Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Репродуктивная система самцов белых крыс при экспериментальном сахарном диабете

РГ6 од

- 1 Ж 1996

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И МВДЩИНСКОИ ПРОМЫШЛЕННОСШ

российской федерации

нижегородская государственная медицинская академия

На правах рукописи

UIEBAHTAEBA ОЛЬГА НИКОЛАЕВНА

УДЕ 616. 69 - 008.6.

РЕПРОДУКТИВНАЯ СИСТЕМА САМЦОВ БЕЛЫХ КРЫС ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ

14.00.16 - патологическая Физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата кедицинсш наук

Нший Новгород, 1995

Работа выполнена в Нйхегородской государственной медицинской академии.

Научней руководитель: доктор медицинских наук, профессор Р в * а к о в Д. И.

Научней консультант: доктор медицинских наук; Артмфексов С. Б.

Официальна оппонента.-доктор биологических наук, профессор К р в л о в В. Н. доктор медицинских наук, Смирнов В. П.

Ведущая организация: Российский Университет Друхбв Народов

Зцита состоится " " Л и'А Л 1996 г. в часов на заседании диссертационного совета Е 084.39.03 по присуждении ученой степени кандидата медицинских наук ~ в Нижегородской государственной медицинской академии по адресу: 603005, Н.Новгород, пл. Хинина и Похарского, д. 10/1.

С диссертацией мохно ознакомиться в библиотеке Нижегородской государственной медицинской академии по адресу: Нижний Новгород, ул. Грузинская, д. 22.

Автореферат разослан "__"___________ 1995 г.

УчеШ секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

Конторщова К.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕЙН

Проблема нуяского бесплодна в последнее десятилетке является одной из актуальных проблей здравоохранения как 9 вас в стране) так я за рубеяои. Это связано с цветение» частоты заболеваний половой сферы э нуячин, обусловленных экологическим и профессиональны-HI Факторам, связанный с интенсивным развитием атомной энергетики. химической и ?арнацевтнческоя пронниленности. Наруиение Фертильности приводят к росту бесплодных браков i разводов я ухудке-вяя деиографяческих показателей- Бесплодие у нуячин возвякает я в результате нногочясленных патологических процессов в организме. Так, серьезные повреядения функция репродуктивной системы обнаруие-нн пря язвененяи углеводного обмена, леиацего в основе таксго распространенного заболевания как сахарный дхабет (Прихояан В-И-* 1981i Баранов В.Г., 1981).

О наруиевиях Функций половой системы у нуячян, страдаяцях сахарный диабетов, известно давно. Do данный разных авторов частота половых расстройств у яуячян при сахарной диабете колеблется от 23 до 78 i (Сильницкий П.А., 1988! Прихояан В-Н., 1981! Баранов В.К., 198Ц Ravnik-Oblal: H-, 199Ö и др.).

Зроблеие развития инпотенции пря сахарнов диабете посвяцено больиое количество работ, t то время как вопрос о состояния сперяа-тогенеза, который обеспечивает Фертилъность ндиского организма, при данной патологии изучен недостаточно.

Некоторые авторы (Васильченко Г.С. с соавт.,1990) не находят изиенения процесса сперматогенеза у хуячин с сахарный диабетом. Vogt Н.е.,(1971) и Volpe А- et ab, ¡ 1992) отвечают снииение обнена семенной яидкости у иуячян больных сахарвыи диабетои, которое является, по их мнения, результатов ретроградной эякуляции, развивавшейся при данной патологии.

Однако, более многочисленная группа исследователей склонна считать, что снниение Фертильности при сахарной диабете, несомненно, имеет место и связано с нарувением продуктивности гомад. Их мнение основано на том, что у нуячян, больных сахарный диабетоя, они выявили уменьшение количества сперматозоидов и снииение их под-вяхности в эякуляте (Козлов Г.Им Каналов К.Г., 1989! Каинов 5.Г.,

Знаров М.,1976). Babdot et ab, ( 1958), Buntpee J.et а1м ( 1990) показали, что решение частоты спонтанных выкхдннех и перинатальной снертности в браках, где начина болен сахарные дхабетох, является следствием нарушения состава сеяеннок ндкостк-

Гистологические исследования яичек у больных сахарный диабетом, проведенные Еарановни IMM 1981), Поляков Р.Им Крхвтопхнын В-С. (1984), выявили нарунения процессов ганетообразования. Обнару-1ено расихренхе просвета сеяеивых канальцев, уненьиение количества спернатхд и сперяатозохдов- В ряде случаев отнечалась задерхка сперматогенеза на стадия спернатоцхтов.

Holland В.Е-, Zebrowski Е.J.,(1976), Борохобнна В.Е., Схльнхц-кхй П.А.,(1988) в свохх работах обнарухилн снихенхе уровня тестостерона в сыворотке кровх у больных сахарных диабетов прх сохраненной говадотропной ♦ункцих гипофиза- На этох основанхх онх сделали вывод о первичности порахенхя гонад прх данной патологии (первичный гипогояадизи).

Perez D>, Ben i tez AM Feraaedez G>, (1982), Тырнакин А-Нм Сальник Б-йм ( 1987) показали, что прх сахарной дхабете в сененнхках изменяется энергетических обхен, от которого зависит спернатогенная и эндокринная Фркции тестикул.

