CC BY
16
The subcutaneous adipose tissue taken from the interscapular region of the foetus consists of brown adipocytes with a nucleus located in the centre of the cytoplasm and surrounded by numerous fat droplets. Brown adipocytes when compared with white adipocyted are smaller and rounded in shape. Brown adipose tissue predominates in women than in men. Brown adipose tissue is not active all the time, but only at low ambient temperatures. In women, brown adipocytes are more saturated with mitochondria than in men. Adipose tissue of a human omentum can be a source of graft implant for restoring abdominal organ defects during extensive surgical operations.
DOI 10.31718/2077-1096.20.2.175 УДК 612.018:611.631:599.323.4:546.17 Стецук Е.В., Акимов О.Е., Мищенко А.В.
РОЛЬ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА И АЗОТА В РАЗВИТИИ ФИБРОЗА В СЕМЕННИКАХ КРЫС ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ДЕПРИВАЦИИ СИНТЕЗА ТЕСТОСТЕРОНА
Украинская медицинская стоматологическая академия, г. Полтава.
Рак простаты является вторым наиболее частым диагнозом в онкологии и занимает пятое место среди причин смертности у мужчин по всему миру. В 2018 году было зафиксировано 1,276,106 случаев впервые выявленного рака простаты. Андрогены играют большую роль в развитии рака простаты. Элиминация андрогенов и блокада их синтеза являются ключевыми патогенетическими этапами в лечении рака простаты. Метаболические и морфологические изменения в семенниках в условиях длительной центральной депривации синтеза тестостерона на данный момент изучены недостаточно. Целью данного исследования было установление роли активных форм кислорода и азота в развитии морфологических изменений в семенниках крыс в условиях длительной центральной депривации синтеза тестостерона. Материалы и методы. Опыты были проведены на 20 половозрелых белых крысах - самцах линии «Вистар». Животные были разделены на 4 группы по 5 животных. Первая группа (контрольная) получала подкожно инъекцию хлорида натрия 0,9% на протяжении 180 дней. Вторая группа получала подкожно инъекцию диферелина (трипто-релина) в дозе 0,3 мг/кг действующего вещества на протяжении 30 дней с целью моделирования центральной депривации синтеза тестостерона. В третьей группе вводили диферелин в дозе 0,3 мг/кг действующего вещества на протяжении 90 дней. Четвертая группа получала подкожно инъекцию диферелина в дозе 0,3 мг/кг действующего вещества на протяжении 180 дней. Маленькие кусочки семенников фиксировали и заключали в парафиновые блоки, из которых изготавливали срезы толщиной 4 мкм и окрашивали гематоксилином и эозином. Гистологические препараты изучали с помощью светового микроскопа с цифровой микрофотонасадкой фирмы Olympus С 3040-ADU с адаптированными для данных исследований программами. В 10% гомогенате семенников определяли общую активность NO-синтаз (gNOS), активность индуцибельной изоформы NO-синтазы (iNOS) и конститутивных изоформ (cNOS), а также продукцию супероксидного анион-радикала (О2'~). Результаты. Длительная центральная депривация синтеза тестостерона приводит к нарастающему увеличению интерстициального пространства семенников с развитием фиброзных изменений на 180 день эксперимента. Стенка канальцев уплотнена, отечна, с наружи определяется большое количество пристеночных макрофагов в сравнении с предыдущими сроками эксперимента (30 и 90 дней). В структуре некоторых извитых семенных канальцев сначала происходила дискомплексация и дезориентация, а в дальнейшем - десквамация сперматид. Уменьшалось число сперматогоний типа А и В. В ядрах отмечалась гипохромия и пикноз. Активности gNOS и iNOS нарастают до 90-го дня и снижаются на 180 при сравнении с 90 днём, оставаясь выше активностей контрольной группы. Активность cNOS понижена во всех экспериментальных группах. Продукция повышена во всех экспериментальных группах. Вывод: увеличение продукции оксида азота индуцибельной изоформой NO-синтазы приводит к деструктивным изменениям в семенниках крыс с последующим развитием фиброзных изменений на 180-е сутки центральной депривации синтеза тестостерона путём усиления продукции супероксидного анион-радикала.
