Иммунологические аспекты нарушения сперматогенеза у потомства самок крыс с хроническим поражением печени различного генеза

В течение последних десятилетий повсеместно наблюдается отчетливая тенденция к снижению активности сперматогенеза у мужчин. При этом отмечается рост бесплодных браков, в которых возрастает доля мужского фактора [1, 2]. Не вызывает сомнений, что масштабы репродуктивных потерь во многом определяются условиями, в которых протекает прогенез [3]. В связи с этим своевременное выявление факторов риска репродуктивного здоровья является весьма актуальным в современной репродуктологии [2]. Является постулатом положение о том, что регуляция мужской репродуктивной функции представляет собой многоуровневый процесс с вовлечением различных функциональных систем, в том числе эндокринной и иммунной. Нормальное протекание гаметогенеза обеспечивается взаимодействием большого количества клеток различного типа, которое осуществляется не только при непосредственных межклеточных контактах, но и за счет сложной системы цитокинов [4, 5].

Цель настоящего исследования — анализ особенностей уровня провоспалительных цитокинов в сыворотке крови потомства самок крыс с экспериментальным хроническим поражением печени различного генеза.

Работа выполнена на белых лабораторных крысах-самках Вистар и их потомстве в 1-й и на 60-й день постнатального периода, соответствующий начальной стадии половой зрелости. Для достижения поставленной цели у взрослых самок крыс до беременности моделировалась хроническая патология печени алкогольного, мезенхимального и лекарственного генеза.

Хроническая алкогольная интоксикация с преимущественным поражением печени моделировалась путем замены питьевой воды животным на 15% раствор этилового спирта в течение 3 мес, при этом питьевую воду они не получали [6]. Эту группу (алкогольная) составили 9 крысят из 9 пометов.

Для создания мезенхимального (гранулематозного) поражения печени у крыс была использована щелочная фосфатаза из бычьей сыворотки («Sigma-P5521», США), которую вводили самкам крыс до беременности в дозе 20 ЕД однократно внутривенно в 0,1 мл физиологического раствора [7]. Эту группу (мезенхимальная) составили 10 крысят из 8 пометов.

Лекарственное поражение печени создавалось путем двукратного интрагастрального введения половозрелым самкам крыс парацетамола УФБ (ОАО «Уралбиофарм», Россия) в дозе 2,5 г на 1 кг массы тела животного на 1% крахмальном клейстере [8]. Эту группу (лекарственная) составили 9 крысят из 8 пометов. Группу сравнения (контрольная) составили 8 крысят из 7 пометов.

Поражение печени верифицировали на основании морфологических (очаговые бионекротические изменения гепатоцитов, умеренная лимфогистиоцитарная инфильтрация стромы печени, расширение синусоидных капилляров, дискомплексация гепатоцитов), биохимических (увеличение активности трансаминаз, изменение белковых фракций, увеличение активности щелочной фосфатазы и др.), иммунологических (титр противопеченочных антител 1:320 и 1:640) показателей.

Работа с экспериментальными животными проводилась в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (Страсбург, 18 марта 1986, ETS № 123).

Для определения уровня медиаторов межклеточного взаимодействия в сыворотке крови экспериментальных животных использовали метод иммуноферментного анализа, основанный на иммуноферментной реакции антиген—антитело с последующим выделением конечного продукта и считыванием результатов на спектрофотометре.

Методика постановки реакции и оценка полученных результатов проводились в соответствии с рекомендациями фирм-изготовителей реагентов (цитокины — «FlowCytomix Multiple Analyte Detection», Австрия).

Детекцию результатов исследования (медиаторов межклеточного взаимодействия) осуществляли на проточном цитометре Navius фирмы «Beckman Coulter» (США). 

Установлено, что в сыворотке крови подопытных крысят уровень интерлейкинов (IL)-1β, -2, -8, фактора некроза опухоли-α (TNF-α) изменен по сравнению с группой контроля (табл. 1 и 2).

Как видно из табл. 1, уровень IL-1β, -2 и TNF-α в сыворотке крови подопытных животных, особенно мезенхимальной и лекарственной групп, в период новорожденности превышает таковой в контроле. При этом содержание IL-8 в сыворотке крови, напротив, снижено по сравнению с группой контроля.

К периоду половой зрелости (см. табл. 2) у интактных животных уровень IL-1β и -2 в сыворотке крови практически не изменяется по сравнению с исходным (период новорожденности).

При этом содержание IL-8 увеличивается, а уровень TNF-α, напротив, снижается. У подопытных крысят к периоду половой зрелости концентрация в сыворотке крови IL-1β и IL-2 достоверно снижается, особенно у животных мезенхимальной и лекарственной групп, а концентрация IL-8 увеличивается по сравнению с исходным уровнем. При этом содержание в сыворотке крови TNF-α практически не изменяется, исключение составили крысята лекарственной группы, у которых этот показатель достоверно снижается по сравнению с периодом новорожденности (см. табл. 2). Обращает на себя внимание, что содержание TNF-α у крысят всех опытных групп превышает таковое в контроле, а содержание IL-2 и -8, напротив, снижено по сравнению с контролем. При этом уровень IL-1β у животных мезенхимальной группы снижен по сравнению с группой контроля, а у животных алкогольной и лекарственной групп имеет тенденцию к увеличению.

Несмотря на существующее мнение о важной роли цитокинов в репродуктивной функции человека, до конца значение различных цитокинов в регуляции сперматогенеза не установлено. Некоторые исследователи [9, 10] считают, что уровень цитокинов IL-1β, -2, -8, TNF-α ассоциируется не с эффективностью сперматогенеза, а в основном с инфекционно-воспалительным процессом в репродуктивном тракте. В то же время другие исследователи [11, 12] убедительно доказали изменение уровня цитокинов как в семенной плазме, так и в сыворотке у бесплодных мужчин. Эти результаты согласуются с данными, полученными М.Н. Тарасовой и соавт. [4, 13], которые убедительно свидетельствуют о повышении синтеза IL-1β, -8, -10, TNF-α в спермоплазме и возрастании концентрации IL-1RA и IL-8 в сыворотке крови у мужчин из супружеских пар с бесплодием при нормо- и патоспермии. Таким образом, большинство исследователей отмечают изменение цитокинового профиля у бесплодных мужчин. Наши результаты в определенной мере согласуются с данными литературы.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что у потомства самок крыс с экспериментальным поражением печени имеет место изменение цитокинового спектра сыворотки крови. При этом, если в период новорожденности у подопытных животных всех групп имеет место увеличение уровня провоспалительных цитокинов (за исключением уровня IL-8), то в период наступления половой зрелости у подопытных крысят выявлено повышение концентрации только TNF-α. Тенденция к увеличению выработки проапоптотического маркера TNF-α у подопытных крысят может свидетельствовать о более интенсивных апоптотических процессах в системном кровотоке [10, 14]. Наблюдаемая некоторая неоднозначность полученных результатов (увеличение концентрации в сыворотке крови TNF-α и IL-1β и снижение уровня IL-2 и -8) свидетельствует о сложности исследуемого процесса, а также о недостаточной его изученности. Иначе говоря, полученные результаты, в определенной степени, могут свидетельствовать о том, что у потомства самок крыс с экспериментальным поражением печени различного генеза в иммунологические события, сопровождающие процесс сперматогенеза, вовлечен ряд цитокинов и в первую очередь TNF-α и IL-1β.