Влияние иммобилизационного стресса на морфофункциональное состояние клеток Лейдига у потомства самок крыс с экспериментальным сахарным диабетом 1-го типа

Цель исследования – анализ морфофункционального состояния клеток Лейдига семенников половозрелого потомства самок крыс с экспериментальным сахарным диабетом 1-го типа (СД 1), подвергшегося воздействию иммобилизационного стресса.

Материал и методы. Исследование проводилось на половозрелом (70-дневном) потомстве самок крыс с экспериментальным СД 1. Для достижения поставленной цели у экспериментальных животных с помощью стрептозотоцина моделировали СД 1. С целью оценки антистрессорной резистентности животных подвергали воздействию иммобилизационного стресса с помощью камер Когана. Объектом исследования служили семенники половозрелого потомства от самок крыс с экспериментальным СД 1. На серийных гистологических срезах проводили определение площади интерстициальной ткани и паренхимы семенников. Подсчитывали количество клеток Лейдига, в том числе фракции активных и неактивных эндокриноцитов, проводили расчет индекса активности, коэффициента, отражающего отношение суммарного количества клеток Лейдига к таковому клеток Сертоли на 1 семенной извитой каналец, и коэффициента, представляющего собой соотношение числа эндокриноцитов к суммарному числу сперматогенных клеток из расчета на один извитой семенной каналец.

Результаты. Клетки Лейдига потомства самок крыс с экспериментальным СД 1 обладают сниженной антистрессорной резистентностью, на что указывает более выраженное уменьшение числа эндокриноцитов и изменение их субпопуляционного состава: уменьшение числа активных клеток Лейдига и, напротив, увеличение числа неактивных, что в свою очередь обусловило снижение индекса активности эндокриноцитов, а так же привело к снижению уровня тестостерона крови. Как следствие, иммобилизационный стресс вызывает угнетение сперматогенеза у экспериментальных животных.

Заключение. Экспериментальный СД 1 у самок крыс обусловливает рождение потомства с нарушением сперматогенеза, одной из причин которого может являться нарушение морфофункционального состояния клеток Лейдига, и снижением антистрессорной резистентности эндокриноцитов семенников.

1. Ахмерова Л.Г. Развитие клеток Лейдига. Успехи физиологических наук. 2006; 37(1): 28–36 [Ahmerova LG. Leydig Cell Development. Uspekhi fiziologicheskikh nauk. 2006; 37(1): 28–36] (in Russian).

2. Боголюбов С.В., Витязева И.И., Макарова Н.П., Львова А.Г. Клиническое ведение пациентов с тератозооспермией в циклах вспомогательных репродуктивных технологий. Доктор.Ру. 2009; 6(50):34–8

3. Бречка Н.М., Невзоров В.П., Коренева Е.М., Малова Н.Г. Нарушение ультраструктуры клеток Сертоли и Лейдига под воздействием серотонина гидрохлорида. Проблеми ендокринноi патологii. 2012; 2:73–9

4. Григорян О.Р., Андреева Е.Н. Сахарный диабет и беременность. В кн.: Дедов И.И., Шестакова М.В., ред. Сахарный диабет: диагностика, лечение, профилактика. М.: ООО Издательство «Медицинское информационное агентство»; 2011:733–67

5. Закирьянов А.Р., Плахотний М.А., Онищенко Н.А., Володина А.В., Клименко Е.Д., Кобозева Л.П., Мичунская А.Б., Поздняков О.М. Диабетические осложнения у крыс при длительных сроках моделирования сахарного диабета 1-го типа. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2007; 4:21–5

6. Кулаков В.И., Леонов В.В., Кузьмичева Л.Н., Смольникова В.Ю. Лечение женского и мужского бесплодия. Вспомогательные репродуктивные технологии. М.: МИА; 2005. 592

7. Лобанова Н.Н., Панушева Н.И., Белова Т.И. Изменения содержания катехоламинов в структурах мозга крыс, перенесших иммобилизационный стресс. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1986; 11: 526–7

8. Луцкий Д.Л., Николаев А.А. Морфологическое исследование эякулята: методическое пособие. Астрахань; 1999. 46

9. Овсянникова Т.В., Макаров И.О., Камилова Д.П. Бесплодный брак: принципы диагностики и лечения. Эффективная фармакотерапия. 2012; 18: 7–9