Однако, другие авторы, например, Баранов В-Г. с соавт. (1981), первично поврехдаится центральные хеханхзхы регуляции половых хе-вторичный гхпогонадхзн)'

Таких образок i хотя нарушение процессов спернатогенеза при сахарной диабете признается няогинх исследователям, однако, е«е нет достаточно убедительного представления о патогенезе этих нарушений, а инехшеся данные довольно ненногочхсленны и противоречивы- По на-«ену мнение, это объясняется отсутствиех комплексного подхода к изучение патогенетических хеханизиов половых расстройств прх сахарной дхабете, что, вероятно, связано с методическими трудностями исследования в клинике- И только условия научного эксперинента позволяет значительно расыхрхть эти возхохностх-

Отсутствие единой точки зрения на состоянхе куккои репродуктивной системы прх сахарной диабете побудило нас к проведении настоящего исследования- Наин сделана попытка дать кохплекснув оценку состояния спернатогенеза у самцов белых крыс при экспериментальном стрептозотоциновои сахарнон диабете. Работа является составной час-

тын исследований кафедры патологической Физиологии НГМА по проблеяв "Патофизиология яухской репродуктивной схстехн ".

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучить норфо-функциовальяое состояние репродуктивной систеяы и дать кояплексну» оценку сперматогенеза 9 санцов белых крыс при эксперинентальвов сахарной диабете*

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Исследовать характеристики эякулята при зксперияентальяоя сахарной диабете«

2- Провести цитологический анализ сперяатогенеза на яазховых препаратах гохогенатов ткани сененяика в различные сроки экспери-невтального сахарного' диабета»

3. Выявить 1 на каков этапе созревания ганет происходит повреидение.

4. Выявить дивавяку изяеневия дровна половых гормонов в сыворотке крови при экспериментально« сахарной диабете«

5• Дать схеяу патогенеза изяенеяяй в репродуктивной системе при нарувевии углеводного обмена.

НАЁМНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИИ

Ь Впервые проведена комплексная количественная оценка состояния репродуктивной системы самцов крыс при экспериментальном сахарной диабете.

2. Доказано, что свииенке плодовитости крнс санцов при развитии стрептозотоцхнового сахарного диабета обусловлено глубоких наруиевиен процессов сперватогевеза*

3. Выявлено) что при развитии экспериментального стрептозотоцинового сахарного диабета наблядается блокада процессов митоза и нейоза, выраиаямаяся в уяеньменхх числа стволовых клеток и ос-. тановке сперматогенеза яа стадии спериатоцхтов.

4. Показано* что по вере развития сахарного диабета происходит гибель клеток Леядига-продуцеятов тестостерона в семенниках, что в своя очередь оказывает влияние на образование и созревание сперватозохдов) а тахие яа половое поведение особей яухского

пела.

5. Впервые обнаршно* что на Фоне экспершншытсго сахарного диабета происходи уненьиеяие числа клеток Сертодж» дчаствр-жих в поддериани целостности геиато-тестикдлярного барьера* в яетаболяческоя обеспечения клеток сперватогенного эпителия и в регуляции сперматогенеза.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Коиплексныи подход к изучен*» репродуктивной функции санцов, использованный в нашей работе* позволил эглдбить и раснирить представления d влиянии нарушений углеводного обнена на процессы образования и созревания иуиских гаиет. Давние о состояния сперяатоге-неза яогут быть учтены оря разработке рациональной иены лечения иуичин с сахарный диабетоя-

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТ?.

]• Снятие плодовитости санцов белых крыс при зкеперинентальнои сахарной диабете обусловлено наруиениен спернатогенеза.

2- Б основе наруиения спернатогенеза ври сахарной диабете лент подавление процесса деления половых клеток.

3< Одной яз причин угнетения спернатогенеза является горяоналшй дисбалавс.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.

Основные полояения диссертации долоиены на первой ссесии общего собрания ЕА АНН (В.Новгород* 1994), на Uli Всероссийской сиипо-зиуие "Экологофизиологические проблеяы адаптации" (Москва, 1994)* на заседании Нииегородского городского общества патофизиологов, 1995.

ПУБЛИКАЦИИ. По иатериалаи диссертации опубликовано 5 работ и одна работа принята к печати.

ОБШ И СШШРА ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация изложена на 111 страшна: ваиянописного текста и состоит 13 трех глав* заклячения, выводов, списка литературы ( 75 отечественных в 89 явостраявых источников), прилояений в виде таблиц, графиков ж HBKpofoTorpat>ii>

МАТЕРИАЛЫ И НЕТОДН ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на 239 половозрелых савцах белых беспородных крыс яассой от ISO до 235 граяиов, а тахве ва 30 янтактных савках в возрасте 3-7 несяцев.

Крысы, как объект исследования, были выбран» потоку, что ояя обладает высокой плодовитость», круглогодично разниояаятся в условиях вяварвя и характериздятся высокой интенсивность» гаяетогевеза (Дыбан А.П. с созвт., 1975! Jobssoo et al., 1980). TaKi обцая продол вятельность всего процесса спернатогенеза, которая вклнчает 4 дикла, составляет у крыс 48 диен (у человека 74 i 4 ) (НеПер, Clennti 1964).

Изучение влвявяя эксперянентального сахарного диабета на сос-тояняе репродуктивной сястены выполнено на стрептозотоциновой иоде-ля« Стрептозотоцин (производства ИМБГ АН Украины) вводили внзтри-ёряяявно яявотвнв опытной группы в дозе 50 иг/кг на цитратнон буФере рН 4,5 в объеяе 0,2 ил. В контрольной группе животных вяесто препарата вводяля раствор буфера в колвчестве 0,2 ил.

