Влияние ксенобиотиков на морфофункциональную характеристику семенников крыс

Материалы и методы . Эксперименты по интоксикации проводили на самцах неин-бредных крыс массой 180 – 200 г. Условия опыта были схожие для контрольной и опытных групп. Препараты крысам вводили в утренние и дневные часы. Для проведения исследования были сформированы 3 группы. 1 группа – контрольная (интактные крысы). 2 группа – крысам вводили в течение 28 дней внутрижелудочно с помощью специального зонда гербицид 2,4-ДА в дозе 42 мг/кг в дистиллированной воде. 3 группа - крысам однократно вводили четыреххлористый углерод в дозе 0,3мг/кг в 50% - ном растворе оливкового масла, вызывая развитие острого токсического гепатита.

Для гистологических исследований кусочки семенников фиксировали в 12%- ном водном растворе нейтрального формалина, срезы окрашивали гематоксилином и эозином, и по Ван–Гизону. Для трансмиссионной электронной микроскопии образцы фиксировали в 2,5% – ном глутаральдегидном фиксаторе на фосфатном буфере, с последующей дофиксацией в 1% - ном растворе четырех-окиси осмия. Исследование и фотографирование срезов проводилось на электронном мик- роскопе JEM 100S.

Результаты исследований . У интактных крыс в белочной оболочке семенника коллагеновые волокна располагаются близко друг к другу. В паренхиме органа плотно расположены извитые семенные канальцы одинакового диаметра и ровными контурами. В небольших пространствах между канальцами залегает равномерно расположенная интерстициальная ткань. Здесь сосредоточены небольшое количество тонких коллагеновых волокон и элементы микроциркуляторного русла. Эндокриноциты Лейдига располагаются одиночно или небольшими группами вблизи кровеносных капилляров. Эндокриноциты Лейдига содержат большое сферическое ядро, цитоплазма богата мелкими митохондриями, секреторными гранулами, хорошо развитой эндоплазматической сетью и аппаратом Гольджи. В извитых семенных канальцах между сперматогониями располагаются сустентоци-ты пирамидальной формы, имеющие большие округлые или овальные ядра с преобладание-мэухроматина. Цитоплазма фолликулярных клеток богата органеллами. В сперматидах хорошо развит аппарат Гольджи и митохондрии. Над головкой спермия находится акро-сома, представляющая собой видоизмененный аппарат Гольджи. В головке находится сильно конденсированный хроматин, а в шейке располагаются проксимальная и дистальная центросома, в аксонеме жгутика располагается комплекс из микротрубочек. Головка спермия и промежуточная часть жгутика окружены плотно расположенными митохондриями.

У крыс при интоксикации гербицидом 2,4-ДА изменения наблюдаются в белочной оболочке семенника: коллагеновые волокна располагаются рыхло из-за щелей различного размера, часть волокон в состоянии деструкции, а часть волокон имеют извилистый ход, кровеносные сосуды гиперемированы. На периферии семенника около белочной оболочки извитые канальцы расположены довольно свободно. Деструктивные и некротические явления выявляются в периферически расположенных канальцах, их опустошение в результате некроза многих клеток. Иногда на внутренней части канальцев наблюдается отслоение сперматогенного эпителия. В результате этого всперматогенном эпителии происходит уменьшение количества клеток, образуются пустоты, многие клетки утрачивают связь с сустентоцитами, исчезают синцитии. В центрально расположенных извитых канальцах отмечается увеличение размеров ядер клеток, находящихся на стадиях роста и размножения. Многие ядра находятся в состоянии кариопикноза. В некоторых извитых канальцах клетки гипертрофированы и имеют оксифильную окраску. В сперматидах митохондрии многочисленные и располагаются по периферии клеток. Однако в большинстве из них просветляется центральная часть матрикса, а у внутренней мембраны локализуются пузырьки осмиофильного материала. Комплекс Гольджи находится в состоянии гипофункции. Ультраструктурный анализ показал наличие в сустентоцитах крупных слоистых образований, количество органелл в них снижено, характер их строения свидетельствует о функциональном истощении. В интерстициальной ткани мы наблюдали уменьшение количества групп эндокриноцитов Лейдига, а также размеров ядер и цитоплазмы. Изменения наблюдаются и в кровеносных сосудах, многие из них гиперемированы.

