CC BY
51
УДК: 612.616.1, 612.112.93
РЕПАРАТИВНАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ СЕМЕННИКОВ И СОСТОЯНИЕ ИХ ТУЧНОКЛЕТОЧНОЙ ПОПУЛЯЦИИ ПРИ ДЕЙСТВИИ ПРЕДНИЗОЛОНА
И.Г. Иванова1, Ю.С. Храмцова1'2
'ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Кафедра физиологии человека и животных, г. Екатеринбург, Россия
2Институт иммунологии и физиологии УрО РАН г. Екатеринбург, Россия
Аннотация. Известно, что иммунная система принимает участие в регуляции восстановительных процессов в различных тканях, в том числе и иммунопривилегированных, к которым относятся семенники. Тучные клетки являются неотъемлемым компонентом иммунного микроокружения семенников. С целью выяснения роли тучных клеток в регуляции репарации этого органа проведено морфологическое исследование тестикул и тучных клеток в них на разные сроки после повреждения при введении преднизолона, оказывающего иммуносупрессивное и противовоспалительное действие.
Установлено, что введение преднизолона при повреждении вызывает рост числа тучных клеток в семенниках и при этом не меняет их функциональную активность. Несмотря на то, что данный факт должен свидетельствовать о неблагоприятном течении репарации в семенниках, было отмечено усиление восстановительных процессов в органе. Это связано с тем, что свое стимулирующее влияние на регенерацию кортикостероиды оказывают не через тучные клетки.
Ключевые слова: семенники, гемато-тестикулярный барьер, иммунопривилегированный орган, репаративная регенерация, тучные клетки.
Введение. Семенник, как иммунопривилегированный орган, имеет целый ряд особенностей в протекании репаративных процессов. Иммунная система принимает непосредственное участие в регуляции репарации, однако роль отдельных ее звеньев в этом процессе до сих пор изучена недостаточно.
Тучные клетки являются неотъемлемым компонентом иммунного микроокружения семенников [4]. За счет выделения большого спектра биологически активных веществ мастоциты безусловно должны участвовать в регуляции репарации семенников. В то же время есть данные, что уве-
личение количества тучных клеток в семенниках сопровождается расстройствами сперматогенеза и фиброзом яичек [3; 5].
После травмы яичек, в качестве стимулирующих регенерацию средств, могут быть использованы стероидные противовоспалительные препараты, оказывающие иммуносупрессивное действие. Очевидно, это позволит создать более благоприятные условия для протекания естественных восстановительных процессов в яичках [1]. Однако действие этих препаратов на количественные и качественные показатели тучных клеток в семенниках не установлено. Тем не менее, данные сведе-
—--—-
~ 267 ~
Since 1999 p-ISSN 2226-7425, e-ISSN 2412-9437
The Journal of scientific articles "Health and Education Millennium", 2016. Vol. 18. No 1
—--—
ния позволили бы определить точную роль данных клеток в регуляции репарации тестикул, а также помочь в расшифровке механизмов иммунного бесплодия у мужчин. В связи с вышесказанным целью данной работы является изучение репара-тивной регенерации семенников и состояние их тучноклеточной популяции при действии пред-низолона.
Материал и методы исследования. Исследование проводили на половозрелых крысах самцах линии Wistar, которые были разделены на 3 группы: 1) интактные животные (n = 8); 2) животные, которым проводили прокол правого семенника иглой диаметром 3 мм с наложением шва на поврежденный участок (n = 10); 3) животные, которым после прокола вводили препарат преднизолон в течение недели внутримышечно в дозе 4 мг/кг (n = 10). Забор семенников проводили на 7 и 30 сутки после воздействия. На препаратах, окрашенных гематоксилин-эозином, измеряли ряд показателей, свидетельствующих о ходе репаративной регенерации. Для подсчета тучных клеток срезы семенников окрашивали Азуром II и толуидино-вым синим. Подсчет общего числа тучных клеток
производили на единицу площади с пересчетом
1 2 на 1 мм .
Проводили типирование ТК с последующим расчетом среднего гистохимического коэффициента и индекса дегрануляции, свидетельствующие о синтетической и функциональной активности мастоцитов. Для определения функциональной активности семенников измеряли общее количество тестостерона в сыворотке хемилюминесцент-ным методом на автоматическом анализаторе ADVIA Centaur XP.
