Structural and organometric changes of ovaries in conditions of dark deprivation

Full Text

Согласно данным Росстата, в первом полугодие 2023 года в России отмечается снижение рождаемости на 2,3 % по сравнению с первым полугодием 2022 года [1]. Эта тенденция может быть обусловлена отсрочкой материнства: родами у женщин после 30 лет [2], что частично объясняется более высоким уровнем дохода и образования, а также негативными условиями труда: работа в ночную смену приводит к нарушению выработки мелатонина и половых гормонов [3]. Световое загрязнение приводит к нарушению синтеза мелатонина, тем самым приводя к нарушению созревания ооцита, ановуляции и раннему прекращению репродуктивной функции [4, 5]. Поэтому ранняя диагностика и коррекция вышеуказанных изменений в женской репродуктивной системе в условиях темновой депривации можно рассматривать как резерв по повышению рождаемости. Изучение новых маркеров преждевременного старения становится актуальным.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Определить влияние преждевременного старения, вызванного темновой депривацией на морфометрические показатели яичников крыс.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводилось на 18 белых беспородных половозрелых крысах-самках (в возрасте 4 месяцев), полученных из питомника филиала «Столбовая» ФГБУН НЦБМТ ФМБА России (Московская область). Животные содержались в клетках для крыс при температуре окружающей среды 25 °C со свободным доступом к пище и воде. Экспериментальный протокол был одобрен локальным этическим комитетом Волгоградского государственного медицинского университета (справка от 25.11.2022 № 2022/164). После двух недель адаптации и синхронизации эстральных циклов, экспериментальные крысы были случайным образом разделены на три группы для изучения влияния темновой депривации и ее отмены на яичники животных. Первая группа – контрольная (n = 6), самки в течение 30 суток находились в 12/12-часовом цикле свет/темнота [искусственное освещение (300 Люкс)], с 31-го по 45-й день внутрижелудочного вводили 2%-ю крахмальную слизь. Группа вторая – опытная (n = 12), самки в течение 30 суток находились при 24-часовом искусственном освещении (300 Люкс). Группе второй (n = 6) с 31-го по 45-й день внутрижелудочного вводили 2%-ю крахмальную слизь [6, 7].

Для микроскопической оценки ткани яичников фиксировали в 10%-м нейтральном забуференном формалине, помещали в парафин, выполняли на микротоме срезы толщиной 5 мкм, окрашивали гематоксилином Майера и эозином. Срезы исследовали с помощью микроскопа Leica DM 1000 (Германия). Проводили количественный и качественный анализ фолликулярного аппарата яичников. Морфометрический анализ проводили с помощью программного комплекса LAS v.4.7 на базе микроскопа Leica DM 1000, Германия, подключенного к компьютерной системе. Морфометрическими параметрами, включенными в это исследование, были площадь желтых тел яичников, площадь лютеоцитов теки, их ядер, площадь лютеоцитов желтого тела яичника, их ядер, а также количество различных типов фолликулов яичников. Морфометрический анализ проводили на предметных стеклах, окрашенных гематоксилином Майера и эозином. Площадь ядра измерялась при увеличении×100. Параметры изображений появлялись автоматически в виде таблицы в микрометрах, и, наконец, определялось общее количество всех исследованных параметров.

Данные анализировались с помощью GraphPad Prism 8.0. Значимые различия между группами были определены с помощью однофакторного дисперсионног анализа Краскела – Уоллиса с апостериорным критерием Данна. Все образцы были проверены на нормальность по тесту Шапиро – Уилка. Значения p < 0,05 считались статистически значимыми.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Круглосуточное искусственное освещение в течение 30 суток привело к утолщению белочной оболочки, однослойный поверхностный эпителий представлен клетками кубической формы. Фолликулы яичников были смещены глубже к мозговому веществу, снижению количества фолликулов, были обнаружены атретические фолликулы. Примордиальные фолликулы в корковом веществе яичника крысы располагались преимущественно одиночно. Их количество уменьшилось на 11,2 % (p < 0,05). Также было выявлено изменение количества первичных, вторичных, третичных фолликулов, а именно их уменьшение на 19,8 % (p < 0,05), 36,3 % (p < 0,05), 38,2 % (p < 0,05) соответственно. Количество атретических фолликулов увеличилось на 51,1 % (p < 0,05).

Отмечается уменьшение количества желтых тел яичников на 37,4 % (p < 0,05). Желтые тела были меньшего размера, их площадь уменьшилась на 23 % (p < 0,05) по сравнению с группой контроля. Одновременно с этим были уменьшена и площадь лютеоцитов, и их ядер на 13,5 % (p < 0,05) и 2,7 % (p < 0,05) соответственно (см. рис.).

 

* p < 0,05 – по отношению к показателю животных контрольной группы; ^# p < 0,05 – по отношению к показателю животных опытной группы (ранговый однофакторный анализ Краскела – Уоллиса, критерий Данна).

Рис. Морфометрические параметры желтых тел яичников крыс с ускоренным старением, вызванным 30-дневной темновой депривацией (свето-темновой цикл 24/0 ч), M ± m

 

Морфологические изменения были обнаружены в лютеоцитах теки в виде уменьшения их площади и площади ядер на 4,6 и на 8,5 %.

Результаты морфологического исследования яичников через 14 дней после 30-суточной темновой депривации показали увеличение количества первичных, вторичных, третичных фолликулов на 13,4 % (p < 0,05), 21,3 % (p < 0,05), 27,4 % (p < 0,05) соответственно, а также уменьшение количества атретических фолликулов на 23,6 % (p < 0,05). Выявлено увеличение количества желтых тел на 12,5 % (p < 0,05) по сравнению с группой контроля. Наряду с этим отмечается увеличение площади желтых тел, лютеоцитов желтого тела яичника, ядер лютеоцитов на 19,98 % (p < 0,05), 4,87 % (p < 0,05) и 1,65 % (p < 0,05) соответственно по сравнению с группой 2 (см. рис.). Изменения выявлены и в лютеоцитах теки: увеличилась их площадь и на 2,97 % и площадь ядер на 4,05 %.

Морфологическое исследование яичников показало, что световой десинхроноз – 30-дневная темновая депривация сопровождается нарушением структурно-функциональной зрелости яичника в виде гипофункции, что подтверждается уменьшением общего количество фолликулов и их морфометрических показателей. Изменения в гипаталамо-гипофизарно-яичниковой оси и непосредственно в яичниках могут быть обусловлены дисфункцией желтого тела, апоптозом в клетках яичника, что приводит к дефициту питательных веществ в клетках яичников и вызывает метаболические нарушения в микроокружении яичников, тем самым усугубляя снижение функции яичников и приводя к снижению овариального резерва и преждевременному старению яичников [8, 9].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные в ходе исследования данные свидетельствуют о том, что темновая депривация в течение 30 суток может ускорить старение яичников с помощью нескольких ключевых механизмов, включая апоптоз. Родственные антиоксиданты, такие как мелатонин, могут способствовать восстановлению функции яичников.

About the authors

L. I. Kondakova

Volgograd State Medical University

Author for correspondence.
Email: larisakondakova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9028-2993

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Histology, Embryology, Cytology

Russian Federation, Volgograd

S. A. Kalashnikova

Volgograd State Medical University

Email: kalashnikova-sa@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7688-9366

Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Anatomy

Russian Federation, Volgograd

E. A. Kalashnikova

Volgograd State Medical University

Email: elenkalashnikova@yandex.ru

6th year student of the 5th group of the medical faculty 

Russian Federation, Volgograd

References

Supplementary files