Для подтверядеявя развятяя сахарного диабета определяли уровень глякозы в кровя я моче орто-толуидивовнв нетодои. Проводилась такие обзорная яикроскопия препаратов подиелудочвой иелезы в разные срокя экспериментального сахарного диабета*

Состояние репродуктивной сястеян исследовали в сроки 30, 45 я 90 суток после введевяя стрептозотоцина>

Для характеристики яор№-|уякционадьвого состояния яуяской репродуктивной систены исследовали количественные и качественные показатели сеиевноя иидхоотя, клеточный состав гоиогената тестихул» плодовитость саицов с эксперияеятальвыи сахарный диабетов и уровень половых горнонов.

Эякулят для исследования получали яетодоя злектросгияуляцяя се-

венного бугорка (Рыхаков Д-И-i Артх»ексов С-Е., йолодвк А-В.,19S0Ε Определение количества сперватозохдов и их подвххности s звхг лте, а также количество половых клеток в ткани сеиевника проведали в канере Горяева.

Процент ххзнеспособных половых клеток определяли с поноцьх не-тида сзправитальнои окраски эозин-нигрозинои (Базарова M.ft. с соавт-1986; ApTXfeKCOB С.Е., 1992).

Для оценки оплодотворвэдеи способности сперватозоидов к интах-тнад савкав подсахивали здоровых санцов белых крыс (контроль) и самцов с зксперинентальнын СД (опыт)- Санки исследовались на 20 день с вояента оплодотворвнха> День оплодотворения определяли по иетодд Дыбана (1975)- Прв выявлении береиенности определялось число хивых зябркокоЕ) пред-i постнвплантационная и обцая злёрио-вальвая свертяость.

Для изучения состояния сперматогенеза использовали количественный цитологический иетод. Этот иетод заключается в приготовле-вии аазка гоногевата тхани сененнхха) окраиивавии его по Ровавов-сконз-Гиизе и подсчете отдельных типов клеток сперватогеннсго эпителия! а тахие клеток Сертолн и хлетох Леидига и составлении на этой основе спериатограивы>

Определение древня половых горнонов в сыворотке крови производилось икиунвомисресцентных иетодон с использсваниен наборов и реглавентирдиш инструкций {ириы DEIFIA-

Полученные цифровые даввые обработаны ветодов вариационно* статистики. Достоверность различии оценивали по Стьвденту в критерию U (Ввлкоксона-Нанна-Зитни) (Гдблер Е-Вм Генкив А.А., 1973).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ 0БС9ЖДЕНИЕ

Вачивая с 4-х едток эксперииевта з крыс саицов при обзорной иикроскопии препаратов подхелддочнои хелезы была выявлены дегенеративные изиенения в островховов аппарате. Это выраиалось в тон, что ядра клеток становились говогенныки! во вногих хлетках отвечевы элевенты хариорексиса. Вокруг островков обнардхивались скопления лхмоцитов, свидетель ствдше о развитии иведлята. В более поздние сроки отиечалось достоверное ревьмение количества в разверов островков Аангергавса) а такие свихевие числа составлявших их клеток-В течении всего периода ваблядеввя (7 - 90 - 120 едток) g хивотных

регистрировали стойкув гипергликеви» и гшоэдри». Уровень глмсозы с крови эксперинеятальвых ххвотвых находился в пределах от 5,5 до 1М яноль/л (в контроле 3,92 1 0,16 ххоль/л).

Такия образом, ноиво считать, что исследования репродуктивной системы проводились на Фоне выраиенных расстройств углеводного сб-нена, обусловленных поврехдевиев ивсуляряого аппарата подиелудочнох иелезы.

Для изучения оплодотворявией способности половых клеток к ив-тактных санках подсахивались самцы контрольной и опытной групп (на каждого самца по две савки).

При анализе результатов, полученных при изучении плодовитостх саяцов крыс с экспериментальных сахарный диабетов длительность» 30 дней было обнарцево что, беременность наступила только у 60 ^ санок (в контроле - ВО <)• На 20 день береяеввостя среднее количество хивых эмбрионов на одну савку составило 5,7 t 0,33, что было достоверно нихе, чех в ковтрольвой группе (8,38 1 0,26! р < 0,05). Значительно увеличилась х обиая эмбриональная сяертность, которая была равна 35,42 % (в контрольной группе - 8,94 !()• Прирост обчей эмбриональной смертности происходил за счет увелхчевяя как постхнплан-тациовной, так и доияплавтациоявой смертности эмбрионов. вровень постххплавтационнои смертности был в 8 раз выае, чех в контроле (16,25 1 2,61 К - опыт! 2,38 t 1,56< - контроль). Доххплавтацховая свертвость составляла 19,17 1 2,69 )(, что почтх в трх раза превышало соответствует! показатель норны (6,56 ± 1,95 !()•

С цель» выявлевхя тератогенного действия эксперихевтального сахарного дхабета нами было проведено макроскопическое исследование эхбрховов. Ва 20 день берехевностх не было выявлено уродств хлх отставанхя в развхтхх зародыкей относительно срохов берехевностх. Плодные оболочки правхльно сформированы, ахвиотхчесхая жидкость прозрачна, плацента полнокровна, без признаков склероза.

