Научная статья на тему 'ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОРФОЛОГИЯ ИНТЕРСТИЦИАЛЬНЫХ ЭНДОКРИНОЦИТОВ ЯИЧЕК КРЫС ПРИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ'

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОРФОЛОГИЯ ИНТЕРСТИЦИАЛЬНЫХ ЭНДОКРИНОЦИТОВ ЯИЧЕК КРЫС ПРИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
интерстициальные эндокриноциты / яички / адаптация / тестостерон / низкие температуры / interstitial endocrinocytes / testes / adaptation / testosterone / low temperatures

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Саяпина И. Ю., Баранников С. В., Огородникова Т. Л.

Проблема морфологической адаптации компонентов мужской репродуктивной системы к негативным факторам внешней среды сохраняет свою актуальность. Цель исследования – изучить морфофункциональные особенности интерстициальных эндокриноцитов (ИЭ) яичка на разных сроках адаптации к низкотемпературному воздействию. Материал и методы. Исследование проведено на самцах белых нелинейных крыс. Для оценки ИЭ были использованы методы морфологического анализа, функциональный резерв ИЭ оценивали по концентрации тестостерона в сыворотке крови методом ИФА. Окислительный стресс верифицировали по содержанию в тканях яичек продуктов перекисного окисления липидов и факторов антиоксидантной защиты. Результаты. После 1-й недели низкотемпературного воздействия уменьшаются линейные размеры ИЭ, количество средних эндокриноцитов уменьшается на 26%, уровень тестостерона снижается на 16,7%. Содержание гидроперикисей липидов становится выше на 81%, содержание витамина Е становится ниже на 36%. После 2-й недели низкотемпературного воздействия восстанавливается соотношение малых и средних ИЭ. В тканях яичка отмечается повышение уровней гидроперекисей липидов и диеновых конъюгатов на 48% и 22% соответственно; уровень витамина Е снижен на 31%. После 4-х недель низкотемпературного воздействия относительное количество ИЭ уменьшается на 19%, линейные размеры клеток увеличиваются, доля средних ИЭ увеличивается на 20%. Содержание продуктов перекисного окисления липидов остается повышенным, уровень сывороточного тестостерона повышается до контрольных цифр. Обсуждение. Депрессивные изменения в популяции ИЭ, обнаруженные на 1-й и 2-й неделях воздействия низких температур, сопоставимы с данными других авторов при различных видах стрессорных воздействий. После 4-х недель низкотемпературного воздействия развивается компенсаторная гипертрофия ИЭ, направленная на увеличение выработки тестостерона. Заключение. Таким образом, перестройка эндокринного аппарата яичек, индуцированная длительным воздействием низких температур, нацелена на обеспечение продукции стероидов ИЭ, достаточной для поддержания репродуктивной функции.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Саяпина И. Ю., Баранников С. В., Огородникова Т. Л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FUNCTIONAL MORPHOLOGY OF INTERSTITIAL ENDOCRINOCYTES OF RAT TESTES UNDER LOW-TEMPERATURE EXPOSURE

The problem of morphological adaptation of the male reproductive system components to negative environmental factors remains relevant. The aim of the study was to study the morphofunctional features of testicle interstitial endocrinocytes (IE) at different periods of adaptation to low-temperature exposure. Material and methods. The study was conducted on male white non-linear rats. Morphological analysis methods were used to assess IE, the functional reserve of IE was assessed by the concentration of testosterone in blood serum using the ELISA method. Oxidative stress was verified by the content of lipid peroxidation products and antioxidant protection factors in testicular tissues. Results. After the 1st week of low-temperature exposure, the linear size of IE decreases, the number of average endocrinocytes decreases by 26%, and testosterone level decreases by 16.7%. The content of lipid hydroperoxides becomes 81% higher, the content of vitamin E becomes 36% lower. After the 2nd week of low-temperature exposure, the ratio of small and medium IE is restored. In testicular tissues, there is an increase in the levels of lipid hydroperoxides and diene conjugates by 48% and 22%, respectively; vitamin E levels are reduced by 31%. After 4 weeks of low-temperature exposure, the relative amount of IE decreases by 19%, the linear cell sizes increase, and the proportion of average IE increases by 20%. The content of lipid peroxidation products remains elevated, and serum testosterone levels rise to control figures. Discussion. Depressive changes in the IE population detected at the 1st and 2nd weeks of exposure to low temperatures are comparable with the data of other authors for various types of stress effects. After 4 weeks of low-temperature exposure, compensatory hypertrophy of IE develops, aimed at increasing testosterone production. Conclusion. Thus, the restructuring of the endocrine apparatus of the testicles, induced by prolonged exposure to low temperatures, is aimed at ensuring the production of steroids, sufficient to maintain reproductive function.

