Концентрація тестостерону в плазмі крові та окисні процеси в еякулятах бугаїв Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК:636.2:591.463Л.

Кава С.Й.1, Яремчук 1.М.2, Осташв Д.Д.2 ©

1Лье1вський нацюнальний утверситет ветеринарног медицины i бютехнологт iмет С.З. Гжицького 21нститут бюлогп теарин УААН

КОНЦЕНТРАЦШ ТЕСТОСТЕРОНУ В ПЛАЗМ1 КРОВ1 ТА ОКИСН1 ПРОЦЕСИ В ЕЯКУЛЯТАХ БУГА1В

Виечали кореляцп мiж концентращею тестостерону в плазмi кровi та ттенсивтстю окисних процеЫв у еякулятах бугагв. Встановлено криволттну залежтсть мiж концентращею андрогену та дихальною й вiдновною активтстю сперми. Висок величини дихальног й вiдновног активностi спермпв проявляються при концентрацп тестостерону у плазмi кровi 15-25 нг/мл. При цьому, активтсть електронтранспортуючих ланок дихального ланцюга неоднозначно корелюе з концентращею андрогену, що можливо, зумовлено впливом тестостерону на енергетичний метаболiзм клтин. Висока активтсть СДГ, маркера заплiднювальног здатностi спермпв, характерна для еякулятiв бугагв з концентращею тестостерону до 25 нг/мл.

Ключовi слова: тестостерон, дихальна й вiдновна активтсть, спермп, еякуляти, кров, бугаг.

Виявлення MapKepiB заплщнювально! здатност спермив мае важливе значення для штенсивного використання методу штучного оЫменшня тварин. Одним i3 таких маркерiв е концентращя тестостерону у кровi плщниюв. Доведено, що вказаний андроген вщповщальний за стимулювання спермюгенезу у Ым'яниках, впливае на структуру i функцш кл^ин Сертол^ забезпечуючи дозрiвання спермив. При нестачi або вщсутност тестостерону спермюгенез не завершуеться i гальмуеться на кшцевих стадiях [1, 2].

Оскшьки концентрацiя тестостерону впливае на штенсившсть окисних процесiв у спермiях in vitro [3], вивчали зв'язок мiж величинами значень вказаного андрогену у плазмi кровi та споживанням кисню i вiдновною здатнiстю спермпв буга!в.

Матер1ал i методи. Дослiджували плазму кровi та еякуляти буга!в, ям належать ТзОВ «Захщплемресурси». Кров отримували з яремно! вени, а еякуляти - на штучну вагiну з режимом використання плщниюв дуплетна садка два рази на тиждень. В плазмi кровi концентрацiю тестостерону визначали iмуноферментним аналiзом (Stat Fax 3000) з використанням наборiв реактивiв фiрми Diagnosttic Automation Inc (Cat. № ВС-115). В еякулятах, оцiнених за фiзiологiчними показниками (об'емом, активнiстю статевих кл^ин, концентрацiю спермив), вивчали дихальну активнiсть - полярографiчно (нг-атом О/О,1мл сперми за хв) у термостатованш комiрцi (температура + 38,5°С) об'емом 1,0 мл з автоматичною реестращею перебiгу процесу самопишучими потенщометрами КСП-2; вiдновну активнiсть - потенщометрично (ферицiанiд

© Кава С.Й., Яремчук 1.М., Остатв Д.Д., 2009 100

кашю - 10-4М; мкг перетвореного Кз^е(СЫ)6]/ 0,1мл сперми за хв; мкг К3 .../0,1мл сперми за хв) з використанням системи вщкритих м1кроелектрод1в, як1 вставляли в термостатовану полярограф1чну ком1рку [4], актившсть сукцинатдегщрогенази (СДГ; од) [5]. Для встановлення участ окремих електонтранспортних ланок у використанш кисню та транспорт електрошв у екзоцелюлярний прост1р використовували шпб1тори: гл1кол1зу - NaF (10-3М), НАД-залежно! ланки дихального ланцюга - ам1тал (АМ; 5*10-3М), термшально! (цитохромоксидази) - натрш азид (№N3; 5*10-2М). Вшьнорадикальне окиснення ненасичених жирних кислот пригшчували NaЕДТА (6*10-4М). Статистичний анал1з отриманого матер1алу проведено за Плохшським М.О. (1969)[6].