Таких образов, у сахок, спаренвых с самцами страдавши сахарный диабетох (срок 1 несац), было отвечево уненьиение числа эффективных зачатий х увеличение частоты внутриутробной гибели плода-

На основании данных последуицих экспериментов мы считаен, что снихение плодовитости сахцов с экспериментальным сахарных дхабетои связано с тех, что в эякуляте иивотвых, наряду с Физиологически полноценными сперяатозоидаии, способным* к оплодотворения овоцхта, содерххтся значительно более высокое число структурно веполноцен-

вих полови клеток« Этк клетки либо дегенерирует в половых путях савки, не достигав яйцеклетки, либо приводят к Фориироваш зароды-на с летальвыии аноиалияяи развития, его внутриутробной гибели с посдедушй резорбцией зародыыевых тканей и плодных оболочек.

Ори исследовании плодовитости санцов с сахарный диабетов длительность» 3 иесяца оказалось* что наруиеяия фертильности санцов значительно более вырахены по сравнения с предыдущей группой иивот-ных • Аииь у 40 )( санок (4 санки из 10) после спаривания в яичниках были выявлены иелтые тела берененности* а в эндояетрии были обнаружены тольхо зовы ияплавтацяи в виде остатков плодных оболочек. В структуре энбриональной снертностя постинплантационная сяертность составила 36*75 1 5,86 i (контроль - 2*38 t 1*56 <)• Преиипланта-ционная сяертность была равна 63*25 ± 5*65 )(. Такин образоя* об«ая экбриональная сяертность составила 100 )(■

Кроне того* в вагинальных назках других б санок сперматозоиды вообще не были обнарухены. Эти результаты яогут свидетельствовать о той, что у санцов крыс с ддительныя течениея сахарного диабета не-яалое значение в сняяении плодовитости ииеет и подавление яотява-цяоиных я копулятявных кояпонентов полового поведения, возножно* в результате снятия андрогенной насыяевности организяа. Доказательство» этого яохет слуяить уяеньиение эффективности электростя-иуляций в ходе развития сахарного диабета в наша эксперхлентах. Известно* что недостаток тестостерона приводит к нарувени» афферентной яяпульсацяя сеяенного бугорка и задней уретры (Пряхохан В.Й., 1977). Так* в ответ на электростияуляця» сеяенного бугорка выброс эякулята в контрольной группе иивотных отмечался у 10 крыс из 10* В недельный срок эксперияеятального сахарного диабета положительная электростинуляция наблвдалась у 7 животных; в 6 недель - у 4 и в 12 недель у 3 яявотных из 10.

Такин образов, обнаруиенное нани снижение плодовитости саицов крыс со стрелтозотоцяновыи сахарный диабетов* вознохно* связано с нарувениея гормонального статуса зксперияентальных хявотных, что яохет отрахаться, с одной стороны* на половой поведения, а с другой - на качестве сеиенной ндкости.

Для проверки этого предположения ваяя было проведено исследование уровня половых горионов в сыворотке крови у крыс в различные сроки развития сахарного диабета.

В ваш опытах количество тестостерона в сыворотке кровя эк-

сяерияеятальни шогяы1 оказалось сниженным и составило яа 7 сдг-XI 2,98 1 0,90 !то1Д, на 30 и 45 сутки : большстве случаев тестостерон в сыворотке кровя полностью отсутствовал. В средней уровень тестостерона составил на 30 сутки 0,13 1 0,06 яао1Д, а на 45 сутки зксперниента - 0,66 ± 0,33 вво!Д- Яа 90 сутки зксперинента концентрата тестостерона была равна 2,30 t 0,80 пао!/Ь по сравнена» с животными контрольной группы ( 9,388 ± 0,253 пво1ДЬ

Снижение андрогенной насыщенности организма крыс в наш экспериментах по-видияояу связано с уиеньвевием количества или снижения функциональной активности клеток Леидига, а такие с наруше-ниея процессов биосинтеза стероидов в надпочечниках на стадии кис-лородозависииых превращений прогестерона в тестостерон.

Для подтверждения этого предположения нави было предпринято изучение уровня прогестерона в сыворотке крови животных. Анализ полученных данных показал достоверное повышение концентрации прогестерона до 11,72 4 2,13 юо 1/1. при норне 2,46 ± 0,28 пво1Д (р < 0,01). К 90 суткая зксперинента содержание прогестерона возросло почти в 6 раз по сравнению с контролен - 13,91 ± 2,86 ашо1Д-

Зстрадиол в сыворотке крови контрольных животных определялся в виде следов, а в опытной группе отсутствовал.

Тея савыи, ваии опыты не подтвердили данных Ельцевсй Т.В. с соавт. (1992) о повышении уровня зстрадиола в результате активации арзяатазной реакции и превращения андрогенов в эстрогены при сахар-нон диабете.

Для выяснения причин снижения плодовитости самцов белых крыс с экспериментальный сахарным диабетом мы провели исследование качественных и количественных характеристик эякулята-

Перед началом исследования функциональных показателей жизнедеятельности половых клеток эякулята все экспериментальные животные были разделены ва две группы- Это деление обусловлено разным течением сахарного диабета- Первую группу составили крысы-самцы,которые теряли в весе, отличались налой подвижностью, значительно выраженной полидипсией я полиурией- Среди этой группы наблюдалась высокая смертность- В связи с этян появилась необходивость их первоочередного исследования на 7 - 45 сутки эксперимента-

К 90 суткам зксперинента остались иивотные второй группы с более благоприятным течением экспериментального СД. Эти животные прибавляли в весе, были чистыми и активными- Но, несмотря на относи-

телько легкое течение сахарного диабета, в данной группе животных показатели Фертхльностх самцов был* значительно ниже) чей у крыс первой группы.

