CC BY
6
УДК 57:619:591.2
МОРФОЛОГИЯ ГОНАД ПОТОМСТВА МЫШЕЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЭСТРОГЕНА В ПЕРИОД ПРЕНАТАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОРГАНА
СУЛАЙМАНОВА Р.Т.,
кандидат биологических наук, доцент, заведующая кафедрой медико-биологических дисциплин, Частное учреждение образовательная организация высшего образования Университет «РЕАВИЗ», г. Санкт-Петербург, Россия, е-mail: [email protected].
КВОЧКО АН.,
доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой физиологии, хирургии и акушерства, ФГБОУ ВО Ставропольский государственный аграрный университет, e-mail: [email protected].
АШИРКАЕВА Е С.,
врач-патологоанатом, ГБУЗ РБ Городская клиническая больница №21, г. Уфа, Республика Башкортостан, e-mail: [email protected].
Реферат. В исследовании изучалось развитие гонад потомства в условиях воздействия на материнский организм синтетического аналога эстрогена синестрол, в период пренатального формирования органа. Клинически здоровых белых беспородных лабораторных мышей разделили на интактную (n=10) и опытную группу (n=15). Интактная группа не подвергалась никакому воздействию. Опытную группу подвергали воздействию синтетическим аналогом эстрогена синэстролом в виде 2% масляного раствора в дозе 40 мкг/кг «С-40». Объектом исследования явились яичники потомства. Отбор материала для морфологического исследования и стандартной гистологической обработке. При пренатальном введении экспериментальной дозы 40 мкг/кг, синтетического аналога эстрогена синэстрола отмечается морфо-фукциональная перестройка стромальных компонентов исследуемых параметров коркового и мозгового вещества яичников потомства белых беспородных лабораторных мышей, которые проявляются в виде уменьшения их средних показателей. Наблюдается увеличение среднего диаметра кровеносных сосудов на стандартной площади среза яичников, демонстрирующее об усилении кровообращения в органе. Пренатальное воздействие экспериментальной дозы 40 мкг/кг, синтетического аналога эстрогена синэстрола приводило к угнетению фолликулогенеза за счет уменьшения количества фолликулов всех генераций, среднего количества желтых тел, среднего количества атретических фолликулов в яичниках потомства.
Ключевые слова: пренатальное введение, эстрогены, яичники, потомство, белые беспородные лабораторные мыши.
MORPHOLOGY OF THE GONADS OF THE OFFSPRING OF MICE UNDER THE INFLUENCE OF ESTROGEN DURING THE PRENATAL DEVELOPMENT OF THE ORGAN
SULAIMANOVA R.T.,
candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Head of the department of biomedical disciplines, Private institution educational organization of higher education University "REAVIZ", St. Petersburg, Russia, e-mail: [email protected].
KVOCHKO A.N.,
doctor of Biological Sciences, Professor, Head of the Department of physiology, surgery and obstetrics, Stavropol State Agrarian University, e-mail: [email protected].
ASHIRKAEVA E.S.,
pathologist, City Clinical Hospital №21, Ufa, Republic of Bashkortostan, e-mail: [email protected].
Essay. The study studied the development of the gonads of offspring under the conditions of exposure to the maternal organism of the synthetic analogue of estrogen synestrol, during the prenatal formation of the organ. Clinically healthy white mongrel laboratory mice were divided into an intact (n=10) and an experimental group (n=15). The intact group was not exposed to any influence. The experimental group was exposed to the synthetic analogue of estrogen synestrol in the form of a 2% oil solution at a dose of 40 mcg / kg "C-40". The object of the study was the ovaries of the offspring. Selection of material for morphological examination and standard histological processing. With the prenatal administration of an experimental dose of 40 mcg / kg, a synthetic
analogue of estrogen synestrol, there is a morphofunctional restructuring of the stromal components of the studied parameters of the cortical and medulla of the ovaries of the offspring of white mongrel laboratory mice, which manifest themselves in the form of a decrease in their average values. There is an increase in the average diameter of blood vessels on the standard area of the ovarian section, demonstrating an increase in blood circulation in the organ. Prenatal exposure to an experimental dose of 40 mcg / kg, synthetic analogue of estrogen synestrol leads to the suppression of folliculogenesis by reducing the number of follicles of all generations, the average number of yellow bodies, the average number of atretic follicles in the ovaries of offspring.
