Исследование пренатального влияния эстрогена на постнатальную морфологию семенников потомства

Полный текст

Нарушение репродуктивного здоровья является одной из актуальных проблем медицины и ветеринарии во всем мире. Изучение развития мужских половых желез всегда привлекало внимание ученых, и это не случайно, мужская половая система и мужская половая железа – яичко (семенник) – представляют собой одну из самых сложных, тесно интегрированных систем в организме человека и млекопитающих [1-4].

За последние годы большое внимание научных исследований обращено на тот факт, что эстрогенактивные вещества негативно влияют на репродуктивную систему человека и животных. Экспериментальные работы ученых выявляли прямое деструктивное воздействие химических веществ на развивающийся плод [5-6].

Дозозависимый эффект уровня эстрогенов на нарастание гиперактивности новорожденных у половозрелых животных депрессивных и тревожных состояний исследовался достаточно большим количеством авторов, подтверждающих неблагоприятное влияние эстрогенактивных веществ на нормальное развитие плода [7-9].

Вопрос взаимоотношения уровня стероидных гормонов материи и плода на сегодняшний день является актуальной проблемой репродуктологии. Экспериментальные работы в этом направлении помогут предупредить морфологические нарушения в мужской репродуктивной системе в постнатальном онтогенезе. Очевиден факт, что основы для развития патологии взрослого организма закладываются на ранних этапах онтогенеза [2]. Исследования доказывают о влияние эстрогенов на формирование яичек плода. При их повышенном содержании появляются кисты в придатке яичка, атрофия семенных пузырьков, простаты и семенников [10]. Клинические данные показывают, что применение во время беременности экзогенных женских половых гормонов значительно повышает у потомства показатель соотношения клеток Лейдига, наблюдается развитие гипоспадий и гипоплазий яичек. Экспериментальные работы доказывают, что эстрогены задерживают формирование яичек у потомства [4].

Цель исследований – теоретическое обоснование разработки методов коррекции нарушений генеративной и эндокринной функции семенников потомства.

Задачи исследований – проанализировать морфофункциональное состояние семенников потомства белых беспородных мышей, матерям которых во время беременности вводили синтетический аналог эстрогена синэстрол.

Материал и методы исследований. В качестве экспериментальных животных использовали самок белых беспородных лабораторных мышей массой 19-21 г. Животные были разделены на 2 группы: интактную и экспериментальную. На стадии гестации Е 11.5 беременности в одно и то же время суток выполнено внутримышечное однократное введение 2% масляного раствора синтетического аналога эстрогена синэстрола. Расчеты эффективности дозы препарата производили в соответствии с коэффициентом для перерасчета доз веществ в мкг/кг для мышей [11-12]. Название группы образуется с учетом вводимого вещества и его дозы, синестрол 25 мкг/кг – С-25, интактная группа не подвергалась воздействию. Полученное потомство самцов выводили из опыта на 90-е сутки в одну и ту же фазу – диэструс [13-14] и усыпляли в соответствии с Директивой 2010/63/EU Европейского парламента и Совета Европейского Союза от 22 сентября 2010 года по охране животных, используемых в научных целях и рекомендациями других международных, российских и институциональных правил в области биоэтики. Для оценки морфологических изменений извлекали семенник потомства. Органы фиксировали в 10% нейтральном забуференном формалине в течение 24 часов, подвергали стандартной гистологической обработке.

Зафиксированные органы были разрезаны однотипно по центру, структурные компоненты семенников были изучены на стандартной площади среза органов. Измерения средних параметров морфометрических структур семенников потомства проводились на всей площади среза органа [15]. Морфометрию и визуализацию гистологических препаратов семенников потомства производили с использованием инвертированного биологического микроскопа для лабораторных исследований Axioobserver со штативом D1 компании-производителя Carl Zeiss Microscopy GmbH (Германия) со специализированным программным обеспечением ZEN 2018.

Для подсчета структурных элементов в гонадах потомства использовался иммерсионный объектив 90х на стандартных полях зрения [15]. Фотосъемку гистологических препаратов производили цифровой камерой AxioCam MRc5 (ZEISS, Япония) при увеличении x100.

