все функциональные системы организма. Таким образом, при моделировании у самок крыс хронического поражения печени плод развивается в условиях постоянной антигенной агрессии, обусловленной проникновением через гемато – плацентарный барьер, проницаемость которого повышена, азотистых шлаков, продуктов перекисного окисления, иммунных комплексов, сенсибилизированных лимфоцитов, антител. Иначе говоря, при действии стрессового фактора хронического экспериментального поражения печени, участвуют две патологические детерминанты (Крыжановский Г.Н., 1985): стрессорные повреждения (первичные) и аутоиммунные (вторичные) процессы, что в конечном итоге, приводит к истощению компенсаторно-приспособительных реакций организма (Брюхин Г.В., 1994).

Данные изменения приводят к изменению реактивности и резистентности внутриутробного плода, нарушению морфофункционального становления различных жизненноважных систем, в том числе репродуктивной, являющейся одной из самых чувствительных систем организма, особенно на ранних стадиях эмбрионального развития.

Репродуктивная ось может блокироваться и опосредованно через гипоталамо-гипофизарно-адреналовую систему (Стадников А.А., 1999).

Накоплено достаточно данных, указывающих на тесную связь стресса с системами репродукции (Rivier С, Vale W., 1984;

Chrousos G.P., Gold P.W., 1992;

и др.). Так основным компонентом стрессового синдрома является кортикотропин-релизинг гормон, вырабатываемый клетками аркуатного ядра гипоталамуса, который способен непосредственно или через эндорфины подавлять выработку лютеинизирующето гормона аденогипофиза и приводить, в конечном итоге, к нарушению синтеза гормонов репродукции (Држевецкая И.А., 1987;

Rivier С, Vale W., 1984;

Chrousos G.P., Gold P.W., 1992). Данный механизм раскрывает одну из возможных причин нарушения репродуктивной способности самок с хроническим токсическим поражением печени (Вторушина Е.В., 2003), а также объясняет возможность угнетения репродуктивной функции у потомства.

В свою очередь, понятие «репродуктивная функция», складывающаяся из процесса формирования половых клеток и осуществления полового поведения, регулирует многоуровневую систему «гипоталамус – гипофиз гонады», звенья которой тесно взаимосвязаны механизмами положительных и отрицательных обратных связей. Нарушение последних приводит к развитию патологического процесса, как в регулируемой системе, так и в организме в целом. При этом изменения репродуктивной функции проявляются как у данного организма, так и сказываются на жизнеспособности последующих поколений.

В целом, полученные результаты нашего исследования позволяют сделать заключение о том, что у самок крыс с экспериментальным хроническим поражением печени различного генеза рождается потомство с нарушением морфофункционального становления генеративной и эндокринной функции семенников.

ВЫВОДЫ 1. Экстрагенитальная патология матери в виде хронического поражения гепатобилиарной системы путем введения фильтрата E. Coli и D (+) - галактозамина в условиях эксперимента приводит к нарушению морфофункционального становления мужских половых желез потомства.

2. Хронические поражения печени самок крыс обусловливают неспецифические морфологические изменения мужских половых желез потомства в различные сроки постнатального периода, что проявляется в уменьшении весового индекса, изменении индекса сперматогенеза, диаметра извитых семенных канальцев, количества половых клеток различных генераций, соотношения стромы и паренхимы.

3. Экспериментальное поражение гепатобилиарной системы самок крыс обусловливает общие закономерности изменений в структурно функциональной организации интерстициальной ткани семенников у потомства, что проявляется в увеличении массы интерстициальной ткани, изменении числа интерстициальных эндокриноцитов, в том числе эндокриноцитов с высокой секреторной активностью.

4. Экспериментальное моделирование поражения печени самок крыс с использованием фильтрата E. Coli и D (+) – галактозамина, приводит к дезинтеграции в системе «интерстициальные эндокриноциты - извитые семенные канальцы» у потомства, о чем свидетельствуют изменения функциональных параметров данных компартментов семенника, наиболее выраженные у потомства подопытных животных опытной группы 1 (E. Coli).

5. Экспериментальное хроническое поражение печени матери приводит к нарушению становления фертильности мужских половых клеток, проявляющееся в снижении концентрации сперматозоидов в 1 мл эпидидимальной взвеси, нарушении двигательной активности сперматозоидов и увеличении процентного содержания неподвижных сперматозоидов, наиболее выраженные у крысят опытной группы 2 (D (+) – галактозаминовое поражение печени).

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

1. Романов А.С. Морфологическая характеристика семенников потомства самок крыс с хроническим экспериментальным поражением печени различного генеза [Текст] / А.С. Романов, Г.В. Брюхин // Вестник ЧГПУ. – 2009. – №8. – С. 246 – 252.

Другие публикации.

1. Романов А.С. Особенности генеративной функции семенников потомства самок крыс с хроническим поражением гепатобилиарной системы [Текст] / А.С. Романов, Г.В. Брюхин // Морфология. – 2008. – Т.133. – №2. – С. 114.

2. Романов А.С. Анализ двигательной активности сперматозоидов потомства самок крыс с хроническим экспериментальным поражением печени различного генеза [Текст] / А.С. Романов, Г.В. Брюхин // Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды:

материалы II Международной научно - практической конференции, 8- октября 2008 г.: в 2 т. Т. 2 – Челябинск: Изд-во Челяб. гос. пед. ун-та, 2008. – С. 146-151.

3. Романов А.С. Морфологическая характеристика семенников потомства самок крыс с хроническим D – галактозаминовым поражением печени [Текст] / А.С. Романов, Г.В. Брюхин // Роль патологии печени матери в нарушении развития реактивности и резистентности потомства в условиях эксперимента: сборник научных исследований кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии ЧелГМА / под. ред. проф. Г.В. Брюхина. – Челябинск: Челябинская государственная медицинская академия, 2009. – в. 2.

– с. 79 – 82.

4. Романов А.С. Морфологическая характеристика семенников потомства самок крыс с хроническим поражением гепатобилиарной системы [Текст] / А.С. Романов, Г.В. Брюхин // Актуальные проблемы биологии и ветеринарной медицины мелких домашних животных: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию кафедры анатомии и гистологии с.-х. животных, 110-летию со дня рождения профессора Н.И. Акаевского и 15-летию кинологического центра – 21 мая 2009 г.: Сб. науч. тр. – Троицк: УГАВМ, 2009. – С.80 – 83.

5. Романов А.С. Морфологическая характеристика семенников потомства самок крыс с хроническим поражением гепатобилиарной системы различного генеза в постнатальном периоде [Текст] / Романов А.С., Г.В.

Брюхин // Морфология. – 2008. – Т. 134. – №5. – С. 89 – 90.

6. Романов А.С. Характеристика миграционной активности сперматозоидов у потомства самок крыс с экспериментальным хроническим поражением печени [Текст] / А.С. Романов // Вестник ЧелГУ, Биология. – 2008. – вып.1. – №4. – С. 84 – 87.

7. Романов А.С. Характеристика миграционной активности сперматозоидов у потомства самок крыс с экспериментальным хроническим поражением печени [Текст] / А.С. Романов // Материалы VI итоговой научно практической конференции молодых ученых ЧелГМА. – Челябинск: изд-во «Челябинская государственная медицинская академия», 2008. – С. 120 – 122.

Подписано в печать 02.03.2010 г.

Формат 60 х 90/16. Объем 1,0 уч.-изд. л.

Тираж 100 экз. Заказ № Бумага офсетная.

Отпечатано на ризографе в типографии ГОУ ВПО ЧГПУ.

454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69.



 




 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.