Keywords: prenatal injection, estrogens, testis, offspring, white mongrel laboratory mice.
Введение. Репродуктивные органы млекопитающих изменяются под действием колебаний гормонального фона. Высокий уровень гормонов матери отражается на органах репродуктивной системы потомства [1]. Анализ научных исследований указывает на долгосрочные эффекты неона-тального воздействия веществ с эстрогенной активностью. Для прогнозирования отдаленных последствий, проявляющихся в увеличении патологических процессов в репродуктивных органах потомства, важно выявить ранние изменения в них [2]. Колебания уровня гормонов могут привести к необратимым метаболическим, гормональным, морфологическим изменениям в постнатальном онтогенезе [3]. Степень разрушающего эффекта зависит не только от воздействия гормонального фактора, но также и от критического периода воздействия.
Актуальным и значимым остается вопрос изучения развития гонад потомства в условиях воздействия на материнский организм синтетическим аналогом эстрогена синестролом, в период прена-тального формирования органа.
Цель исследования - изучение развития гонад потомства в условиях воздействия на материнский организм синтетическим аналогом эстрогена синестролом, в период пренатального формирования органа.
Материалы и методы исследования. Клинически здоровые белые беспородные лабораторные мыши были получены из питомника ГУП ДП ПСХ «Питомник лабораторных животных», с. Горный, Республики Башкортостан.
Условия вивария и содержания животных соответствуют РД-АПК 3.10.07.02-09 «Методические рекомендации по содержанию лабораторных животных в вивариях научно-исследовательских институтов и учебных заведений», другим санитарным нормам и требованиям ветеринарного контроля и надзора работ с лабораторными и экспериментальными животными (лицензия № 99-04000097 от 25.01.2005 Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития (справка представлена от филиала ФГУП «НПО «Микроген» Минздрава России в г. Уфа НПО «Иммунопрепарат» от 11.03.2014).
Белые беспородные лабораторные мыши были разделены на интактную (п=10) и опытную группу (п=15). Все самки экспериментальных групп были репродуктивного возраста с нормальным течением
эстрального цикла. Определение стадий цикла проводилось по соотношению клеточных элементов в вагинальном мазке на основе характеристики эстрального цикла [4].
После фертилизации самкам на 11 сутки беременности в стадии гестации Е 11.5 в одно и тоже время суток однократно, внутримышечно вводили синтетический аналог эстрогена синэстрол. Ин-тактная группа не подвергалась никакому воздействию. Опытную группу подвергали воздействию синтетическим аналогом эстрогена синэстролом в виде 2% масляного раствора в дозе 40 мкг/кг «С-40». Все расчеты эффективности доз препарата производили в соответствии с коэффициентом для перерасчета доз веществ в мкг/кг для мышей [5-6].
Проведение исследования одобрено 17.03.2014 г. Экспертным советом по биомедицинской этике ГБОУ ВПО «БГМУ» Минздравсоцразвития России, выписка из протокола № 3.
Научно-диагностический убой проводили в период половой зрелости потомства самок на 90 сутки [7].
Объектом исследования явились яичники потомства. Отбор материала для морфологического исследования и стандартной гистологической обработке [8] проводили в соответствии с Директивой 2010/63/EU Европейского парламента и Совета европейского союза по охране животных, используемых в научных целях.
Срезы яичников потомства были выполнены однотипно по центру органа, морфометрические измерения средних параметров исследуемых структур осуществлялись на стандартной площади среза органов [9].
Исследование, визуализацию и морфометрию гистологических препаратов 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 тканевых элементов в гонадах потомства, использовался иммерсионный объектив 90х, на стандартных полях зрения [9]. В каждом гистологическом препарате выполнялись цифровые снимки при увеличении х100 с помощью цифровой камеры AxioCam MRc5 (ZEISS, Япония). Определяли среднее значение морфометрических параметров яичника потомства. Материалы исследования
анализировали 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 метода Краскела-Уолиса, результаты считали статистически значимыми при р<0,05.