При исследовании эякулята оказалось, что количество спернато-зоидов в сененной жидкости было значительно снижено только на 45 и 90 сутки и составило 6,50 i 0,64 ила и 5,00 i 2,00 нлн соответственно (в контроле 12,80 t 0,49 хлн).

Однако, олигоспериия, как доказано в настоящее вреяя, не является абсолютный препятствиев для оплодотворения и основнув роль в увевьиевии оплодотворяющей способности спермы играет снижение двигательной активности половых клеток (Зорник Б>Н<, 1987,' Batch Км 1987).

Анализ кннезисгранны семенной жидкости санцов крыс на 7 сутки ЗСД выявил резкое снижение количества подвижных половых клеток в звкчаш до 3|0 t 0,90 ял»; при 8,30 ± 0,30 влв в контроле. Ори зтои преобладали спериатозоиды, совермавцие колебательные движения <в контроле - поступательные). В эякуляте отдельных животных подвижных сперматозоидов обнаружено не бшо. 1изнеслособяссть сперматозоидов в эти сроки соответствовала показателях хнтактной группы -

89.07 i 0,46К>

На 30 сутки эксперимента отмечено увеличение процента непод-вших клеток с 35,IX в контроле до 60,Zi в опыте.

Число подвижных половых клеток на 45 сутки снизилось до 1,75 ё 0,25 илн (р < 0,01), что составило s средней 34,ЗЙ (по сравнение с

65.8 i у интактных животных). Процент жизнеспособных клеток уиень-ш-лся до 77,75 ± 0,25i.

Ва 90 сутки эксперимента было отмечено дальнейиее снижение подвижности и ххзвеспособности сперматозоидов. Так, процент живых клеток составил 65,50 i 0,25ii. Только 1,33 1 0,66 хлн сперматозоидов обладали подвижность».

Таких образов, результаты ваши хсследовавхй показали, что в ходе эксперимента вабладались количественные изменения, а также Функциональные (качественные) нарушения половых клеток - ухеньиа-лась их двигательная активность (снижалось количество клеток, со-веркаацих поступательное движевхе, увеличивалось число спернатозох-дов с колебательвывх двихенияни и резко нарастало число неподвии-внх клеток).

Изменение количества спериатозохдов в эякуляте в сочетании с

обнаруженных яани снииениеи уровня тестостерона хы предположительно связываем с угнетенней гахетогенеза в тканя тестикул. Для оценки интенсивности сперматогенеза вы произведя подсчет количества спернатозоидов непосредственно в сененнике-

В результате проведенного подсчета оказалось, что на протяжении всего эксперияента количество спернатозоидов претерпевало значительные изменения- Так, у интактных животных концентрация половых ганет в ткани тестикул составляла 33,8 ± 2,1 ялн на 1000 нг влажной ткани-

Через 7 дней после введения стрептозотоцива количество сперва-тозоидов значительно снизилось - до 21,7 1 1,4 яла (р < 0,01>-

На 30 сутки зксперивевта количество сперматозоидов в ткани се-кенника оставалось низкин 29,4 1 3,06 вля (р< 0,01!.

Спустя 45 дней эксперияента у 4 из 12 животных в гоиогевате тестикулярноя ткани спернатозоидов обнаружено не было, а у 8 -среднее количество спернатозоидов ва 1000 вг ткани составило 25,6 ± 4,3 ялн, что значительно ниже норны.

Интересный кажется тот ♦акт, что на 90 сутки количество спернатозоидов в сеиеняихах у животных с экспериментальные сахарный диабетов достоверно ве отличалось от контрольных цифр я было равво 38,0 ± 3,00 влн ва 1000 иг ткани. Можно было бы предположить, что у животных с более благоприятным течением патологического процесса сперматогенез не наружен. Но низки* уровень тестостерова и высокий прогестерона позволяет ставить под соявение данное полояе-ние- Это противоречие иогло быть разрекено только после проведения цитологического анализа гоиогената тхани семенников-

Аяализируя подученные данные, яы обратили ввяиание на то1 что изменение количества сперматозоидов в ткани сеиеннхка ве коррелировало с изиененияни концентрации спернатозоидов в сеиенной жидкости при яоделировавии стревтозотоцинового сахарного диабета- Так, снижение числа спернатозоидов в ткани сеяенника было отмечено уже через 7 суток после введения стрептозотоцива, тогда как количество сперматозоидов в эякуляте я их жизнеспособность в течении всего первого иесяца эксперимента находилось в пределах ворны (таблица 1)-Обнаруженное снжиение количества сперватозоидов в ткани тестикул и одновреиенно норвальвое их количество в эякуляте на 7 - 30 сутки эксперимента мы связываем с тем, что анализу подвергался эя-

ТАБЛИЦА 1.

ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА СПЕРМАТОЗОИДОВ В СЕМЕННИКАХ И ЭЯКУЛЯТЕ САМЦОВ БЕЛЫХ КРЬ1С ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ СТРЕПТОЗОТОЦИНОВОГО САХАРНОГО ДИАБЕТА ( N 1 ■ )

Изучаемые показатели Исходные данные Сроки наблюдения, после введения стрептозоторна

7 суток 30 суток 45 суток 90 суток

Кол-во крыс п = 14 п = 15 п = 10 п = 8 / 4 п = 10

Количество сперматозоидов млн / 1000 иг 38,8 ♦ 2,1 21,7 ♦ 1,4 1 28,0 1 3,1 1 25,6 + 4,3 1 0 38,0 + 3,0

Кол-во крыс п = 10 п » 7 п = 9 п = 4 п = 3

Количество сперматозоидов в эякуляте (нлн) 12,80 1 0,4? 10,14 + 2,16 12,11 + 1,31 6,50 + 0,65 ( 5,00 + 2,00 1

I - р < 0,05

куляТ) сперматозоиды которого образовались до введении стрептозото-цина и в течении первого яесзца зксперияента находились в придатке сеяенника, поскольку саицы крыс содержались в условиях вивария без саноК| а электростинуляция с цель» получения сененной яидкостя проводилась только в день зксперияента. По данный ряда авторов) антибиотики группы аяивогликозядов, к который относится я стрептозото-цин, влияет на незрелые половые клетки сененников, наруиая яейоз и подавляя процессы дифференцяровкя) при зтоя зрелые половые клетки ( находящиеся в придатке не страдает (Peter H-et ah, 1991). Было показано) что авиноглихозиды in vitro не изменяет структуру и подвижность зрелых сперматозоидов « в связи с чея данная группа антибиотиков яояет даже использоваться при консервации сперяы (Peter H. et al.) 1991). Staffacher H. et al. (1970) похазал( что тохсяческии зНект стрептозотоцина кратковреяеиен (период полураспада его при внутривенвоя введении - 5 яянут)

Такия образен, в течении первого несяца вы получали сперму, в которой содеряалясь половые хлетхи уже созревиие к яоиевту введения стрептозотоцина, а на зрелые Форны, как показали ряд авторов) данный антибиотик не оказывает резкого разруиавщего влияния. Высокий процент яязнеспособных половых клеток в зяхуляте при низкой общей И) особенно) пряяодивейной подвижности в наш: экспериментах служит убедительных доказательством того« что нарушение репродуктивной Функции на ранних этапах развития эксперияентального сахарного диабета связано не столько с гояадотропвыя воздействие» применяемого диабетогенного препарата) сколько с низких уровнен энергообеспечения организяа при данной патология.

Ва 45 сутки по яере обновления эякулята путей злектростяяуляцяя было выявлеяо снижение концентрации сперматозоидов в семенной жидкости) что коррелировало со свижеияен числа сперматозоидов в ткани тестякул-

На 90 сутки у крыс количество сперматозоидов в ткани сенення-ка находилось в пределах норны, а число половых клеток в семенной жидкости значительно снижено, и увеличен процент нежизнеспособных гаяет.

Зиеньвение концентрации сперяатозоидов в семенной иидхости на 90 сутки при яоряалъноя их содврианяи в ткани сеневниха мы связы-ваен с теЯ) что яетаболическяе и связанные с .ними энергетические изяенения) свойственные сахарнояу диабету> наруеавт продуктивность

гонад| вызывая dpi этон гибель подовых клеток на одной нлн нескольких этапах спернатогенеза (Вам А.В. et ab, 19711 Крыхановский Г-Н., 1974! Yanaginachi R-, Hoda Y.DM 19755 Pexieder I., 1975).

Доказательствон гибели половых шток в процессе ганетогенеза в наних зксперинентах слуххт увеличение в энкулате количества не-иизнеспособных гаиет, наблвдавиееся наии на протяхении второго -третьего несхца эксперхнента. Если число иных сперматозоидов в эякуляте хнтактных крыс составляло 89,75 i 0,40 X, то к концу экспе-ринента - ¿5,50 i 0,25 К< Это в своя очередь, вознохно, привело к элихххацхх части сперхатозоидов эпхтелхальныхи клетками придатка я в эякулят поступило иеньыее количество подовых гамет.

Тахих образом| обнарухеяное вали сняхение плодовитости самцов крыс с ЭСД хохно объяснить с одной стороны хзхененхен характеристик эякулята; с другой стороны наруиенхеи гормонального статуса эк-сперихентальных хивотных.

Для уточнения неханизхов обнаруженных изменений гормонального «она и ухудиення показателей сперхогранхы самцов при стрептозо-тоцхновои сахарной дхабете нами были выполнены исследования цитологического состава ткани сененвиков (табл. 2).

Как следует из приведенной таблицы, при иоделхрованхи стрепто-зотоцхнового сахарного диабета отиечается снижение абсолютного числа клеток спернатогенного эпхтелхя различных этапов созревания.

Яшячение составило абсолвтное количество сперматозоидов на 90 суткх после введения стрептозотоцина. Несмотря на то, что было отмечено глубокое торнохенхе спернатогенеза на стадхи сперхатоцх-тов (отсутствие ранних спернатид и уиеньиение числа поздних), абсолвтное количество спериатозоидов достоверно не отличалось от контрольных величин. Однахо, больиинство спериатозоидов при этон были структурно измененные. Они по своей {орне напоминали булаву.

Таких образоя, цитологический анализ, проведенный на 90 суткх эксперинента, подтвердил наае предполохение о тох, что олхгоспер-хая в эти сроки связава с нарунениеи процесса ганетогенеза, в ходе которого образуется больное количество патологически изхененных сперматозоидов! которые хогут абсорбироваться эпителиальными клетками придатка.