Результати та обговорення. У плазм1 кров1 буга!в концентращя тестостерону становить 18,6 ± 3,21 нг/мл. Под1бш величини дослщжуваного показника виявлено при вивченш зв'язюв м1ж вмютом карштину \ ацилкарштину у сперм1 та тестостероном кров1 буга!в [7]. При тому, еякуляти буга!в проявляють високу дихальну (13,3 ± 0,62 нг-атом 0/0,1 мл сперми за хв) { вщновну здатшсть (1,5 ± 0,14 мкг К3 .../0,1мл сперми за хв), актившсть СДГ -

25.6 ± 2,30 од та характеризуются пор1вняно високими величинами ф1зюлопчних показниюв (об'емом 4,2 ± 0,14 мл, концентращею - 1,08 ± 0,09 х 109 /мл I актившстю спермив 8,3 ± 0,79 бала).

Анал1з динамжи дихально! активност спермив у зв'язку з концентращею тестостерону у плазм1 кров1 свщчить, що споживання кисню низьке (5,0 ± 1,39 нг-атом 0/0,1 мл сперми за хв) за концентраци гормону менше 15 нг/мл, зростае на 82,0 % при збшьшенш до 25 нг/мл I знижуеться на

13.7 % до 8,0 ± 1,89 нг-атом 0/0,1 мл сперми за хв при максимальнш величиш (бшьше 25 нг/мл; рис. 1.).

--< 15-15 - 25 - - - - > 25

Рис. 1. Зв'язок концентрат!" тестостерону у плазмп кров1 з дихальною

актившстю сперми буга!в.

101

Подiбний результат отримано при вивченш вщновно! активност спермив у зв'язку з концентращею тестостерону у nna3Mi кровг Так, вщновна активнiсть низька (0,73 ± 0,36 мкг К3 .../0,1мл сперми за хв) за концентраци андрогену менше 15 нг/мл, зростае на 23,3 % при 15 - 25 нг/мл i знижуеться на 16,8 % при максимальнш величиш (бшьше 25 нг/мл; рис. 2.).

Таким чином, кнуе оптимальна концентрацiя тестостерону у кровi буга1в при якш проявляеться найбiльш висока дихальна та вщновна актившсть спермив у свiжоотриманих еякулятах.

Отриманий результат узгоджуеться з дослщженнями, якi були проведенi in vitro з вивчення ди стерощних гормонiв на дихальну активнiсть спермив буга1в [3].

--< 15-15 - 25 - - - - > 25

Рис. 2. Зв'язок концентрат!" тестостерону у плазмп кров1 з вщновною

актившстю сперми буга!"в.

Однак, додавання акцептора електрошв до сперми змшюе характер залежностi дихально! й вщновно! активностi вiд концентраци тестостерону у плазмi кровi - величини значень зростають пропорцiйно збшьшенню концентраци гормону. Зокрема, для низько! концентраци гомону (менше 15 нг/мл) характерна понижена дихальна актившсть (6,4 ± 0,36 нг-атом 0/0,1 мл сперми за хв), яка при збшьшенш величини показника до 25 нг/мл зростае на 7,8 % i при максимальному значенш (бшьше 25 нг/мл) - найвища 8,0 ± 0,94 нг-атом 0/0,1 мл сперми за хв.

Аналопчно, вщновна актившсть сперми низька (0,16 ± 0,11 мкг К3 .../0,1 мл сперми за хв) при концентраци гормону менше 15 нг/мл, зростае майже у 4 рази при 15 - 25 нг/мл i максимальна (0,67 ± 0,26 мкг К3 .../0,1мл сперми за хв) при величиш показника бшьше 25 нг/мл.

102

Як випливае з результат вивчення кореляцш, така залежшсть зумовлена здатшстю спермив синтезувати АТФ за рахунок глiколiзу i дихання, що, вiдповiдно, проявляеться здатнiстю як використовувати, так i постачати вщновш еквiваленти у позаклiтинний простiр. При тому, на штенсившсть вказаних процеЫв впливае тестостерон.

Висновок пiдтверджуеться аналiзом зв'язкiв концентраци тестостерону у плазмi кровi з станом окремих ланок дихального ланцюга спермив. Зокрема, за пропорцшного зростання тестостерону в класах варiацiйного ряду (менше 15; 15 - 25 i бiльше 25 нг/мл) зростае споживання кисню у присутност акцептора електронiв, NaF та азиду i знижуеться - при використанш амiталу та NaЕДТА. Кореляцшне вiдношення за концентрацiею андрогену для вказаних ланок використання кисню становить, вщповщно, ^ = 0,32, 0,78 i 0,58, 0,42 та 0,40.