Результаты исследований. Результаты мор-фометрического анализа яичников потомства белых беспородных лабораторных мышей при пре-натальном однократном введении синтетического аналога эстрогена синэстрола в дозе 40 мкг/кг показали патоморфологические изменения в паренхиме органа проявляющиеся в виде: уменьшения средней толщины покровного эпителия среза яичников по центру органа «С-40» 5,3±1,3 мкм (p <0,05), по сравнению с интактной группой 9,0±2 мкм; уменьшения средней площади поперечного среза яичников «С-40» 736,4±36,9 мкм2 (p <0,05), по сравнению с интактной группой 1443,1±1069,1 мкм ; уменьшения средней площади коркового вещества яичников «С-40» 687,6±16,5 мкм2 (p <0,05), по сравнению с интактной группой 2637,6±466,6 мкм2; увеличения средней толщины коркового вещества яичников «С-40» 521,4±107,5 мкм (p <0,05), по сравнению с интактной группой 425,0±189,0 мкм; уменьшения средней площади мозгового вещества яичников и толщины на 74% (p <0,05) и 47% (p <0,05), соответственно; увеличения среднего диаметра кровеносных сосудов на стандартной площади среза яичников «С-40» 22,1±2,9 мкм (p <0,05), по сравнению с интактной группой 16,0±2,0 мкм.
Анализ фолликулярного аппарата среза яичников на стандартной площади экспериментальной «С-40» и интактной группы, показал: снижение среднего количества примордиальных фолликулов в яичниках «С-40» 5,4±2,3 (p <0,05) по сравнению с группой без воздействия 37,8±3,5; снижение среднего количества первичных фолликулов в яичниках «С-40» 2,8±1,3 (p <0,05) по сравнению с группой без воздействия 6,2±1,6; снижение среднего количества вторичных фолликулов «С-40»
3,4±0,5 (р <0,05) по сравнению с группой без воздействия 6,6±1,5; снижение среднего количества третичных фолликулов в яичниках «С-40» 2,4±0,5 (р <0,05) по сравнению с группой без воздействия 4,6±1,1; снижение среднего количества атретиче-ских фолликулов в яичниках «С-40» 2,2±0,8 (р <0,05) по сравнению с группой без воздействия 4,2±1,3.
Наблюдались морфофункциональные изменения в виде уменьшения среднего количества желтых тел в яичниках «С-40» 1,8± 1,3 (р <0,05) по сравнению с группой без воздействия 4,2±0,8; снижения среднего количества лютеиновых клеток в желтом теле на стандартной площади «С-40» 458,9±30,2 (р <0,05) по сравнению с группой без воздействия 836±352.
Заключение. Таким образом, при пренаталь-ном введении экспериментальной дозы 40 мкг/кг, синтетического аналога эстрогена синэстрола отмечалась морфофукциональная перестройка стро-мальных компонентов исследуемых параметров коркового и мозгового вещества яичников потомства белых беспородных лабораторных мышей, которые проявлялись в виде уменьшения их средних показателей.
Наблюдалось увеличение среднего диаметра кровеносных сосудов на стандартной площади среза яичников, демонстрирующее об усилении кровообращения в органе.
Пренатальное воздействие экспериментальной дозы 40 мкг/кг, синтетического аналога эстрогена синэстрола приводило к угнетению фолликулоге-неза за счет уменьшения количества фолликулов всех генераций, среднего количества желтых тел, среднего количества атретических фолликулов в яичниках потомства.
Выявленное на экспериментальной модели пренатальное воздействие синтетического аналога эстрогена синэстрола дало возможность использовать ее для коррекции овариальной дисфункции постнатального развития, а также разработку оптимальных доз введения препаратов эстрогенового ряда во время беременности.
Список использованных источников
1. Abbott DH, Padmanabhan V, Dumesic DA. Contributions of androgen and estrogen to fetal programming of ovarian dysfunction. Reprod Biol Endocrinol. 2006; 4:17.
2. Witek P, Grzesiak M, Koziorowski M, Slomczynska M, Knapczyk-Stwora K. Long-Term Changes in Ovarian Follicles of Gilts Exposed Neonatally to Methoxychlor: Effects on Oocyte-Derived Factors, Anti-Müllerian Hormone, Follicle-Stimulating Hormone, and Cognate Receptors. Int J Mol Sci. 2022 Mar 3;23 (5): 2780. doi: 10.3390 / ijms23052780.