Крохе клеток сперхатогенного эпителия, наии идентифицировались клетки Сертоди. Абсолятное число сустентоцитов было значительно снхиено на протяхении всего эксперимента (табл. 2).

ТАБЛИЦА 2.

АБСОЛЙТНОЕ КОЛИЧЕСТВО КЛЕТОК СПЕРМАТОГЕННОГО ЭПИТЕЛИЯ, Клеш ЛЕР1ДИГА И Клеток СЕРТОЛИ В 1000 МИЛЛИГРАММАХ ТКАНИ СЕМЕННИКА ПРИ СТРЕПТОЗОТОЦИНОВОМ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ ( М ± ш )

Изучаете показатели (нлн / 1000 мг) Исходные данные Сроки наблидекия, после введения стрептозотоцина

7 суток 30 суток 45 суток 90 суток

Кол-во шошх п = 5 п = 5 п = 10 п = 5 п = 10

Слернатогонии 16,0 + 2,7 0,2 + 0,1 * 0,2 + 0,1 » 1,5 + 0,7 » 1,7 + 0,6 X

Сперматоциты 64,6 + 9,6 2,5 ± 1,7 1 3,8 1 1,1 * 10,2 + 6,9 1 7,2 + 1,9 *

Сперматиды ранние ¿0,8 + 1,4 0 0 0 0

Сперматиды поздние 69,4 + 8,3 4,6 ± 1,0 1 8,0 + 1,5 t 8,0 1 3,5 1 13,2 + 1,11

Сперматозоиды 42,0 + 3,8 20,0 + 2,2 1 28,0 + 3,1 1 27,0 1 6,6 1 38,0 ± 3,0 I

Клетки Сертоли 21,0 ! 0,8 10,8 ± 4,4 * 5,9 + 1,3 t 8,6 + 2,0 ( 16,7 ± 4,4 *

Клетки Лейдига 2,0 + 0,6 0 0 0 0

I - р < 0,05

Клетки Аеидига начявая с 7 суток после (ведения стрептозотоци-ва отсутствовали в шерствцхшвой ткани севевяхков (табл• 2)<

Исчезновение клеток Лейдига в ранние сроки вохно было бы расценить как результат цхтотоксическогв действии стрептозотоцхнз. Однако, отсутствие клеток Лейдига и в более поздвие сроки экспери-вента отрицает это предположение и дает возхоивость связать их исчезновение с хзнеиевянн нетаболхзиа ори развитии сахарного диабета, поскольку известно, что после однократвого введения в организв некоторых химических соединений, напринер, хлористого кадвия происходит ухеньшение числа эндокриноцитов, но, через ! - 2 цикла сперма-тогевеза их количество воостанавлввается (Иванов 1»В*,19В6)* В наших опытах подобной положительной дивавххи не ваблвдалось, поэтову хы расценхлх отсутствие клеток Лейдига, хак результат влияния хзие-венвого нетаболизиа при экспериментально* сахарной диабете*

Подвода итоги анализа получевяы1 результатов, следует отие-тить, что при сахарнох диабете существенно варумавтся норфофувкцио-нальные характеристики мужской репродуктивной метены* Наиболее равными при этой водели сахарного дхабета является клетка Лейдига -основные продуценты тестостерона*

Горионопродуцхруачхе ивтерстициальнне клетки в условиях сахарного диабета подвергались постепенной атрофии, что прхводхло к дефициту в организме андрогеяных горвоиов* Повидияову, можно считать, что наряду с нарушением энергетического и пластического обеспечения клетки, характерного для сахарного дхабета, недостаток тестостерона явхлея одной хз причин нарувеихя гаяетогенной Фувкцяи семенников в наших экспериментах.

Условия гипотестостеронении привели к уменьшении числа сверна-тогоний (зародышевых клеток спериатогеяного эпителия), а такхе к подавлевиа вейотхческой актхвностя сперматоцитов.

Крохе того, обнарухенное нами избыточное количество прогестерона в сыворотке крови, по всей вероятостх, являвшееся результатом блоха синтеза стероидов иа стадии хислородозавхсимнх превраче-вхй прогестерона в тестостерон в сетчатой зове надпочеянхков, такхе оказывает дхзрегуляторвое влиявие на сперматогенез (Ргейепк С*К., АШев Ы-, 1989).

Полученные данные о гормональной дисбалансе являвтея, на вам взгляд, одвив из основвых условий при стрептозогоциновой водели сахарного диабета, обгонявших уменьшение количества сперматозоидов в

эякуляте и гоногенатах ткани семенников крыс.

Значительное падение процента активно двигавшихся спернатозоидов, обнаруиенное по вере развития сахарного диабета в наиих опытах, ноиет быть связано, во- первых, с наруиением энергетического обнена при данной патологии; во- вторых, известно, что недостаток тестостерона нарувает Физиологическое течение процессов созре-вавяя спернатозоидов в эпядидииусе, в результате чего они теряят своя подвииность (Савченко О.Н<, 1979). Снижение, подвижности половых клеток связано также и с тен, что в условиях андрогенной недостаточности организиа увеяьиается концентрация Фруктозы - основного источника энергообеспечения ганет (Hoskiits D«D. et ab, 1978!.

Выявленное нани нарушение процесса яитоза и нейоза сопровождалось также и ростов количества патологически измененных клеток.