Ключевые слова: оксид азота, активные формы кислорода, семенники, крысы, тестостерон
Работа является частью инициативной научно-исследовательской работы: «Экспериментально-морфологическое изучение действия криоконсервированных препаратов кордовой крови и эмбриофетоплацентарного комплекса, диферелина, этанола и 1% эфира метакриловой кислоты на морфофункциональное состояние ряда внутренних органов» (№ госрегистрации 0119U102925)
Рак простаты является вторым наиболее ча- простаты [1]. стым диагнозом в онкологии и занимает пятое Андрогены играют большую роль в развитии
место среди причин смертности у мужчин по рака простаты. Элиминация андрогенов и бло-
всему миру [1]. В 2018 году было зафиксировано када их синтеза являются ключевыми патогене-
1,276,106 случаев впервые выявленного рака тическими этапами в лечении рака простаты [2].
Перспективным препаратом для лечения рака простаты путём блокады синтеза тестостерона является диферелин (трипторелин). Диферелин позволяет снизить интенсивность синтеза тестостерона до уровня, достигаемого хирургической кастрацией [3].
Не решенной на данный момент проблемой является стойкое выпадение половой функции после успешной терапии рака простаты дифе-релином. Метаболические и морфологические изменения в семенниках в условиях длительной центральной депривации синтеза тестостерона на данный момент изучены недостаточно.
Цель исследования
Установление роли активных форм кислорода и азота в развитии морфологических изменений в семенниках крыс в условиях длительной центральной депривации синтеза тестостерона.
Материалы и методы исследования
Опыты были проведены на 20 половозрелых белых крысах - самцах линии «Вистар». Животные были разделены на 4 группы по 5 животных. Первая группа (контрольная) получала подкожно инъекцию хлорида натрия 0,9% на протяжении 180 дней. Вторая группа получала подкожно инъекцию диферелина (трипторелина) в дозе 0,3 мг/кг действующего вещества на протяжении 30 дней с целью моделирования центральной депривации синтеза тестостерона [4]. В третьей группе вводили диферелин в дозе 0,3 мг/кг действующего вещества на протяжении 90 дней. Четвертая группа получала подкожно инъекцию диферелина в дозе 0,3 мг/кг действующего вещества на протяжении 180 дней.
Животные содержались в стандартных условиях вивария Украинской медицинской стоматологической академии. Подопытных животных подвергали эвтаназии в строгом соответствии с положениями «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных и других научных целях» (Страсбург, 1986), а также «Общих этических принципов экспериментов на животных »принятых первым национальным конгрессом по биоэтике (Киев, 2001).
После передозировки кетамином животных декапитировали, отпрепарированные маленькие кусочки семенников фиксировали и заключали в парафиновые блоки, из которых изготавливали срезы толщиной 4 мкм и окрашивали гематоксилином и эозином.
Гистологические препараты изучали с помощью светового микроскопа с цифровой микро-фотонасадкой фирмы Olympus С 3040-ADU с адаптированными для данных исследований программами (Olympus DP - Soft, лицензия № VJ285302, VT310403, 1AV4U13B26802) и Biorex 3 (серийный номер 5604).
Все биохимические исследования проводились в 10% гомогенате тканей семенников с ис-
пользованием спектрофотометра Ulab 101.
Общую активность NO-синтаз (gNOS) определяли по приросту нитритов после инкубации в трис-буферном растворе (рН=7,4) содержащем субстрат реакции и донор электронов (НАДФН-восстановленный). Активность конститутивных форм (cNOS) и индуцибельной (iNOS) определяли с помощью селективного ингибитора iNOS - аминогуанидина гидрохлодида (Sigma Aldrich). Концентрацию нитритов (NO2-) определяли с помощью реактива Грисса-Илосвая на длине волны 540 нм [5].
Базовую продукцию супероксидного анион-радикала (О2") определяли по приросту дифор-мазана, образованного в реакции О2" с нитроси-ним тетразолием после инкубации в буферном растворе (рН=7,4) содержащим гидроксид натрия. Концентрацию диформазана определяли спектрофотометрически на длине волны 540 нм [5].
Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием программы Excel пакета Microsoft Office и расширения к ней Real Statistics 2019. Для определения статистической значимости различий между группами использовали непараметрический критерий Манна-Уитни. Разницу считали статистически значимой при p<0,05.