Вщновна активнiсть також проявляе залежшсть вщ концентраци тестостерону: пряму - з вщновною здатнiстю сперми в присутност акцептора електронiв та обернену - за ди NaF i криволiнiйну - з амiталом, азидом та NaЕДТА (рис 2). Кореляцшне вщношення за концентрацiею андрогену для вказаних ланок генераци вiдновних е^валенив становить, вiдповiдно, ^ = 0,65, 0,20, 0,54, 0,52 та 0,57.

Концентращя тестостерону у плазмi кровi буга!в проявляе неоднозначну кореляцiю з маркером заплщнювально! здатностi спермив - актившстю СДГ (рис. 3). Так, низькш концентраци вказаного андрогену (менше 15 нг/мл) вщповщае висока актившсть СДГ (17,5 ± 8,84 од), при 15-25 нг/мл -знаходиться приблизно на тому ж рiвнi (18,6 ± 7,94 од) i знижуеться бшьше нiж у 3 рази при концентраци тестостерону бшьше 25 нг/мл.

20 Т 15-

й 15"

О 5 -0 — < 15

-СДГ

Рис. 3. Зв'язок м1ж концентрацию тестостерону в плазмп кров1 бугаУв та

активн1стю СДГ сперми

Отже, встановлений криволiнiйний зв'язок мiж концентрацiею тестостерону у плазмi кровi буга!в та активнiстю СДГ (п = 0,22) зумовлений шпбуючим впливом високих концентрацiй тестостерону на дихальну активнiсть спермив, у тому числ^ на активнiсть СДГ.

-1-

15 - 25

нг/мл

> 25

103

Висновки

1. Висока дихальна та вщновна актившсть спермив у свiжоотриманих еякулятах проявляеться при 15-25 нг/мл тестостерону у плазмi KpoBi буга1в.

2. Мiж концентращею тестостерону i активнiстю окремих ланок транспорту електрошв ланцюга дихання кнують кореляци рiзнi за напрямком та силою.

3. У буга1в юнуе криволiнiйний зв'язок мiж концентрацiею тестостерону у плазмi кровi та маркером заплщнювально! здатност спермив - актившстю СДГ.

Л1тература

1. Bartlett JMS, Kerr JB, Sharpe RMS. The effect of selective destruction and regeneration of rat Leydig cells on the intratesticular distribution of testosterone and morphology of the seminiferous epithelium. // J Androl 1986. - V.7. - 240-253.[Abstract/Free Full Textl

2. Kerr JB, Millar M, Maddocks S, Sharpe RM. Stage-dependent changes in spermatogenesis and Sertoli cells in relation to the onset of spermatogenic failure following withdrawal of testosterone. // Anat Rec. - 1993. - V.235. - 547-559rCrossRef] [Medline]

3. Wester R. C., Salysbury G. W. Effect of Testosterone, Estradiol-17/3 and Progesterone on the Oxygen Uptake by Bovine Semen, Washed Spermatozoa and Epididymal-Like Spermatozoa. // Biol Reprod. - 1972. -V. 7. - 25-30.

4. Амперометрическое определение ферроцианида в присутствии субклеточных структур. /К.Ф. Штольц, И.М. Мосолова, Л.А. Дронова. Биохимические методы. - М.: Наука, 1980. - С. 147-150.

5. Чухрш Б.М. Колориметричний споаб визначення активност сукцинатдегщрогенази в спермi буга!в [Текст] / Б.М. Чухрш, Л.О.Клевець, Д.Д. Остатв // Вкник аграрно! науки. - 1995. - № 11. - С.73-75.

6. Плохинский Н.А. Руководство по биометрии для зоотехников. / Н.А.Плохинский — М.: Колос., 1969. — 255с.

7. Carter A. L., Huston S. M, Stratman F. W., Haning R. V. Relationship of Carnitine and Acylcarnitines in Ejaculated Sperm to Blood Plasma Testosterone of Dairy Bulls. // Biol. Reprod. - 1980 - V. 23. - 820-825

Summary Kava S., Jaremtchuk I., Ostapiv D.

CONCENTRATION OF TESTOSTERONE IN PLASM OF BLOOD AND REDUCTION PROCESSES OF EJACULATES OF BULLS The correlation between testosterone concentration in blood plasma and oxidative processes in bulls' ejaculates was studied. The curvilinear dependence between androgen concentration, respiration and recovering sperm activity was established. High indices of respiration and recovering spermatozoon activity appear at testosterone concentration in blood plasma - 15-25 ng/ml. At this the activity of electrotransport links not definitely correlates with androgen concentration, which is possibly connected with testosterone influence on energetic cells metabolism. High activity of spermatozoa fertilizing ability is characterizing for bulls' ejaculates with testosterone concentration up to 25 ng/ml.

Стаття надшшла до редакцИ 11.03.2009

104