По наяеяу инения, снижение плодовитости крыс савцов с экспериментальным сахарным диабетом, которое выраиалось в увеньиении числа эффективных зачатий у спаренных с ними интактных самок, а также в снижении количества эмбрионов и увеличении показателей эмбриональной сиертности, объясняется развитием олиго-, астево- и тера-тоспермией, выявленными нами при анализе экспериментального материала.

В условиях сниженного метаболического обеспечения количественные изменения претерпевали и клетки Сертоли. Змекыгение их числа также является одним из звеньев механизма наруиения сперматогенеза при стрептозотоциновоя сахарной диабете. Известно, что сустентоци-тн охазываят влияние ва ганетообразованне путем метаболического обеспечения клеток спериатогенного эпителия, а также благодаря секреции 5а-дегидротестостерона (Тепперяен Дж., Теплеряен X-, 1989! Seibel H.H.,1990). Кроне того, клетки Сертоли участвует в поддержании целостности геиато-тестикулярного барьера. Они обеспечивает сохранение в канальцах семенников среды, богатой калиея и бикарбонатом, которая необходима для осуществления иейоза и заверкенвя развития сперматозоидов, а такие зацицант развивавшиеся зародыве-вые клетки от потенциально токсических вечеств крови Uonson H.H., 1972! Si 1 al a N.ft., Fawcett W-, 1976; Boulier Й., Hattei A., 1980).

Наряду с уменьиениен продуктивности гонад неиалое значение в снижении плодовитости имеет подавление яотивациовных и копулатив-ны1 коипонентов подового поведевия, что особенно наглядно было выражено на более поздних этапах развития сахарного диабета. Но на-

- ÍB -

ним и литературный данный это связано с изненеииеи гормонального статуса экспериментальных иивотных.

Такки образов) исследования) проведенные на иивотных с зксперинентальнын сахарные диабетом выявили снииение плодовитости самцов, что) по-видивону, является следствиев серьезных нарушении ганетогенеза и стероидогенеза в тканв тестикул- Выявленные измене-нкя в репродуктивном систене иоино объяснить снинениен интенсивности работы гликолитических и окислительно-восстановительных ♦ернен-тативвы1 систем, что является следствиев инсулиновой недостаточности' В результате этого в ткани тестикул нарушается синтез АТ|, субстрата) необходимого для обеспечения таких энергозависияых функции органа как спернатогенная и эндокринная- Причен, причинно-следственные отноиения нейду ними крайне слоинне- Так, недостаточность андрогениой функции яичек, возникая под влиянием метаболических на-руиений, сава затен становится одной из причин изненения сперматогенеза-

ВЫВОДЫ

1- При экспериментальном сахарном диабете, вызванной стрептозото-цинои, снииается плодовитость самцов крыс, что выраиается уневьнениен числа эффективных зачатий и увеличением эмбриональной смертности-

2- Снивение фертильности обусловлено увевьиением обнего числа сперматозоидов в эякуляте, и их структурно-функциональными изменениями-

3- Иорфо-функциовальные изненения гаиет эякулята возникает в связи с нарушением ганетогенеза в семенниках, что является следствием подавления процесса деления клеток спернатогенного эпителия-

4. Ваибольиее повреидавцее воздействие в условиях стрептозотоцино-вого сахарного диабета испытывает стволовая повуляция клеток -спериатогонии, а такие спериатоциты.

5- Исчезновение из тестикул клеток Лейдяга и уиеньненне количества клеток Сертоли при эксперииевтальнои сахарвои диабете приводит к перестройке процессов биосинтеза стероидов в оргавизве экспериментальных иивотных! уменьшается уровень тестостерона и

увеличивается уровень прогестерона в сыворотке крови, что является одной из причин снижения плодовитости*

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕПЕ ДИССЕРТАЦИИ

1- Д'И'Рыиаков, С-Б-Артифексов, Т.Е.Потенина, О.Й.Эевантаева. Комплексный метод оценки состояния нуиской репродуктивной систем» в норне я патологии// Тез.докладов I сессии общего собрания ЕА АНН (2- 4 Февраля 1994 г.) 8.Новгород, 1994, с. 114-116

2< Д.И.Рыиаков, О.Н.Невантаева. Токсический эффект воздействия стрептозотоцина на иуиские гонады. // Материалы VII Всероссийского симпозиума "Экологофизиологические проблемы адаптации" (26-28 апреля 1994.- Москва, 1994, с. 237

3- О.Н.Йевантаева. Состояние сперматогенеза при экспериментальном сахарном диабете. Н. Новгород, 1995- - 10 с. Рукопись депонирована в ВИНИТИ Р| 16.03.95. 711 - В95-

4- О.Н.Йевантаева. Репродуктивная система самцов белых крыс при экспериментальном сахарном диабете /I Нииегородский медицинский журнал, 1995. - N 2 - 3, - С. 79 - 82.

5< Д.И.Рыиаков, О.Н.Йевантаева, В.А.Аяляев, Я.И.Косвга. Вторичная гипоксия и сперматогенез // Тезисы X Всероссийского пленума правления общества и федерации анестезиологов и реаниматологов (15-17 ииня 1995 года) Н.Новгород, 1995, с. 117.

6. Д.И.Рыиаков, С.Б-Артифесков, В.А.Аяляев, Т.Е.Потенина, 8.Д- Рн-жаков, О-Н-Вевантаева. Патогенетические механизмы нарувения функций мужской репродуктивной системы. // Принята к печати в трудах I Всероссийского конгресса по патофизиологии, Москва.