Статистическую обработку данных проводили с использованием непараметрических методов статистики («Statistica 10»). Сравнение групп выполняли с использованием критерия Манна-Уитни. Различия считали достоверными при p < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. При механическом повреждении целостности семенника путем прокола наблюдаются нарушения сперматогенной функции, имеющие выраженный депрессивный характер, на что указывают уменьшение диаметра извитых канальцев, снижение ин-
декса сперматогенеза и количества нормальных сперматогоний, а также ухудшение спермацито-граммы. Преднизолон оказывает в целом благоприятное влияние на ход репаративной регенерации.
При введении преднизолона происходит уменьшение диаметра извитых семенных канальцев (0,443 ± 0,02 мм в контроле и 0,344 ± 0,01 мм на 7 сутки в группе с препаратом), что указывает на угнетение сперматогенеза в семенниках крыс экспериментальной группы. К 30 суткам данный показатель достигает уровня интактной группы (0,415 ± 0,02 мм в контроле и 0,408 ± 0,01 мм в группе с препаратом). Кроме этого, достоверно увеличивается количество нормальных спермато-гоний в канальцах поврежденного семенника уже на 7 сутки (59,05 ± 4,74 и 79,18 ± 3,63, соответственно), увеличение продолжается и на 30 сутки (64,86 ± 3,33 и 83,9 ± 1,46). В связи с тем, что спер-матогонии являются пролиферативным пулом в семенниках, можно утверждать, что наблюдаемые изменения свидетельствуют о восстановлении сперматогенеза [2]. Также происходит уменьшение количества нефункционирующих канальцев по сравнению с группой без введения препарата (23,9 ± 7,88 и 6,75 ± 1,11, соответственно). Данные изменения также свидетельствуют о благоприятном течении репарации в поврежденном органе.
Несмотря на негативные изменения в семеннике, уровень тестостерона у животных с проколом остается на уровне интактных животных (12,868 ± ± 2,14 нмоль/л в контроле, 12,022 ± 2,61 нмоль/л на 7 сутки, 14,386 ± 1,21 нмоль/л на 30 сутки). Уровень тестостерона в крови у животных, леченных преднизолоном, через 7 суток после прокола семенника возрастает (12,02 ± 2,61 нмоль/л в контроле и 22,12 ± 5,66 нмоль/л в группе с препаратом). Все это свидетельствует о положительном влиянии кортикостероидов на репаративные процессы в железе.
При оценке состояния тучноклеточной популяции в семенниках было выявлено, что масто-циты располагаются в основном вокруг сосудов, в небольшом количестве — между семенными канальцами (рис. 1).
—--—-
~ 268 ~
Since 1999 p-ISSN 2226-7425, e-ISSN 2412-9437
Иванова И.Г., Храмцова Ю.С. Репаративная регенерация семенников и состояние их тучноклеточной...
Рис. 1. Тучные клетки в семеннике крысы на 7 сутки после прокола, окраска азур-П, ув. 1000
Общее число мастоцитов в семенниках при проколе не изменяется (10,27 ± 0,41 на 1 мм2 в контроле, 9,98 ± 0,64 на 1 мм2 - 7 сутки, 12,11 ± 1,38 на 1 мм2 - 30 сутки). Но через 7 суток после повреждения происходит повышение их индекса дегрануляции (10,125 ± 0,85 в контроле и 15,73 ± ± 1,95 усл. ед. на 7 сутки) и синтетической активности, которая остается на высоком уровне до 30 суток в поврежденном семеннике по сравнению с контролем (1,625 ± 0,04 в контроле и 2,12 ± ± 0,05 усл. ед. на 30 сутки). На фоне введения преднизолона общее количество тучных клеток на единицу площади достоверно повышается на 7 сутки в неповрежденном семеннике (13,83 ± ± 0,94 на 1 мм2) по сравнению с показателями ин-тактного органа (10,27 ± 0,41 на 1 мм2) и с группой без введения препарата (10,22 ± 0,82 на 1 мм2). Данные процессы отражают активацию тучных клеток, что говорит о значительной их роли в процессах, происходящих в семеннике после повреждения. При этом преднизолон не оказывает влияния на синтетическую активность (2,10 ± 0,08) и индекс дегрануляции (13 ± 2,27) мастоцитов по сравнению с группой без введения препарата
(2,12 ± 0,05 и 12,22 ± 1,86 соответственно). Таким образом, преднизолон увеличивает количество тучных клеток и не меняет их функциональную активность.