Статистическую обработку осуществляли с использованием программы Statistica 7.0 (StatSoft, США). По каждому параметру вычисляли среднее арифметическое значение и его стандартную ошибку (М ± SD). Достоверность изменений оценивали с помощью критерия Стьюдента, различия определяли при достигнутом уровне значимости Р≤0,05.

Результаты исследований. Результаты морфометрического анализа семенников потомства белых беспородных лабораторных мышей при пренатальном однократном введении синтетического аналога эстрогена синэстрола в дозе 25 мкг/кг показали изменения в строении органа, проявляющиеся в виде: уменьшения среднего количества клеток Сертоли С-25 18,4±1,1 (Р≤0,05), по сравнению с интактной группой (20,8±1,9); уменьшения среднего количества сперматозоидов С-25 175,0±3,8 (Р≤0,05), по сравнению с интактной группой (196,6±5,3) (рис. 1, 2).

 

Рис. 1. Семенник потомства интактной группы:

1 – извитой семенной каналец; 2 – базальная мембрана; 3 – сперматогенный эпителий; 4 – сперматогонии; 5 – сперматоциты; 6 – сперматиды; 7 – сперматозоиды; 8 – клетки Сертоли; 9 – клетки Лейдига (окраска гематоксилином и эозином. х100)

 

Наблюдалось изменение в эндокринной функции семенников потомства, выражающееся в уменьшении средней площади ядер клеток Лейдига. В интактной группе показатель составил 6,72±1,78, в экспериментальной группе С-25 – 5,88±1,43 (Р≤0,05).

 

Рис. 2. Семенник потомства экспериментальной группы С-25:

1 – базальная мембрана; 2 – сперматогенный эпителий; 3 – сперматогонии; 4 – сперматоциты; 5 – сперматиды; 6 – сперматозоиды; 7 – кровеносный сосуд; 8 – клетка Сертоли; 9 – клетки Лейдига (окраска гематоксилином и эозином. х100)

 

Среднее количество извитых семенных канальцев в интактной группе составило 28,8±2,6, в экспериментальной С-25 – 28,4±2,1. Средняя площадь поперечного сечения извитого семенного канальца в интактной группе показал 1696,20±562,39, С-25 – 1515,61±280,17. Средний диаметр извитых семенных канальцев в интактной группе составил 22,38±4,36, С-25 – 19,99±2,98. Средняя толщина сперматогенного эпителия в интактной группе 4,41±0,86, С-25 – 4,45±0,47. Среднее количество сперматогониев в эпителии извитого семенного канальца в интактной группе составило 26,4±1,1, в экспериментальной группе С-25 – 25,4±1,1. Среднее количество сперматоцитов в интактной группе составило 32,6±2,1, С-25 – 31,0±1,6. Среднее количество сперматид в эпителии извитого семенного канальца составило в интактной группе 28,6±1,7, в опытной группе С-25 – 27,2±0,8.

Заключение. Анализ морфофункционального состояния семенников потомства половозрелых самцов, матерям которых во время беременности вводили синтетический аналог эстрогена синэстрол в дозе 25 мкг/кг, показал изменения в генеративном и в эндокринном аппарате гонад потомства, выражающиеся в уменьшении среднего количества клеток Сертоли, уменьшении среднего количества сперматозоидов, уменьшении средней площади ядер клеток Лейдига. Эти изменения представляют собой достоверные критерии, отражающие патологические структурно-функциональные изменения в семенниках потомства в виде снижения продукции половых клеток в просвете канальца, а также угнетения регуляции интенсивности процессов сперматогенеза.

Представленное морфофункционального исследование является теоретическим обоснованием для разработки методов коррекции нарушений генеративной и эндокринной функции семенников потомства.

Об авторах

Римма Тагировна Сулайманова

Частное учреждение образовательная организация высшего образования Университет «РЕАВИЗ»

Автор, ответственный за переписку.
Email: rimma2006@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-1658-9054

кандидат биологических наук, доцент

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

Дополнительные файлы