Текст научной работы на тему «ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОРФОЛОГИЯ ИНТЕРСТИЦИАЛЬНЫХ ЭНДОКРИНОЦИТОВ ЯИЧЕК КРЫС ПРИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ»

УДК 616-003.96:591.463.2 DOI: 10.29039/2224-6444-2023-13-4-69-76

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОРФОЛОГИЯ ИНТЕРСТИЦИАЛЬНЫХ ЭНДОКРИНОЦИТОВ ЯИЧЕК КРЫС ПРИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Саяпина И. Ю., Баранников С. В., Огородникова Т. Л.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Амурская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 675001, г Благовещенск, ул. Горького, 95, Амурская область, Россия

Для корреспонденции: Баранников Сергей Владимирович, ассистент кафедры гистологии и биологии ФГБОУ ВО Амурская ГМА Минздрава России, e-mail: barannikovsv97@amursma.su

For correspondence: Sergey V. Barannikov, assistant of the Department of Histology and Biology, Amur State Medical Academy of the Ministry of Health of the Russian Federation, e-mail: barannikovsv97@amursma.su

Information about the authors:

Sayapina I. Yu., http://orcid.org/0000-0003-4557-7447 Barannikov S. V., http://orcid.org/0000-0001-5516-0165 Ogorodnikova T. L., http://orcid.org/0009-0007-6503-6767

РЕЗЮМЕ

Проблема морфологической адаптации компонентов мужской репродуктивной системы к негативным факторам внешней среды сохраняет свою актуальность. Цель исследования - изучить морфофункциональные особенности интерстициальных эндокриноцитов (ИЭ) яичка на разных сроках адаптации к низкотемпературному воздействию. Материал и методы. Исследование проведено на самцах белых нелинейных крыс. Для оценки ИЭ были использованы методы морфологического анализа, функциональный резерв ИЭ оценивали по концентрации тестостерона в сыворотке крови методом ИФА. Окислительный стресс верифицировали по содержанию в тканях яичек продуктов перекисного окисления липидов и факторов антиоксидантной защиты. Результаты. После 1-й недели низкотемпературного воздействия уменьшаются линейные размеры ИЭ, количество средних эндокриноцитов уменьшается на 26%, уровень тестостерона снижается на 16,7%. Содержание гидроперикисей липидов становится выше на 81%, содержание витамина Е становится ниже на 36%. После 2-й недели низкотемпературного воздействия восстанавливается соотношение малых и средних ИЭ. В тканях яичка отмечается повышение уровней гидроперекисей липидов и диеновых конъюгатов на 48% и 22% соответственно; уровень витамина Е снижен на 31%. После 4-х недель низкотемпературного воздействия относительное количество ИЭ уменьшается на 19%, линейные размеры клеток увеличиваются, доля средних ИЭ увеличивается на 20%. Содержание продуктов перекисного окисления липидов остается повышенным, уровень сывороточного тестостерона повышается до контрольных цифр. Обсуждение. Депрессивные изменения в популяции ИЭ, обнаруженные на 1-й и 2-й неделях воздействия низких температур, сопоставимы с данными других авторов при различных видах стрессорных воздействий. После 4-х недель низкотемпературного воздействия развивается компенсаторная гипертрофия ИЭ, направленная на увеличение выработки тестостерона. Заключение. Таким образом, перестройка эндокринного аппарата яичек, индуцированная длительным воздействием низких температур, нацелена на обеспечение продукции стероидов ИЭ, достаточной для поддержания репродуктивной функции.

Ключевые слова: интерстициальные эндокриноциты, яички, адаптация, тестостерон, низкие температуры.

FUNCTIONAL MORPHOLOGY OF INTERSTITIAL ENDOCRINOCYTES OF RAT TESTES UNDER LOW-TEMPERATURE EXPOSURE

Sayapina I. Yu., Barannikov S. V., Ogorodnikova T. L.