3. Gluckman P.D., Hanson M.A., Cooper C., Thornburg K.L. Effect of in utero and early-life conditions on adult health and disease. N Engl J Med. 2008; 359:61-73.
4. Cora, M.C. Vaginal Cytology of the Laboratory Rat and Mouse: Review and Criteria for the Staging of the Estrous Cycle Using Stained Vaginal Smears / M.C. Cora, L. Kooistra, G. Travlos // Toxicol. Pathol. — 2015. — Vol. 43, № 6. — Р. 776-793.
5. Методические указания по изучению общетоксического действия фармакологических веществ / Е.В. Арзамасцев, Т.А. Гуськова, И.В. Березовская и др. // Под ред. Хабриева Р.У. - М.: Медицина, 2005. -С.41-54.
6. Гуськова Т.А. Доклиническое токсикологическое изучение лекарственных средств как гарантия безопасности проведения их клинических исследований // Токсикологический вестник. - 2010. - № 5 (104). - C. 2-6.
7. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте / И.П. Запад-нюк, В.И. Западнюк, Е.А. Захария, Б.В. Западнюк. - 3-е изд. - Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1983.
- 383 с.
8. Коржевский Д.Э. Гиляров А.В. Основы гистологической техники. - СПб.: Спец.Лит, 2010. - 95 с.
9. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. Руководство. - M.: Медицина, 1990. - 384 с. ISBN 5-225-00753-8
Spisok ispolzovannyx istochnikov
1. Abbott DH, Padmanabhan V, Dumesic DA. Contributions of androgen and estrogen to fetal programming of ovarian dysfunction. Reprod Biol Endocrinol. 2006; 4:17.
2. Witek P, Grzesiak M, Koziorowski M, Slomczynska M, Knapczyk-Stwora K. Long-Term Changes in Ovarian Follicles of Gilts Exposed Neonatally to Methoxychlor: Effects on Oocyte-Derived Factors, Anti-Müllerian Hormone, Follicle-Stimulating Hormone, and Cognate Receptors. Int J Mol Sci. 2022 Mar 3;23 (5): 2780. doi: 10.3390 / ijms23052780.
3. Gluckman P.D., Hanson M.A., Cooper C., Thornburg K.L. Effect of in utero and early-life conditions on adult health and disease. N Engl J Med. 2008; 359:61-73.
4. Cora, M.C. Vaginal Cytology of the Laboratory Rat and Mouse: Review and Criteria for the Staging of the Estrous Cycle Using Stained Vaginal Smears / M.C. Cora, L. Kooistra, G. Travlos // Toxicol. Pathol. - 2015.
- Vol. 43, № 6. - R. 776-793.
5. Metodicheskie ukazaniya po izucheniyu obshhetoksicheskogo dejstviya farmakologicheskix veshhestv / E.V. Arzamascev, T.A. Gus'kova, I.V. Berezovskaya i dr. // Pod red. Xabrieva R.U. - M.: Medicina, 2005. - S. 41-54.
6. Guskova T.A. Doklinicheskoe toksikologicheskoe izuchenie lekarstvenny'x sredstv kak garantiya bezopasnosti provedeniya ix klinicheskix issledovanij // Toksikologicheskij vestnik. - 2010. - № 5 (104). - C. 26.
7. Laboratornye zhivotny'e. Razvedenie, soderzhanie, ispofzovanie v e'ksperimente / I.P. Zapadnyuk, V.I. Zapadnyuk, E.A. Zaxariya, B.V. Zapadnyuk. - 3-e izd. - Kiev: Vishha shkola. Golovnoe izd-vo, 1983. - 383 s.
8. Korzhevskij D.E. Gilyarov A.V. Osnovy' gistologicheskoj texniki. - SPb.: Specz.Lit, 2010. - 95 s.
9. Avtandilov G.G. Medicinskaya morfometriya. Rukovodstvo. - M.: Medicina, 1990. - 384 s. ISBN 5225-00753-8