У крыс 3 группы при интоксикации четыреххлористым углеродом отмечалось довольно рыхлое расположение коллагеновых волокон в белочной оболочке. Наиболее значительные изменения в структурной организации извитых канальцев наблюдались вблизи белочной оболочки. Извитые канальцы расположены неплотно, многие уменьшены в диаметре. Наблюдаются изменения в протекании сперматогенеза, в фазах созревания и формирования. Клетки приобретают слабо оксифильную окраску, при этом стирается граница между цитоплазмой и ядром. В просвете извитых канальцев появляются деструктивные формы клеток, что связано с изменениями, происходящими в сперматогенном эпителии. В ядрах многих сустентоцитовнаб-людается изменение электронной плотности, кариолемма становится извилистой. В цитоплазме отмечается ряд изменений: в большом количестве появляются остаточные тельца и фаголизосомы, митохондрии уменьшены в размерах, с просветленным матриксом и укороченными кристами. В интерстициальной ткани наблюдается уменьшение количества эндокриноцитов Лейдига, уменьшение их размеров.

Рисунок 1 - Ультраструктура семенника при интоксикации гербицидом 2,4 – ДА. Формирование митохондрий вокруг комплекса микротрубочек. Электронная микрофотография. Ув. х10000.

Рисунок 2 - Извитые семенные канальцы при интоксикации четыреххлористым углеродом. Окраска гематоксилином и эозином. Ок.х10;Об.х40.

Обсуждение результатов. Наши исследования показали, что при интоксикации крыс ксенобиотиками структурные изменения захватывают все компоненты семенника. Так, при интоксикации гербицидом 2,4-ДА мы отмечали опустошение извитых канальцев, вследствие некроза части сперматоцитов. Резкое уменьшение количества рядов гермина-тивныхклеток, всех созревающих сперматид наблюдала Белолюбская Д.С. с соавтр. (2015) при воздействии на организм крыс паранитрофенола. При интоксикации ксенобиотиками мы отмечали значительные уменьшение количества и размеров эндокриноцитов Лейдига. При воздействии ацетата свинца, Дуденко-ва Н.А. с соавт. (2015), а также при интокси-кациихромом и бензолом Боков Д.А. с соавт. (2015) выявили изменение формы, площади и количества участков интерстициальной ткани между извитыми канальцами семенников крыс, и прежде всего снижение количествак-леток Лейдига, что в целом обусловливало снижение эндокринной функции органа. Воздействие ацетата свинца проявляется в уменьшении количества сустентоцитов, изменении их формы, а также в уменьшении их площади и площади их ядер [3]. Схожие изменения отмечали, и мы при воздействии на организм крыс четыреххлористого углерода. При интоксикации гербицидом 2,4-ДА мы отмечали, что многие клетки утрачивали связь с сустентоцитами. Аналогичную картину наблюдал Меселмани М.А. Аль (2011) при воздействии однократного у- облучения, где в просвет канальцев происходило выпадение части клеток, с последующим лизисом их ядерного аппарата.

Заключение. Использование комплексного анализа с помощью светооптического и ультраструктурного методов дали возможность наблюдатьв семенниках крыс взаимоотношения сперматогенного эпителия и сус-тентоцитов. В процессе формирования спер-миев наблюдали изменение формы, распределение хроматина в ядре, образование акро-сомы. При образовании жгутика происходит структуризация микротрубочек и множества митохондрий. При интоксикации животных ксенобиотиками обнаружили сходные глубокие деструктивные изменения в строме, эндокринном аппарате, сосудистой системе и сперматогенном эпителии.

Резюме

В статье рассматривается изменение строения семенников крыс на светооптическом и ульт-раструктурном уровнях под действием различных ксенобиотиков.