10. Потемкина Т.Е., Кузнецова С.В., Ляляев В.А. Изменение параметров семенной жидкости самцов белых крыс при различных видах экспериментального стресса. Современные технологии в медицине. 2009; 2: 23–6

11. Ухов Ю.И., Астраханцев А.Ф. Морфометрические методы в оценке функционального состояния семенников. Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. 1983; 3: 66–72

12. Чалый М. Репродуктивная функция мужчин в XXI веке. Врач. 2009; 6:6–7

13. Шевлюк Н.Н., Стадников А.А. Клетки Лейдига семенников позвоночных (онтогенез, ультраструктура, цитофизиология, факторы и механизмы регуляции). Оренбург: Издательство ОрГМА; 2010. 484

14. Amorim EM, Damasceno DC, Perobelli JE, Spadotto R, Fernandez CD, Volpato GT, et al. Short- and long-term reproductive effects of prenatal and lactational growth restriction caused by maternal diabetes in male rats. Reproductive Biology and Endocrinology. 2011;9(1):154. doi: 10.1186/1477-7827-9-154

15. Carlsen E, Petersen JH, Andersson A-M, Skakkebaek NE. Effects of ejaculatory frequency and season on variations in semen quality. Fertility and Sterility. 2004 Aug;82(2):358–66. doi: 10.1016/j.fertnstert.2004.01.039

16. Chen H, Wang Y, Ge R, Zirkin BR. Leydig cell stem cells: Identification, proliferation and differentiation. Molecular and Cellular Endocrinology. 2017 Apr;445:65–73. doi: 10.1016/j.mce.2016.10.010

17. Du Z, Xu S, Hu S, Yang H, Zhou Z, Sidhu K, et al. Melatonin attenuates detrimental effects of diabetes on the niche of mouse spermatogonial stem cells by maintaining Leydig cells. Cell Death & Disease. 2018 Sep 20;9(10). doi: 10.1038/s41419-018-0956-4

18. Ge Z-J, Liang Q-X, Hou Y, Han Z-M, Schatten H, Sun Q-Y, et al. Maternal obesity and diabetes may cause DNA methylation alteration in the spermatozoa of offspring in mice. Reproductive Biology and Endocrinology. 2014;12(1):2. doi: 10.1186/1477-7827-12-29

19. Jelodar G, Khaksar Z, Pourahmadi M. Endocrine profile and testicular histomorphometry in adult rat offspring of diabetic mothers. The Journal of Physiological Sciences. 2009 Jun 18;59(5):377–82. doi: 10.1007/s12576-009-0045-7

20. Kuopio T, Tapanainen J, Pelliniemi LJ, Huhtaniemi I. Developmental stages of fetal-type Leydig cells in prepubertal rats. Development. 1989; 107:213–20.

21. Liu S, Chen X, Wang Y, Li L, Wang G, Li X, et al. A role of KIT receptor signaling for proliferation and differentiation of rat stem Leydig cells in vitro. Molecular and Cellular Endocrinology. 2017 Mar;444:1–8. doi: 10.1016/j.mce.2017.01.023.

22. Martin LJ. Cell interactions and genetic regulation that contribute to testicular Leydig cell development and differentiation. Molecular Reproduction and Development. 2016 Apr 26;83(6):470–87. doi: 10.1002/mrd.22648

23. McLaren JF. Infertility Evaluation. Obstetrics and Gynecology Clinics of North America. 2012 Dec;39(4):453–63. doi: 10.1016/j.ogc.2012.09.001

24. Rebourcet D, Darbey A, Monteiro A, Soffientini U, Tsai YT, Handel I, et al. Sertoli Cell Number Defines and Predicts Germ and Leydig Cell Population Sizes in the Adult Mouse Testis. Endocrinology. 2017 Jul 5;158(9):2955–69. doi: 10.1210/en.2017-00196

25. Winters SJ, Moore JP, Clark BJ. Leydig cell insufficiency in hypospermatogenesis: a paracrine effect of activin-inhibin signaling? Andrology. 2018 Feb 6;6(2):262–71. doi: 10.1111/andr.12459

26. Zirkin BR, Papadopoulos V. Leydig cells: formation, function, and regulation†. Biology of Reproduction. 2018 Mar 16;99(1):101–11. doi: 10.1093/biolre/ioy059