BioScience Blog – Научный Биологический блог

Всовременном мире особенно остро стоит проблема бесплодия, в том числе, мужского. Нарушения сперматогенеза могут быть связаны с генетическими изменениями, экологической обстановкой, образом жизни. Одним из факторов является гиподинамия и непосредственно с ней связанная гипертермия паховой области. Для изучения влияния повышенной температуры на сперматогенез был создан ряд моделей, среди них -модель искусственного крипторхизма. Основная задача работы состояла в изучении зависимости и глубины обратимости нарушений сперматогенного процесса от длительности крипторхизма. Исследование проводилось на мышах гибридах F1 (CBA ? C57Bl6). В возрасте 2-2,5 мес им проводилась операция по инициации крипторхизма. После этого через 7, 14, 35, 56, 70 сут часть животных забивали. Остальным мышам через 14 и 35 сут проводили операцию орхидопексии (возвращение семенника в мошонку), и через 35—40 сут исследовали состояние сперматогенного эпителия. Семенники контрольных (интактных) и экспериментальных животных после извлечения взвешивали, затем готовили препараты для последующего гистологического анализа. У контрольных животных масса семенников не изменялась в течение всего времени эксперимента и составляла в среднем 110 мг, в то время как в условиях гипертермии она постепенно уменьшалась. Снижение веса наиболее выражено в первые 2 нед, а к 70 сут масса гонад достигает 34 мг. Значительные изменения происходят в морфологии семенных канальцев. Через 7 сут после операции во многих канальцах обнаруживались отслоения клеток от базальной мембраны, межклеточные пространства, слущенные клетки, а также гигантские многоядерные клетки, множество гибнущих по механизму пикноза клеток. Просвет канальцев был значительно большим, чем в контроле. На 14 сут фиксации после операции канальцы уже заметно опустошены: полностью отсутствуют сперматиды, спермии, редко встречаются мейоциты. На более поздних сроках (35-70 сут) происходит значительное уменьшение диаметра семенных канальцев. Клетки в них лежат, в основном, в один-два слоя, присутствуют только сперматогонии и клетки Сертоли. Дальнейшие исследования показали, что в заданных условиях эксперимента полное восстановление нормального сперматогенеза после возвращения семенника в мошонку возможно только после 14 сут пребывания семенника в условиях гипертермии. Оказалось, что после 14 сут крипторхизма сперматогенез восстаналивается полностью в течение 35—40 сут. Если же семенник находился в брюшной полости 35 сут, восстановление замедляется, сперматогенез остается частично нарушенным. Сперматогенез в семенниках, находившихся в условиях повышенной температуры 56 сут, практически не восстанавливается. Особое внимание в работе было уделено изменению популяции клеток Сертоли, являющихся основными элементами ниши для стволовых сперматогониев, от сохранности которых зависит восстановление сперматогенного эпителия. На тотальных препаратах семенников после 35 и 56-дневного крипторхизма при обработке антителами к маркеру пролиферации Ki-67 были обнаружены клетки Сертоли, положительно окрашенные. Кроме этого, на гистологических срезах в слое клеток Сертоли встречаются митозы и клетки с несколькими (2-6) ядрышками, что является признаком либо незрелых, либо только что завершивших деление клеток Сертоли. Таким образом, показана способность клеток Сертоли вступать в пролиферацию в условиях гипертермии, что указывает на глубокую перестройку сперматогенного эпителия и позволяет предполагать, что после длительной гипертермии восстановление сперматогенного процесса возможно, но требует большего времени.