Заключение. Суммируя данные морфомет-рического анализа по эффекту кортикостероидов на ход репаративной регенерации семенников можно сделать вывод, что на фоне введения кортико-стероидов наблюдается улучшение репаративной регенерации. Об этом свидетельствует увеличение количества нормальных сперматогоний, восстановление диаметра и площади извитых семенных канальцев к 30 суткам до уровня интактной группы, а также уменьшение количества нефунк-ционирующих канальцев по сравнению с группой без введения препарата. Перечисленные выше положительные изменения происходят несмотря на то, что преднизолон увеличивает количество тучных клеток в семеннике и не меняет их функциональную активность, что может быть связано с тем, что данный препарат реализует свой эффект не через тучные клетки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Божедомов В. А, Теодорович О.В. Эпидемиология и причины аутоиммунного мужского бесплодия // Урология. 2005. № 1. С. 35—44.
2. Захидов С.Т., Кулибин А.Ю., Маршак Т.Л. Биология стволовых клеток зародышевого пути. М.: МГУ. 2013.
3. Храмцова Ю.С. Влияние инактивации тучных клеток на репаративные процессы в семенниках // Здоровье и образование в XXI веке. 2014. № 4. С. 16.
4. Юшков Б.Г., Черешнев В. А., Климин В.Г., Ар-ташян О. С. Тучные клетки. Физиология и патофизиология. М.: Медицина, 2011.
5. Roaiah M.F., Khatab H., Mostafa T. Mast cells in testicular biopsies of azoospermic men // Andrologia. 2007. V. 39. P. 185.
—--—-
~ 269 ~
Since 1999 p-ISSN 2226-7425, e-ISSN 2412-9437
The Journal of scientific articles "Health and Education Millennium", 2016. Vol. 18. No 1
—--—
REPARATIVE REGENERATION OF THE TESTES AND CONDITION OF THEIR MAST CELL POPULATION UNDER THE ACTION OF THE PREDNISOLONUM
I. G. Ivanova1, Y.S. Khramtsova1'2
1 Ural Federal University
Department of human and animal physiology
Yekaterinburg, Russia
2Institute of Immunology and Physiology Ural Branch of the Russian Academy of science Yekaterinburg, Russia
Annotation. It is known that the immune system participates in the regulation of regenerative processes in various tissues, including in immune privileged, which include the testes. Mast cells are an integral component of the immune microenvironment of the testes. In order to clarify the role of mast cells in the regulation of reparation of this organ morphological study of the testes and the mast cells in them for various periods of time after damage with the introduction of prednisolonum, having immunosuppressive and anti-inflammatory effect, was conducted.
It is established that the introduction of prednisolonum if the damage causes an increase in the number of mast cells in the testes and doesn't change their functional activity. Although this fact should be indicative of unfavorable course of reparation in the testes, it was observed the improving of regenerative processes in the organ. This is because of stimulating effect on the regeneration corticosteroids have not through the mast cells.
Key words: testis, blood-testis barrier, immune privileged organ, reparative regeneration, mast cells
REFERENCES
1. Bozhedomov V. A, Teodorovich O.V. Urologiya, 2005, no. 1, pp. 35—44.
2. Zakhidov S.T., Kulibin A.Yu., Marshak T.L. Biolo-giya stvolovykh kletok zarodyshevogo puti (Biology of stem cells of a germinal way). Moscow, MGU, 2013.
3. Khramtsova Yu. S. Zdorov'e i obrazovanie v XXI veke, 2014, no. 4, pp. 16.
4. Yushkov B.G., Chereshnev V.A., Klimin V.G., Artashyan O.S. Tuchnye kletki. Fiziologiya i patofiziolo-giya (Mast Cells: Physiology and Patophysiology). Moscow, Meditsina, 2011.
5. Roaiah M.F., Khatab H., Mostafa T. Mast cells in testicular biopsies of azoospermic men, Andrologia, 2007, vol. 39, pp. 185.
РЕЦЕНЗЕНТЫ:
Юшков Борис Германович — доктор медицинских наук, заместитель директора по научной работе, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Данилова Ирина Георгиевна — доктор биологических наук, заведующая лабораторией морфологии и биохимии, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