Результаты и обсуждение
После 30 дневной центральной депривации синтеза тестостерона в интерстициальных эндо-криноцитах развиваются незначительные деструктивные нарушения в ультраструктурной организации пластинчатого цитоплазматического комплекса Гольджи.
В интерстициальной ткани яичка определялись макрофаги, которые располагались по одиночке или группами 1-3 в поле зрения возле кровеносного сосуда. Сосуды полнокровны, внутри сосудов определяется краевое стояние лейкоцитов с элементами миграционной активности через стенку сосуда в пространство интерстициальной ткани (Рис.1).
При изучении ультраструктурной организации сустентоцитов крыс структура которых в общих чертах отвечала группе контроля. Однако, определялись сустентоциты, в цитоплазме которых наблюдалась гиперплазия элементов гладкой эндоплазматической сети, морфологическим эквивалентом которой являются многочисленные мелкие и расширенные везикулы округлой формы, локализовались преимущественно в апикальных отделах клеток.
Также в этих фрагментах сустентоцитов оказывались головки созревающих сперматид с нарушением структур тубуло-бульбарного комплекса с первичными признаками дегенерации. В цитоплазме сустентоцитов оказывались достаточно много фагосом, содержащих фрагменты погибших клеток. Межклеточные контакты между круглыми сперматидами и сустентоцитами
были не нарушены, но в цитоплазме некоторых сперматоцитов, круглых и созревающих сперма-тид появлялась деформация внутренних мембран и вакуолизация митохондрий.
В цитоплазме сустентоцитов уменьшается количество митохондрий, электронная плотность митохондриального матрикса снижается. В цитоплазме вакуолизированных сустентоци-тов встречаются ультраструктурные признаки незначительной деградации мембранных структур цитоплазмы в виде концентрических электронно-плотных образований, присутствовали структуры белка, которые находились или внутри вакуолей, либо самостоятельно располагаются в цитоплазме клеток. Количество липидных капель в базальной цитоплазме сустентоцитов была увеличенной по сравнению с контрольной
Рис. 1. Извитые семенные канальцы на 30 день эксперимента при центральной депривации тестостерона. Полутонкий срез. Окр. Гематоксилин -эозин.Ув.300: 1. Ин-терстициальное пространство. 2. Просвет извитого семенного канальца. 3. Сперматогенный эпителий.
группой.
После 90-дневной центральной депривации синтеза тестостерона нами было установлено, что интерстициальное пространство семенников было увеличено в сравнении с контрольной группой животных и предыдущим этапом эксперимента (30-е сутки) (Рис.2). Сосуды полнокровны, внутри сосудов определяется краевое стояние лейкоцитов. Вокруг кровеносных сосудов определяются группы интерстициальных эндокрино-цитов по 1-3 клетки в поле зрения (в контрольной группе 3-5). Интерстициальные эндокрино-циты имели ядра округлой или овальной формы, четко выделялись 1-2 ядрышка. Характерным признаком было наличие в цитоплазме различных по величине и электронной плотности секреторных гранул.
Рис. 2. Извитые семенные канальцы и интерстициальное пространство на 90 день эксперимента при центральной депривации тестостерона. Ультратонкий срез. Окр. Метиленовый-
синий. Ув. 600. 1. Макрофаг интерстициальный. 2. Макрофаг пристеночный. 3. Просвет капилляра с краевым стоянием лейкоцитов 4. Интерстициальный эндокриноцит. 5. Вакуализация сперматогенного эпителия
Рис. 3. Фиброз интерстициального пространства семенников. Извитые семенные канальцы на 180 день эксперимента при центральной дипривации тестостерона. Полутонкий срез. Окр. Гематоксилин -эозин.Ув.100: 1. Интерстициальное пространство - фиброз. 2. Извитой семенной каналец с единичными сустентоцитами. З.сперматогенный эпителий неслу-щенного канальца. 4. Интерстициальные клетки. 5. Капилляр в интерстиции с фибробластами
Стенка извитых семенных канальцев уплотнена, отечна, с наружи определяется большое количество пристеночных макрофагов в сравнении с контрольной группой животных. В просвете извитых канальцев определялось две популяции клеток - это были сустентоциты и клетки сперматогенного ряда на разных этапах диф-ференцировки.