Amur State Medical Academy of the Ministry of Health of the Russian Federation, Blagoveshchensk, Russia

SUMMARY

The problem of morphological adaptation of the male reproductive system components to negative environmental factors remains relevant. The aim of the study was to study the morphofunctional features of testicle interstitial endocri-nocytes (IE) at different periods of adaptation to low-temperature exposure. Material and methods. The study was conducted on male white non-linear rats. Morphological analysis methods were used to assess IE, the functional reserve of IE was assessed by the concentration of testosterone in blood serum using the ELISA method. Oxidative stress was verified by the content of lipid peroxidation products and antioxidant protection factors in testicular tissues. Results. After the 1st week of low-temperature exposure, the linear size of IE decreases, the number of average endocrinocytes decreases by 26%, and testosterone level decreases by 16.7%. The content of lipid hydroperoxides becomes 81% higher, the content of vitamin E becomes 36% lower. After the 2nd week of low-temperature exposure, the ratio of small and medium IE is restored. In testicular tissues, there is an increase in the levels of lipid hydroperoxides and diene conjugates by 48% and 22%, respectively; vitamin E levels are reduced by 31%. After 4 weeks of low-temperature exposure, the relative amount of IE decreases by 19%, the linear cell sizes increase, and the proportion of average IE

increases by 20%. The content of lipid peroxidation products remains elevated, and serum testosterone levels rise to control figures. Discussion. Depressive changes in the IE population detected at the 1st and 2nd weeks of exposure to low temperatures are comparable with the data of other authors for various types of stress effects. After 4 weeks of low-temperature exposure, compensatory hypertrophy of IE develops, aimed at increasing testosterone production. Conclusion. Thus, the restructuring of the endocrine apparatus of the testicles, induced by prolonged exposure to low temperatures, is aimed at ensuring the production of steroids, sufficient to maintain reproductive function.

Key words: interstitial endocrinocytes, testes, adaptation, testosterone, low temperatures.

Развитие репродуктивной системы млекопитающих в ходе эволюции было неразрывно связано с факторами внешней среды. Поддержание динамического равновесия между средой и живым организмом позволяет нормально функционировать, в том числе выполнять репродуктивную функцию. Одним из метеорологических факторов внешней среды, к которым циклически адаптируется организм, являются низкие сезонные температуры.

Холод как фактор внешней среды не воздействует прицельно на репродуктивную систему, однако под его воздействием развивается общий адаптационный синдром, который приводит к нарушениям функционирования оси гипоталамус-гипофиз-гонады. В исследованиях [1; 2] было показано, что негативные средовые воздействия оказывают влияние на органы, не являющиеся мишенями, через центральные механизмы регуляции, причем данный механизм встречается значительно чаще.

На сегодняшний день число работ, посвященных проблеме морфологической адаптации компонентов репродуктивной системы к низким температурам, крайне невелико [3; 4], что говорит о нерешенности данного вопроса. Стоит отметить важную роль половых гормонов в адаптации и воспроизводстве, особенно тестостерона, вырабатываемого интерстициальными эндокриноци-тами яичек (ИЭ). В связи с этим было решено провести экспериментальное исследование, посвященное изучению динамики адаптации эндокринного аппарата яичек к низкотемпературному воздействию.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Исследование проведено на нелинейных животных (самцы белых крыс массой 200-250 г, общее количество - 100 штук). Животные группы контроля (интактные крысы) находились в виварии при температуре +18°С-20°С. Животные экспериментальных групп ежедневно подвергались низкотемпературному воздействию (температура -15°С, экспозиция - 3 часа) на протяжении 7, 14 и 28 дней. Экспериментальное исследование получило одобрение Локального этического комитета ФГБОУ ВО Амурская ГМА Минздрава России (протокол №2 от 26.06.2023 г.). Все манипуляции с животными, включая выведение из эксперимен-

та, проводились в соответствии с «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» и приказа Минздрава РФ № 199н от 01.04.2016 «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики».

Подготовку образцов тканей яичек для электронной микроскопии проводили по общепринятым методикам. Для контрастирования ультратонких срезов яичек были использованы урани-лацетат и цитрат свинца, срезы изучали на просвечивающем электронном микроскопе «Tecnai G2 Spirit TWIN» (FEI Company, Нидерланды).

Линейные измерения ядра и цитоплазмы ИЭ проводили на парафиновых срезах экваториальной зоны яичек, окрашенных рутинными методами. Производили подсчет ИЭ, приходящихся на поперечный срез одного извитого семенного канальца [5], определяли процент (%) количества малых, средних и больших ИЭ, вычисляли индекс активности ИЭ [6]. Для измерений применялось программное обеспечение для ПК «ВидеоТест -Морфология 5.0», цифровая окулярная камера DCM 130 и световой микроскоп «Биомед-6».

Функциональная активность ИЭ оценивалась по уровню тестостерона в сыворотке крови методом ИФА (Вектор-Бест, Россия) согласно протоколу фирмы-производителя.

Для оценки влияния окислительного стресса на функциональную морфологию ИЭ, в ткани яичек крыс определяли концентрацию продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ): диеновых конъюгатов (ДК), гидроперекисей липидов (ГЛ). Из факторов антиокислительной защиты определяли концентрацию витамина Е.

