Богатство и разнообразие химического состава кукумарии определяет возможность действия ее на ткани с высокой степенью регенерации. Таким свойством обладает сперматогенный эпителий семенников млекопитающих. В процессе сперматогенеза формируется зрелый сперматозоид – клетка с инактивированным геномом. С другой стороны, малодифференцированные, постоянно делящиеся клетки сперматогенного эпителия – наиболее ранимы при действии мутагенных факторов эндогенной природы. В связи с этим, пищевые добавки, содержащие антиоксидантные вещества, набор жирорастворимых витаминов и глюкозидов может оказывать важное стабилизирующее действие на клетки сперматогенного эпителия. В настоящее время широко изучается влияние экстрактов из кукумарии на гаметогенез [2, 3].
Цель исследования – определить биологическую эффективность и степень влияния мышечного гидролизата кукумарии на разные стадии сперматогенеза.
Задачей настоящего исследования было изучение спермиогенеза и митотической активности сперматогоний после приема препарата ТИНГОЛ-1 (гидролизат кукумарии), которые разработаны ТИНРО-центром.
Материалы и методы
В работе использовали материал, полученный от 50 половозрелых нелинейных самцов мышей шести месячного возраста с исходной массой около 28 г.
Все животные с момента рождения содержались в стандартных условиях вивария, животных кормили 1 раз в сутки в утренние часы.
Самцов мышей разделили на три групп по 10 животных, которые в течение 6 недель были в эксперименте. Первая группа – (контрольная) получила нормативную пищевую смесь; вторая группа – ТИНГОЛ-1 в виде одной ежедневной индивидуальной добавки к основному корму по 1,5 мл на кг массы тела; третья группа – ТИНГОЛ-1 в виде одной ежедневной индивидуальной добавки к основному корму по 3 мл/кг.
ТИНГОЛ-1 представляет собой гидролизат мышечной ткани кукумарии, содержащей 250 мкг/мл тритерпеновых гликозидов [7].
В течение всего периода проведения эксперимента, животные содержались при обычном световом и температурном режимах, осуществлялось наблюдение за состоянием и поведением животных. Через 1,5 месяца всех животных забивали методом декапитации.
В работе использовали морфологические и морфометрические методы. Для проведения морфологических исследований, кусочки семенников (около 0,5 см3) фиксировали в жидкости Буэна. После продолжительного обезвоживания в спиртах возрастающей крепости, материал заливали в парафин. На санном микротоме готовили срезы толщиной 5 мкм и окрашивали их гематоксилином с эозином. При морфометрическом исследовании на серийных парафиновых срезах семенных канальцев просчитывали количество митотических сперматогоний на 1000 сперматогоний разной генерации.
Коэффициент митотической активности определяли классически: как процент сперматогоний на стадиях митоза от общего количества просчитанных сперматогоний. Об активности спермиогенеза судили по соотношению разных стадий сперматид в семенных канальцах. Подсчитывали количество семенных канальцев со сперматидами 1-11 этапов спермиогенеза, количество семенных канальцев со сперматидами 12 этапа и далее по классификации Рузен – Ранга, 1962 г. [9]. Статический анализ и обработку результатов экспериментальных исследований проводили методами вариационной статистики с определением достоверности различий по критерию Стьюдента.
Результаты и обсуждение
Динамика массы тела и анатомические параметры животных в 6-недельном эксперименте характерны для выявления физиологического состояния патогенез или норма. Изменение массы тела и массы таких органов как семенники, печень, селезенка очень показательны. По этим параметрам можно уловить те или иные нарушения, когда внешние проявления патологии или токсического воздействия компонентов питания не удается обнаружить. Для большей степени достоверности подопытные животные, получавшие добавку ТИНГОЛ-1 и контрольные, получавшие обычный рацион, были одного возраста, примерно одного веса и находились в равных условиях содержания.
Наблюдения за динамикой массы тела животных, семенников, селезенки и печени показали, что прирост по этим параметрам в опытных группах не отличается от контроля (критерий Вильсона) (табл. 1).
Таблица 1
Морфологические показатели органов мыши после кормления пищевой добавкой
|
Условия эксперимента |
Вес мыши, г |
Вес семенника, г |
Вес печени, г |
Вес селезенки, г |
|
М±m |
М±m |
М±m |
М±m |
|
|
1 группа 2 группа 3 группа |
28,3±2,1 27,9±2,7 28,0±2,4 |
0,200±0,015 0,190±0,021 0,220±0,028 |
1,450±0,21 1,500±0,28 1,460±0,25 |
0,200±0,03 0,220±0,07 0,210±0,05 |
При вскрытии опытных животных внутренние органы не обнаруживали отклонений от нормы. Включение в рацион мышей-самцов «ТИНГОЛ-1» не оказывало изменений в поведении животных по сравнению с контрольной группой; не зарегистрировано каких-либо сдвигов показателей летальности.