Визуализировались сустентоциты, в цитоплазме которых наблюдалась гиперплазия элементов гладкой эндоплазматической сети, морфологическим эквивалентом которой являются многочисленные мелкие и крупно расширенные везикулы округлой формы, локализовались преимущественно в апикальных отделах клеток. Также в этих фрагментах сустентоцитов оказывались головки созревающих сперматид с нарушением структур тубуло-бульбарного комплекса и первичными признаками дегенерации.
В структуре извитых семенных канальцев обнаруживается увеличение высоты сперматогенного слоя. Отмечалось наличие малых и средних вакуолей, имеющих тенденцию к увеличению и слияния в зоне контакта между спермато-гониями и базальной мембраны извитых семенных канальцев. В единичных извитых семенных канальцах сначала происходила дискомплекса-ция и дезориентация, а в дальнейшем - десква-мация сперматид. Уменьшался объем их цитоплазмы в сравнении с контрольной группой. За счет полного или частичного слущивания клеток сперматогенного слоя от базальной мембраны в просвете канальцев образовывались так назы-
ваемые «семенные шары».
После 180-дневной центральной депривации синтеза тестостерона нами было установлено, что интерстициальное пространство семенников было увеличено в сравнении с контрольной группой животных и предыдущими этапами эксперимента (30-е и 90-е сутки), появляются признаки фиброза (Рис.3). Сосуды полнокровны. Вокруг кровеносных сосудов определяются группы макрофагов и интерстициальных эндокриноци-тов. Макрофаги находились в фазе фагоцитоза (Рис.3).
Стенка канальцев уплотнена, отечна, с наружи определяется большое количество пристеночных макрофагов в сравнении с предыдущими сроками эксперимента. В структуре некоторых извитых семенных канальцев сначала происходила дискомплексация и дезориентация, а в дальнейшем - десквамация сперматид. Уменьшалось число сперматогоний типа А и В. В ядрах отмечалась гипохромия и пикноз. Происходила также дезориентация, дискомплексация сперматоцитов II, затем I порядка, а иногда и их десквамация. За счет полного или частичного слущивания клеток сперматогенного слоя от ба-зальной мембраны в просвете канальцев визуализировались «семенные шары» (Рис.3).
Общая активность NOS после 30 дневной центральной блокады синтеза тестостерона не увеличилась по сравнению с контрольной группой, однако произошла смена источника продукции оксида азота с конститутивных форм NOS на индуцибельную (Рис. 4).
1,6
о
Контроль 30 дней 90 дней 180 дней
Активность gN О S ' ' Активность ¡NOS Активность CN05
Рис.4. Активность NO-синтaз в семенниках крыс на разных сроках центральной депривации синтеза тестостерона.
Примечание: * - данные статистически значимо отличаются от контрольной группы; ** - данные статистически значимо отличаются от предыдущего срока.
4,Б
Продукция супероксидного анион-радикала
Рис.5. Продукция O2' в семенниках крыс на ра.
Примечание: * - данные статистически значимо отличаются отличаются от предыдущего срока.
Продукция супероксидного анион-радикала значительно увеличивается на 30 день центральной депривации синтеза тестостерона (Рис. 5).
На 90-й день центральной депривации синтеза тестостерона активность cNOS остается сниженной при сравнении с контрольной группой и статистически значимо не изменяется при сравнении с 30-м днём. В тоже время общая активность NOS продолжает увеличиваться за счёт увеличения активности iNOS. Продукция O2" также продолжает расти.
Гиперпродукция активных форм азота и кислорода может приводить к развитию оксидатив-но-нитрозативного стресса, что объясняет наблюдаемые нами на 90-е сутки гистологические изменения в виде увеличения интерстициально-го пространства, дискомплексации, дезориентации, а в дальнейшем и десквамации сперматид с формированием «семенных шаров».
На 180-е сутки эксперимента общая активность NOS и активность iNOS снижаются при сравнении с 90-ми сутками, но остаются повышенными при сравнении с контрольной группой. Активность cNOS снижается при сравнении с 90-ми сутками. Продукция O2" снижается при сравнении с 90-ми сутками, но остается высокой при сравнении с контрольной группой.