Статистическую обработку данных проводили с помощью программного обеспечения Statistica 6.0 (Statsoft, США). Выборки сравнивали с использованием t-критерия Стьюдента, различия считались значимыми при р<0,05. Предварительно проводилась оценка нормальности распределения значений в выборках при помощи тестов Колмогорова-Смирнова и Шапиро-Уилка.

РЕЗУЛЬТАТЫ

После 1-й недели низкотемпературного воздействия изменяется соотношение морфофунк-циональных типов ИЭ: в популяции эндокрино-цитов увеличивается представительство клеток

малого размера, в то время как ИЭ среднего и большого размера, обеспечивающих интенсивную выработку тестостерона, становится меньше (рис.1), в результате чего снижается индекс активности ИЭ (табл.1). Статистически значимо уменьшаются линейные размеры ИЭ, а именно диаметр ядра и диаметр цитоплазмы клеток (р<0,05) (табл.1). В ядрах ИЭ зафиксирована умеренная конденсация хроматина.

После 1-й недели низкотемпературной адаптации отмечено статистически значимое снижение концентрации сывороточного тестостерона на 16,7% (р<0,05). Биохимическое исследование показало развитие окислительного стресса в тканях яичек крыс (табл. 2): содержание ГЛ увеличилось на 81%; содержание витамина Е снизилось на 36% (р<0,05).

После 2-х недель низкотемпературного воздействия в межканальцевой интерстициальной ткани яичек уменьшается численность ИЭ. Количественные методики показали уменьшение относительного количества ИЭ по сравнению с группой контроля на 17% (р<0,05). Диаметр цитоплазмы ИЭ по сравнению с ИЭ интактных крыс также уменьшен (р<0,05) (табл.1).

В популяции ИЭ прогрессивно нарастает число инволюционирующих клеток, не участвующих в стероидогенезе. Инволюционирующие ИЭ характеризуются небольшими размерами; цитоплазма клеток вакуолизирована, содержит лизосомы и капли липидов. Кариолемма ядер ИЭ

Таблица 1. Количественные характеристики эндокринного аппарата яичка (M±m) Table 1. Quantitative characteristics of the endocrine apparatus of the testicle (M±m)

Группа Диаметр ядра ИЭ (мкм) Диаметр цитоплазмы ИЭ (мкм) Отно сительно е количество ИЭ Индекс активности ИЭ Уровень сывороточного тестостерона (нмоль/л)

Контроль 6,23±0,02 8,31±0,03 10,90±0,28 1,38 33,72±2,03

1 неделя 6,13±0,02 (p<0,05) 7,76±0,05 (p<0,05) 11,13±0,18 (p>0,05) 0,42 28,06±1,80 (p<0,05)

2 недели 6,19±0,01 (p>0,05) 8,06±0,03 (p<0,05) 9,01±0,30 (p<0,05) 0,92 28,76±2,15 (p<0,05)

4 недели 6,57±0,03 (p<0,05) 9,04±0,04 (p<0,05) 8,84±0,27 (p<0,05) 4,55 32,17±0,83 (p>0,05)

Таблица 2. Содержание продуктов ПОЛ и витамина Е в тканях яичка. Table 2. The content of POL and vitamin E products in testicular tissues.

Группа ДК (нмоль/г) ГЛ (нмоль/г) Витамин Е (мкг/г)

Контроль 66,18±4,77 25,80±0,97 52,63±3,84

1 неделя 71,42±4,29 (p>0,05) 46,74±3,47(p<0,05) 37,70±1,21 (p<0,05)

2 недели 80,90±6,28 (p<0,05) 38,21±2,97 (p<0,05) 36,28±1,75 (p<0,05)

4 недели 78,90±5,03 (p<0,05) 43,36±2,81 (p<0,05) 38,85±1,61 (p<0,05)

Рис.1. Распределение морфофункциональных типов ИЭ (по результатам количественного анализа)

Fig.1. Distribution of morphofunctional types of IE (based on the results of quantitative analysis)

образует глубокую инвагинацию, придающую ядрам вид «кофейного зерна» (рис.2, Б). Зафиксирован тесный контакт инволюционирующих ИЭ с тестикулярными макрофагами (рис.2, А).

При морфологическом исследовании после 4-й недели низкотемпературного воздействия зафиксировано визуальное обеднение интерсти-

ция яичек ИЭ; относительное количество ИЭ по сравнению с группой контроля уменьшено на 19% (р<0,05).

Наблюдаются изменения популяционного состава ИЭ (рис.1): в популяции увеличивается количество средних и больших ИЭ округлой или овальной формы. Для ИЭ данного морфотипа характерны светлая вакуолизированная цитоплазма и светлые ядра с преобладанием эухро-матина (рис.3). Обнаруженные особенности ИЭ являются морфофункциональными эквивалентами активного стероидогенеза [6; 7].