Гистологическое исследование половых желез у всех животных не выявило морфологических отклонений от нормы. Стенки семенных трубочек четко выявляются на гистологических срезах. Пристеночно во всех семенных канальцах можно видеть как сперматогонии типа А, так и сперматогонии других генераций. В семенных канальцах, как опытных животных, так и контрольных, половые клетки располагаются концентрическими рядами в соответствии со стадиями сперматогенного цикла.
Цитологический анализ семенников мышей, в рацион которых был включен ТИНГОЛ-1, показал достоверное увеличение доли митотических ядер сперматогоний по отношению к интерфазным сперматогониям (табл. 2). Однако величина митотического индекса не имела достоверного отличия между опытными группами животных, получавших разные концентрации ТИНГОЛ-1.
Анализ спермиогенеза мышей третей группы, в рацион которых был включен ТИНГОЛ-1 по 3 мл/кг в сутки, выявил по сравнению с контрольными животными достоверное уменьшение количества семенных канальцев со сперматидами до 12 этапа, увеличение количества канальцев со сперматидами на 12 этапе и далее (табл. 2).
Репродуктивная система является наиболее лабильной и, следовательно, восприимчивой к действию поступающих в организм веществ. Сперматогенез – уникальная модель для оценки состояния организма, а модификации в семенных канальцах – важнейшей составляющей ответной реакции на любое воздействие. В процессе созревания мужских гамет последовательно происходят три интересных процесса. Первый – сперматоцитогенез, когда происходит пролиферация сперматогониев (деление митозом) с образованием ряда генераций, при этом каждая последующая генерация более дифференцирована, чем предыдущая. Второй – мейоз: кроссинговер, обмен генными локусами, два деления созревания, ведущие к уменьшению вдвое числа хромосом в развивающихся половых клетках. Третий – спермиогенез, в ходе которого сперматида подвергается цитологическим трансформациям, приводящим к образованию сперматозоида.
Таблица 2
Митотический индекс и количественное соотношение семенных канальцев мышей со сперматидами разной степени зрелости после кормления пищевой добавкой
|
Условия эксперимента |
Митотический индекс (%) М ± m |
Количество семенных канальцев со сперматидами до 12 этапа М ± m |
Количество семенных канальцев со сперматидами на 12 этапе и далее М±m |
|
1 группа 2 группа 3 группа |
11,6±0,81 19,2±0,71 20,7±0,9 |
95±5,8 81±4,3 73±3,8 |
33±3,1 49±5,2 53±4,3 |
Вероятно, ТИНГОЛ-1 опосредовано через ряд систем активизировал митотическое деление сперматогоний. В митотическом цикле любой клетки есть две точки (на стадии g1 и g2), включив которые, можно заставит клетку делиться [1]; поиск этих веществ не прекращается. В настоящее время описано несколько препаратов такого порядка, которые получены из беспозвоночных, например, активатор роста, выделенный из гидры [10]. Он не только активизирует пролиферацию клеток, но и ускоряет половое созревание самок крыс [4] и самцов моллюсков [5]. Это, как правило, нейропептиды. На клеточной стенке сперматогонии разных генераций обнаружены рецепторы для тестостерона и дигидростерона [8]. Присоединение гормона к этим рецепторам активизирует ядерный обмен и в развивающихся половых клетках. Регуляция секреции тестостерона производиться другими гормонами, которые вырабатываются как клетками передней доли гипофиза, так и клетками семенника. На фоне приема ТИНГОЛ-1, отмечается ускорение спермиогенеза мышей. В настоящее время есть две гипотезы регуляции сперматогенеза. Первая предполагает, что включается пролиферация сперматогоний, которая активирует последующие все стадии. Суть второй гипотезы в том, что есть две основные точки регуляции сперматогенеза: 1 – активация пролиферации сперматогоний; 2 – вступление в мейоз, за которым последовательно идет дифференцировка сперматид в сперматозоиды.
Предварительное введение мышам тритерпеновых гликозидов (в кукумаридозах) способствует восстановлению клеточной популяции тимуса и селезенки у животных после 24-часового иммобилизационного стресса [6]. Механизмы такого противоположного действия неясны. Однако, из проведенных исследований ясно, что ТИНГОЛ-1 стимулируют последние стадии спермиогенез мыши и активизирует пролиферацию сперматогоний.
Библиографическая ссылка
Масленникова Л.А., Божко Г.Г. МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПЕРМАТОГЕННОГО ЭПИТЕЛИЯ МЫШЕЙ ПРИ КОРМЛЕНИИ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКОЙ ИЗ МОРСКИХ ГИДРОБИОНТОВ // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 9-1. – С. 47-49;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=34186 (дата обращения: 23.11.2024).