Снижение продукции активных форм кислорода и азота на 180-е сутки экспериментальной центральной депривации синтеза тестостерона является следствием частичного замещения паренхимы семенников соединительной тканью.
Тестостерон тесно связан с продукцией оксида азота конститутивными изоформами (в частности, эндотелиальной) NOS, чем объясняется стойкое снижение активности cNOS на протяжении всего эксперимента [6]. Интерстициа-льные эндокриноциты (клетки Лейдига) не спо-
/х сроках центральной депривации синтеза тестостерона. | контрольной группы; ** - данные статистически значимо
собны взять на себя функцию по контролю продукции тестостерона без центрального регулятора, который в условиях эксперимента отключен диферелином. Также в клетках Лейдига отмечались деструктивные изменения, которые могли быть следствием оксидативно-нитрозативного повреждения.
Повышенная активность iNOS является частой причиной мужского бесплодия и нарушений сперматогенеза [7]. Повышенная активность iNOS, наблюдаемая в наших исследованиях приводит формированию «семенных шаров» и нарушению сперматогенеза на 90-й и 180-й день центральной депривации синтеза тестостерона.
Смена источника продукции оксида азота в семенниках на 30-й день эксперимента с cNOS на iNOS может быть следствием смены поляризации резидентных интерстициальных макрофагов семенников с противовоспалительной (М2) на провоспалительную (М1). Изменения поляризации интерстициальных макрофагов семенников с М2 на М1 приводит к усугублению дефицита тестостерона [8]. Свидетельством преобладания М1 поляризации в условиях центральной депривации синтеза тестостерона является стойкое увеличение активности iNoS на протяжении всего эксперимента. Повышение активности iNOS также может вызывать развитие апоптоза в клетках Лейдига, что объясняет уменьшение их количества в поле зрения на 90-е и 180-е сутки [8].
Активация транскрипционного фактора NF-кB может быть причиной увеличения активности iNOS в семенниках и приводить к развитию фиброзных изменений на 180-е сутки эксперимента [9]. Увеличение продукции супероксидного анион-радикала в семенниках крыс также является следствием повышенной активности iNOS [10].
10.
stress in periodontal tissues during systemic inflammatory response. Ukr. Biochem. J. 2019; 91(1): 80-85. doi: 10.15407/ubj91.01.080.
Hotta Y, Kataoka T, Kimura K. Testosterone Deficiency and Endothelial Dysfunction: Nitric Oxide, Asymmetric Dimethylarginine, and Endothelial Progenitor Cells. Sex Med Rev. 2019; 7(4): 661-668. doi: 10.1016/j.sxmr.2019.02.005. Sohrabi M, Hosseini M, Inan S, Alizadeh Z, Vahabian M, Vahidinia AA et al. Effect of Antioxidants on Testicular iNOS and eNOS after High-Fat Diet in Rat. Pak J Biol Sci. 2017;20(6):289-297. doi: 10.3923/pjbs.2017.289.297.
Zhou PH, Hu W, Zhang XB, Wang W, Zhang LJ. Protective Effect of Adrenomedullin on Rat Leydig Cells from Lipopolysaccharide-Induced Inflammation and Apoptosis via the PI3K/Akt Signaling Pathway ADM on Rat Leydig Cells from Inflammation and Apoptosis. Mediators Inflamm. 2016; 2016: 7201549. doi: 10.1155/2016/7201549.
Ilbey YO, Ozbek E, Cekmen M, Simsek A, Otunctemur A, Somay A. Protective effect of curcumin in cisplatin-induced oxidative injury in rat testis: mitogen-activated protein kinase and nuclear factor-kappa B signaling pathways. Hum Reprod. 2009 Jul;24(7):1717-25. doi: 10.1093/humrep/dep058.
Boonprom P, Boonla O, Chayaburakul K, Welbat JU, Pannangpetch P, Kukongviriyapan U et al. Garcinia mangostana pericarp extract protects against oxidative stress and cardiovascular remodeling via suppression of p47phox and iNOS in nitric oxide deficient rats. Ann Anat. 2017; 212: 27-36. doi: 10.1016/j.aanat.2017.03.007.