Качественные изменения популяции ИЭ сопоставимы с результатами измерений клеток, показавшими увеличение линейных размеров ядра и цитоплазмы ИЭ (табл.1). В популяции ИЭ увеличивается представительство средних клеток на 20%, больших клеток на 4%, доля малых ИЭ уменьшается на 24% (рис.1). Это приводит к увеличению доли активных ИЭ в популяции до 82%, и повышению индекса активности ИЭ в 3,2 раза (табл.1). Изменение популяционного состава ИЭ после 4-х недель низкотемпературного воздействия в пользу активных эндокрино-цитов влечет за собой повышение концентрации сывороточного тестостерона до контрольных значений.

При электронно-микроскопическом исследовании наблюдается преобладание светлых ИЭ с признаками функционального напряжения и истощения их компенсаторно-приспособительных реакций (рис.3). Цитоплазмати-ческий матрикс имеет низкую электронную плотность, везикулы агранулярной эндоплаз-матической сети в цитоплазме таких клеток расширены, для митохондрий характерны нечеткие, размытые кристы, липидные капли в цитоплазме отсутствуют.

В конце 4-й недели низкотемпературного воздействия количество тестикулярных макрофагов в интерстиции увеличивается. В их цитоплазме находятся многочисленные лизосомы, вакуоли и фагосомы, плазматическая мембрана макрофагов образует многочисленные выпячивания различной формы (рис.4). Наблюдаются контакты тестикулярных макрофагов с ИЭ, цитоплазма которых подвержена вакуолизации. В цитоплазме макрофагов встречаются гигантские фаголизосо-мы, содержащие фрагменты ИЭ значительного размера.

На 4-й неделе низкотемпературного воздействия в тканях яичка сохраняются биохимические проявления окислительного стресса (табл.2). Содержание ГЛ в тканях яичка повышено на 68%, содержание ДК на 13% по сравнению с группой контроля, содержание витамина Е снижено на 31% (р<0,05).

Рис.2. Интерстиций яичка после 2-х недель низкотемпературного воздействия. Окрашивание уранилацетатом и цитратом свинца. А). Контакт

дегенерирующего ИЭ (1) с тестикулярным макрофагом (2). Увеличение: 13500. Б). Фрагмент из рамки. В цитоплазме ИЭ увеличено число лизо-сом (л) и липидных капель, гладкая эндоплазма-тическая сеть (ЭПС) вакуолизирована. Увеличение: 23000.

Fig.2. Testicular interstitium after 2 weeks of adaptation. Staining with uranyl acetate and lead citrate. A). Contact of degenerating IE (1) with testicular macrophage (2). Magnification: 13500. B). Fragment from the frame. In the cytoplasm of IE, the number of lysosomes (*) and lipids is increased, smooth endoplasmic reticulum (EPR) is vacuolized.

Magnification: 23000.

ОБСУЖДЕНИЕ

Отметим, что в яичках интактных крыс доминирующим типом являются средние и большие эндокриноциты [6; 8; 9]. Обнаруженные изменения в популяции ИЭ после 1-й недели низкотемпературного воздействия в виде уменьшения диаметров ядра и цитоплазмы клеток, конденсации хроматина, увеличения малых форм ИЭ на фоне снижения клеток среднего и большого размера, на наш взгляд, являются следствием холодового

стресса, сопровождающего адаптацию организма животных к низкотемпературному воздействию. Наше предположение подтверждает наличие окислительного стресса в тканях яичка, являющегося неотъемлемой компонентой адаптационного синдрома.

Обратим внимание на то, что уменьшение размеров ИЭ в совокупности с конденсацией хроматина в ядрах клеток многие авторы также связывают со снижением их функциональной активности [7; 8; 10]. По данным исследований [7; 8] снижение представительства активных в функциональном отношении ИЭ в яичках крыс отмечается при эмоционально-болевом и окислительном вариантах стресса. Изменение популя-ционного состава ИЭ на 1-й неделе адаптации в сторону эндокриноцитов малого размера против средних и больших ИЭ привело, на наш взгляд, к снижению выработки тестостерона (табл.1).

Рис.3. Фрагмент цитоплазмы ИЭ после 4-х недель низкотемпературного воздействия. Окрашивание уранилацетатом и цитратом свинца. 1 - расширенные везикулы агранулярной ЭПС; 2 - митохондрии с размытыми кристами. Увеличение: 23000.

Fig.3. Fragment of IE cytoplasm after 4 weeks of adaptation. Staining with uranyl acetate and lead citrate. 1 - expanded vesicles of agranular EPR; 2 -mitochondria with blurred crystals. Magnification: 23000.

Нарастание в популяции инволюционирую-щих ИЭ и снижение относительного количества клеток после 2-х недель низкотемпературного воздействия в совокупности с уменьшением диаметра цитоплазмы отрицательно влияют на эндокринную функцию клеток. В то же время индекс активности ИЭ, зависящий от соотношения малых, средних и больших клеток в популяции, после 2-х недель воздействия низких температур не различается с группой контроля.

Рис. 4. Контакт макрофага и светлого ИЭ после

4-х недель низкотемпературного воздействия. Окрашивание уранилацетатом и цитратом свинца. 1 - макрофаг, 2 - ядро ИЭ. Увеличение: 46000. Fig. 4. Contact of macrophage and light IE after 4 weeks of adaptation. Staining with uranyl acetate and lead citrate. 1 - macrophage, 2 - IE nucleus.

Magnification: 46000.

Окислительный стресс в тканях яичка может являться причинным фактором, вызывающим уменьшение относительного количества ИЭ и прогрессивное увеличение в популяции инво-люционирующих эндокриноцитов, проявляющих низкую активность в отношении синтеза гормонов стероидной природы. Окислительный стресс является одной из причин, индуцирующих апоптоз клеток [11], а наличие генетически программируемой клеточной гибели в популяции ИЭ подтверждается многими авторами [12; 13]. Следовательно, снижение относительного количества ИЭ может быть следствием апоптоза инво-люционирующих форм клеток, что сопоставимо с результатами исследований других авторов [14; 15]. Таким образом, окислительный стресс угнетает синтез стероидных гормонов в ИЭ как через подавление ферментных систем, участвующих в стероидогенезе [14], так и через индукцию дегенеративных изменений в популяции ИЭ с последующей гибелью клеток путем апоптоза.

Ускоренная элиминация ИЭ влечет увеличение числа активированных тестикулярных макрофагов, участвующих в фагоцитозе эндокри-ноцитов, что подтверждается зафиксированными на 2-й неделе адаптации тесными контактами макрофагов с инволюционирующими клетками. Увеличение числа тестикулярных макрофагов может быть связано и с регуляторными потенциями клеток - регуляцией стероидогенеза ИЭ и стимуляцией процессов пролиферации ИЭ из ма-лодифференцированных предшественников [16].

Анализ литературных источников показал, что трансформация эндокринного аппарата яичек

крыс при стрессе, вызванном различными причинами, имеет депрессивную направленность и заключается в уменьшении количества ИЭ со снижением концентрации сывороточного тестостерона через 2 недели и более после воздействия [1; 8]. Изменения в количественных показателях ИЭ и концентрации сывороточного тестостерона начиная со 2-й недели низкотемпературного воздействия также указывают на депрессивный характер изменений, в большей степени свойственных для ранних этапов адаптации.

Зафиксированное после 4-х недель низкотемпературного воздействия минимальное относительное количество ИЭ, несопоставимое с возросшей концентрацией сывороточного тестостерона до уровня интактных крыс, объясняется, на наш взгляд, компенсаторной гипертрофией ИЭ, подтвержденной результатами морфологического (рис.4) и количественного анализа (табл.1). Еще одним источником сывороточного тестостерона может быть кора надпочечников, стрессор-ная гипертрофия которой по данным литературы достигает максимума к концу 1-го месяца адаптации [17].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На ранних этапах низкотемпературного воздействия изменения эндокринного аппарата яичек носят выраженный депрессивный характер: на 1-й неделе наблюдается угнетение эндокринной функции яичка, о чем свидетельствуют снижение индекса активности ИЭ, конденсация ядерного хроматина, уменьшение диаметра ядра и цитоплазмы клеток, увеличение в популяции ИЭ клеток небольшого размера на фоне снижения численности ИЭ среднего и большого размера, уменьшение концентрации сывороточного тестостерона; после 2-й недели низкотемпературного воздействия снижается относительное количество ИЭ при увеличении числа эндокри-ноцитов с иволютивными изменениями, концентрация сывороточного тестостерона снижена. На 4-й неделе воздействия низких температур развивается компенсаторная гипертрофия ИЭ, повышается индекс активности ИЭ, на фоне чего концентрации тестостерона в сыворотке крови увеличивается до контрольных значений.

Таким образом, перестройка эндокринного аппарата яичек, индуцированная длительным воздействием низких температур, нацелена на обеспечение продукции стероидов ИЭ, достаточной для поддержания репродуктивной функции.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interest. The authors have no conflict of interests to declare.