Выводы
Увеличение продукции оксида азота индуци-бельной изоформой NO-синтазы приводит к деструктивным изменениям в семенниках крыс с последующим развитием фиброзных изменений на 180-е сутки центральной депривации синтеза тестостерона путём усиления продукции супероксидного анион-радикала
Литература
1. Rawla P. Epidemiology of Prostate Cancer. World J Oncol. 2019; 10(2): 63-89. doi: 10.14740/wjon1191.
2. Rice MA, Malhotra SV, Stoyanova T. Second-Generation Antiandrogens: From Discovery to Standard of Care in Castration Resistant Prostate Cancer. Front Oncol. 2019; 9: 801. doi: 10.3389/fonc.2019.00801.
3. Merseburger AS, Hupe MC. An Update on Triptorelin: Current Thinking on Androgen Deprivation Therapy for Prostate Cancer. Adv Ther. 2016; 33(7): 1072-93. doi: 10.1007/s12325-016-0351-4.
4. Botté MC, Lerrant Y, Lozach A, Bérault A, Counis R, Kottler ML. LH down-regulates gonadotropin-releasing hormone (GnRH) receptor, but not GnRH, mRNA levels in the rat testis. J Endocrinol. 1999; 162(3): 409-15.
5. Yelins'ka AM, Akimov OYe, Kostenko VO. Role of AP-1 transcriptional factor in development of oxidative and nitrosative
Реферат
РОЛЬ АКТИВНИХ ФОРМ КИСНЮ ТА АЗОТУ В РОЗВИТКУ Ф1БРОЗУ У С1М'ЯНИКАХ ЩУР1В ЗА УМОВ ТРИВАЛО!
центрально! деприваци синтезу тестостерону
Стецюк е.В., Аимов О.е., Мщенко А.В.
Ключовi слова: оксид азоту, активы форми кисню, ам'яники, щури, тестостерон
Рак простати е другим найбтьш частим д1агнозом в онкологи i займае п'яте мюце серед причин смертност у чоловтв по всьому свп"у. У 2018 роц було зафксовано 1,276,106 випадш вперше вияв-леного раку простати. Андрогени в^грають велику роль у розвитку раку простати. Елiмiнацiя андро-гешв i блокада ïx синтезу е ключовими патогенетичними етапами в лкуванш раку простати. Метаболн чш та морфолопчш змши в ам'яниках в умовах тривало'Г центрально!' деприваци синтезу тестостерону на даний момент вивчеш недостатньо. Метою даного дослщження було встановлення ролi активних форм кисню та азоту в розвитку морфолопчних змш в ам'яниках щурiв в умовах тривало!' центрально!' деприваци синтезу тестостерону. Матерiали та методи. Дослщи були проведен на 20 статевозртих бтих щурах - самцях лжи «Вютар». Тварини були роздтеш на 4 групи по 5 тварин. Перша група (контрольна) отримувала пщшюрно ш'екцш хлориду натрш 0,9% протягом 180 дшв. Друга група отриму-вала пщшмрно ш'екцш диферелiну (трипторелiну) в дозi 0,3 мг/кг дiючоï речовини протягом 30 дшв з метою моделювання центрально' деприваци синтезу тестостерону. У третш груш вводили диферелш в дозi 0,3 мг/кг дiючоï речовини протягом 90 дшв. Четверта група отримувала шдшюрно ш'екцш дифе-релiну в дозi 0,3 мг/кг дiючоï речовини протягом 180 дшв. Маленьк шматочки сiм'яникiв фiксували i заключали в парафiновi блоки, з яких виготовляли зрiзи товщиною 4 мкм i фарбували гематоксилшом та еозином. Пстолопчш препарати вивчали за допомогою свп"лового мiкроскопа з цифровою мiкрофото-насадкою фiрми Olympus С 3040-ADU з адаптованими для даних дослщжень програмами. У 10% го-могенат сiм'яникiв визначали загальну активнiсть NO-синтази (gNOS), активнiсть шдуцибельно1 iзо-форми NO-синтази (iNOS) i конститутивних iзоформ (cNOS), а також продукцш супероксидного анюн-радикала (О2"). Результати. Тривала центральна деприва^я синтезу тестостерону призводить до на-ростаючого збiльшення штерсти^ального простору сiм'яникiв з розвитком фiброзниx змiн на 180 день експерименту. Стшка канальцiв ущiльнена, набрякла, з зовш визначаеться велика кiлькiсть пристшко-вих макрофагiв в порiвняннi з попередшми термiнами експерименту. У структурi деяких звивистих сiм'яниx канальцiв спочатку вщбувалася дискомплексацiя i дезорiентацiя, а в подальшому - десквама-^я сперматид. Зменшувалася кiлькiсть сперматогонiй типу А i В. В ядрах вщзначалася гiпоxромiя та пiкноз. Активност gNOS та iNOS наростають до 90-го дня i знижуються на 180 при порiвняннi з 90 днем, залишаючись вище активностей контрольно1 групи. Активнiсть cNOS знижена у вах експериме-нтальних групах. Продук^я О2" пiдвищена у всix експериментальних групах. Висновок: збтьшення продукцiï оксиду азоту шдуцибельною iзоформою NO-синтази призводить до деструктивних змш в ам'яниках щурiв з подальшим розвитком фiброзниx змiн на 180-у добу центрально1 депривацiï синтезу тестостерону шляхом посилення продукци супероксидного анiон-радикала.