ЛИТЕРАТУРА

1. Потемина Т. Е. Нарушение сперматогенеза в условиях стресса у самцов крыс. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2008;145(6):645-647. doi: 10.1007/s10517-008-0173-8.

2. Luo K., Liu X., Nian M., Wang Y., Qiu J., Yu H., Chen X., Zhang J., Shanghai Birth Cohort. Воздействие смеси пер- и полифторалкильных веществ в окружающей среде на мужские половые гормоны. Environment international. 2021;152:106-118. doi: 10.1016/j.envint.2021.106496.

3. Дмитриева О. А., Шерстюк Б. В. Влияние стресс-индуцированного снижения уровня тестостерона на гистохимические изменения половых органов крыс. Тихоокеанский медицинский журнал. 2007;3:55-57.

4. Sato M., Kitaura K., Minami T., Matsumoto S., Fukuda M. Токсичность резерпина для яичек у мышей, связанная с гипотермией. Experimental and toxicologic pathology : official journal of the Gesellschaft fur Toxikologische Pathologie. 2007;59(3-4): 187-195. doi: 10.1016/j. etp.2007.05.006.

5. Гилинский М. А., Колосова Н. Г., Петракова Г. М. Влияние стресса и стресс протектив-ных факторов на холодовую устойчивость и эффективность адаптации крыс к холоду. Вестник РАМН. 1998;10:22-26.

6. Брюхин Г. В., Сизоненко М. Л., Романов А. С. Характеристика инкреторной функции семенников потомства самок крыс с экспериментальным хроническим поражением печени различного генеза. В сборнике «Вопросы морфологии XXI века». Спб: Деан; 2010.

7. Саяпина И. Ю., Целуйко С. С., Лашин С. А., Остронков В. С. Функциональная морфология органов мужской репродуктивной системы при адаптации к низким температурам на фоне коррекции дигидрокверцетином. Благовещенск: ООО «Типография»; 2018.

8. Стадников А. А., Шевлюк Н. Н. Морфо-функциональная характеристика гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы крыс-самцов в условиях эмоционально-болевого стресса. Морфология. 1996;110(5):38-42.

9. Bhattacharya I., Dey S. Новые концепции развития клеток Лейдига в яичках плода и взрослого. Frontiers in endocrinology. 2023;13:108-117. doi:10.3389/fendo.2022.1086276.

10. O'Shaughnessy P. J., Morris I. D., Baker P. J. Регенерация клеток Лейдига и экспрессия клеточных сигнальных молекул в свободном от половых клеток яичке. Reproduction. 2008;135(6):851-858. doi:10.1530/REP-07-0529.

11. Curtin J. F., Donovan M., Gotter T. G. Регуляция и измерение окислительного стресса при апоптозе. Journal of Immunological Methods. 2002;265(1-2):49-72. doi:10.1016/s0022-1759(02)00070-4.

12. Kim K. H., Joo K. J., Park H. J., Kwon C. H., Jang M. H., Kim C. J. Никотин индуцирует апоптоз в клетках Лейдига мышей линии TM3. Fertility and Sterility. 2005;83(4):1093-99. doi:10.1016/j.fertnstert.2004.12.013.

13. Martinez V. G., Pellizzari E. H., Diaz E. S., Cigorraga S. B., Lustig L., Denduchis B., Wolfenstein-Todel C., Iglesias M. M. Галектин-1, модулятор клеточной адгезии, индуцирует апоптоз клеток Лейдига крысы in vitro. Glycobiology. 2004;14(2):127-137. doi:10.1093/glycob/cwh025.

14. Murugesan P., Muthusamy T., Balasubramanian K., Arunakaran J. Исследования защитной роли витаминов С и Е против окислительного повреждения, вызванного полихлори-рованным дифенилом (Aroclor 1254) в клетках Лейдига. Free Radical Research. 2005;39(11): 12591272. doi: 10.1080/10715760500308154.

15. Rezvanfar M., Sadrkhanlou R., Ahmadi A., Shojaei-Sadee H., Rezvanfar M., Mohammadirad A., Salehnia A., Abdollahi M. Защита от токсичности, вызванной циклофосфамидом, при гистологии репродуктивного тракта, характеристиках сперматозоидов и повреждении ДНК растительным источником; доказательства роли свобод-норадикального токсического стресса. Human & Experimental Toxicology. 2008;27(12):901-910. doi:10.1177/0960327108102046.

16. Hales D. B. Модуляция тестикулярными макрофагами стероидогенеза в клетках Лейдига. Journal of Reproductive Immunology. 2002;57(1):3-18. doi:10.1016/s0165-0378(02)00020-7.

17. Кириллов О. И. Стрессовая гипертрофия надпочечников: монография. М.: Наука; 1994.