Summary
ROLE OF THE REACTIVE OXYGEN AND NITROGEN SPECIES IN THE DEVELOPMENT OF FIBROSIS IN THE TESTES OF RATS WITH PROLONGED CENTRAL DEPRIVATION OF TESTOSTERONE SYNTHESIS Stetsuk Ye.V., Akimov O.Ye., Mischenko A.V.
Key words: nitric oxide, reactive oxygen species, testes, rats, testosterone
Prostate cancer is the second most common diagnosis in oncology and ranks the fifth among the causes of mortality in men around the world. 1,276,106 cases of newly diagnosed prostate cancer were recorded in 2018. Androgens play a large role in the development of prostate cancer. Elimination of androgens and blockade of their synthesis are key pathogenetic steps in the treatment of prostate cancer. Metabolic and morphological changes in the testes under prolonged central deprivation of testosterone synthesis are currently not well understood. The aim of this study was to establish the role of reactive oxygen and nitrogen species in the development of morphological changes in the testes of rats under prolonged central deprivation of testosterone synthesis. Materials and methods. The experiments were conducted on 20 sexually mature male Wistar rats. Animals were divided into 4 groups of 5 animals in each. The first group (control) received a subcutaneous injection of 0.9% sodium chloride for 180 days. The second group received a subcutaneous injection of diphereline (triptoreline) in a dose of 0.3 mg/kg of active agent for 30 days in order to simulate the central deprivation of testosterone synthesis. In the third group, diphereline was administered in a dose of 0.3 mg/kg of the active agent for 90 days. The fourth group received a subcutaneous injection of diphereline in a dose of 0.3 mg/kg of the active agent for 180 days. Small pieces of testes were fixed and enclosed in paraffin blocks; then 4-^m thick sections were made and stained with hematoxylin and eosin. Histological preparations were studied using an optical microscope with a digital microphotographic nozzle Olympus C 3040-ADU with programs adapted for these studies. The total activity of NO synthases (gNOS), the activity of the inducible isoform of NO synthase (iNOS) and constitutive iso-forms (cNOS), as well as the production of superoxide anion radical (O2") were determined in 10% homogenate of testes. Results. Long-term central deprivation of testosterone synthesis leads to an increase in the interstitial space volume with the development of fibrotic changes in the testes on the 180th day of the experiment. The wall of seminiferous tubules was compacted, swollen, there were a large number of parietal macrophages from the outside compared to previous periods of the experiment. In the structure of some convoluted seminiferous tubules, first there was discompletion and disorientation, and then desquamation of spermatids. The number of spermatogonia type A and B decreased. Hypochromia and pycnosis were noted in the nuclei. The activities of gNOS and iNOS increased until the 90h day and decreased by 180th when compared with 90th day, remaining higher than the activities of the control group. Activity of cNOS was reduced in all experimental groups. O2" production increased in all experimental groups. Conclusion: an increase in the production of nitric oxide by the inducible isoform of NO synthase leads to destructive changes in the testes of rats with the subsequent development of fibrotic changes on the 180th day of central deprivation of testosterone synthesis by enhancing the production of superoxide anion radical.