REFERENCES

1. Potemina T. E. Impairment of spermatogenesis in male rats during stress. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2008;145(6):645-647. doi:10.1007/s10517-008-0173-8. (In Russ.).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Luo K., Liu X., Nian M., Wang Y., Qiu J., Yu H., Chen X., Zhang J., Shanghai Birth Cohort. Environmental exposure to per- and polyfluoroalkyl substances mixture and male reproductive hormones. Environment international. 2021;152:106-118. doi: 10.1016/j.envint.2021.106496.

3. Dmitrieva O. A., Sherstyuk B. V. The effect of stress-induced decrease in testosterone levels on histochemical changes in the genitals of rats. Pacific Medical Journal. 2007;3:55-57. (In Russ.).

4. Sato M., Kitaura K., Minami T., Matsumoto S., Fukuda M. Hypothermia-related testicular toxicity of reserpine in mice. Experimental and toxicologic pathology: official journal of the Gesellschaft fur Toxikologische Pathologie. 2007;59(3-4):187-195. doi: 10.1016/j.etp.2007.05.006.

5. Gilinsky M. A., Kolosova N. G., Petrakova G. M. Influence of stress and stress protective factors on cold resistance and efficiency of adaptation of rats to cold. Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences. 1998;10:22-26. (In Russ.).

6. Bryukhin G. V., Sizonenko M. L., Romanov A. S. Characteristics of the endocrine function of testes of offspring of female rats with experimental chronic liver damage of various genesis. In the collection «Questions of morphology of the XXI century». St. Petersburg: Dean; 2010. (In Russ.).

7. Sayapina I. Yu., Tseluiko S. S., Lashin S. A., Ostronkov V. S. Functional morphology of organs of the male reproductive system in adaptation to low temperatures against the background of correction with dihydroquercetin. Blagoveshchensk: OOO «Tipografiya»» 2018. (In Russ.).

8. Stadnikov A. A., Shevlyuk N. N. Morphofunctional characteristics of the hypothalamic-pituitary-gonadal system of male rats under conditions of emotional pain stress. Morphology. 1996;110(5):38-42. (In Russ.).

9. Bhattacharya I., Dey S. Emerging concepts on Leydig cell development in fetal and adult testis. Frontiers in endocrinology. 2023;13:108-117. doi:10.3389/fendo.2022.1086276.

10. O'Shaughnessy P. J., Morris I. D., Baker P. J. Leydig cell regeneration and expression of cell signaling molecules in the germ cell-free testis. Reproduction. 2008;135(6):851-858. doi:10.1530/ REP-07-0529.

11. Curtin J. F., Donovan M., Gotter T. G. Regulation and measurement of oxidative stress in apoptosis. Journal of Immunological Methods. 2002;265(1-2):49-72. doi: 10.1016/s0022-1759(02)00070-4.

12. Kim K. H., Joo K. J., Park H. J., Kwon C. H., Jang M. H., Kim C. J. Nicotine induces apoptosis in TM3 mouse Leydig cells. Fertility and Sterility. 2005;83(4):1093-1099. doi: 10.1016/j. fertnstert.2004.12.013.

13. Martinez V. G., Pellizzari E. H., Diaz E. S., Cigorraga S. B., Lustig L., Denduchis B., Wolfenstein-Todel C., Iglesias M. M. Galectin-1, a cell adhesion modulator, induces apoptosis of rat Leydig cells in vitro. Glycobiology. 2004;14(2):127-137. doi:10.1093/glycob/cwh025.

14. Murugesan P., Muthusamy T., Balasubramanian K., Arunakaran J. Studies on the protective role of vitamin C and E against

polychlorinated biphenyl (Aroclor 1254)-induced oxidative damage in Leydig cells. Free Radical Research. 2005;39(11):1259-1272. doi: 10.1080/10715760500308154.

15. Rezvanfar M., Sadrkhanlou R., Ahmadi A., Shojaei-Sadee H., Rezvanfar M., Mohammadirad A., Salehnia A., Abdollahi M. Protection of cyclophosphamide-induced toxicity in reproductive tract histology, sperm characteristics, and DNA damage by an herbal source; evidence

for role of free-radical toxic stress. Human & Experimental Toxicology. 2008;27(12):901-910. doi:10.1177/0960327108102046.

16. Hales D. B. Testicular macrophage modulation of Leydig cell steroidogenesis. Journal of Reproductive Immunology. 2002;57(1):3-18. doi: 10.1016/s0165-0378(02)00020-7.

17. Kirillov O. I. Stress hypertrophy of the adrenal glands: monograph. M.: Nauka; 1994. (In Russ).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.