ВЛИЯНИЕ АГОНИСТА РЕЦЕПТОРОВ GPR-119 (СОЕДИНЕНИЯ ZB-16) НА СПЕРМАТОГЕНЕЗ И ОПЛОДОТВОРЯЮЩУЮ ФУНКЦИЮ КРЫС-САМЦОВ
- Авторы: Бугаева Л.И1, Кузубова Е.А1, Мальцев М.В1, Лаврова Е.Б1, Тюренков И.Н.1, Куркин Д.В1, Волотова Е.В1, Бакулин Д.А1, Дудченко Г.П1
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
- Выпуск: Том 17, № 3 (2020)
- Страницы: 103-106
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.eco-vector.com/1994-9480/article/view/119471
- DOI: https://doi.org/10.19163/1994-9480-2020-3(75)-103-106
- ID: 119471
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Полный текст
В настоящее время сахарный диабет (СД) находится среди лидирующих социально-значимых болезней сердечно-сосудистой системы и онкологии [1, 8]. Выбор гипогликемической терапии у больных СД проблематичен, поскольку ориентирован и на степень выраженности заболевания, и на сопутствующие осложнения [7, 9]. В этой связи поиск гипогликемических препаратов с поливалентным типом действия является актуальным. Большой интерес представляют противодиабетические препараты с инкретиновой активностью (ингибиторы дипептидилпептидазы-4 и аналоги глюкагонопо-добного пептида-1), которые помимо гипогликеми-ческого действия способны снижать риск развития сердечно-сосудистых осложнений и церебральных последствий инсульта у пациентов с СД. В этом отношении обращает на себя внимание новое малотоксичное соединение ZB-16 (агонист рецептора GPR-119), которое в экспериментах на животных при интрагастральном введении в дозе 0,5 мг/кг (1/800 ЛД50) проявляло выраженную гипогликеми-ческую активность [6]. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Учитывая факт высокой распространенности заболевания СД у лиц репродуктивного возраста, а также и то, что патология СД, прежде всего, негативно отражается на репродуктивном здоровье, ijcaeTDpfe ©©ffiTrf 0Щ>: в настоящей работе сочли целесообразным проанализировать в эксперименте влияние соединения ZB-16 (агонист рецептора GPR-119) на отдельные фрагменты генеративной функции крыс-самцов. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Эксперименты выполнены на 120 половозрелых конвенциональных крысах обоего пола массой 230-250 г, доставленных из питомника ФГУП «Питомник лабораторных животных «Рапполово» РАМН и прошедших 2-недельный карантин в виварии НИИ фармакологии ВолгГМУ. Содержание животных в период карантина и эксперимента проводилось в соответствии с приказом министерства здравоохранения РФ от 01.04.2016 № 199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики» и требованиями директивы 2010/63/eu Европейского парламента и Совета Европейского союза от 22.09.2010 г по охране животных. Проводимое исследование одобрено региональным независимым этическим комитетом (ГУ Волгоградский медицинский научный центр): протокол № 140-2011 от 11.06.2011 г. После 2-недельного карантина крысы-самцы были расформированы на 3 равные группы (по 20 особей) - 2 опытные и 1 контрольную. Опытным группам соединение ZB-16 вводили внутрижелуд очно в течение 2 месяцев (соответствует 1-му циклу сперматогенеза [3]): 1-й группе в дозе 0,5 мг/кг (экспериментально доказанная терапевтически эффективная доза); 2-й группе - 100 мг/кг (высшая доза, превышающая терапевтическую в 200 раз). Контрольной группе крыс-самцов внутрижелудочно вводили дистиллированную воду (10 мл/кг), использующуюся в качестве растворителя исследуемого вещества. По окончании курса введения соединения ZB-16 у крыс-самцов исследовали состояние сперматогенеза и оплодотворяющую функцию. Для оценки состояния сперматогенеза часть (по 6 особей из каждой группы) испытуемых крыс-самцов по окончанию курса введения соединения ZB-16 подвергали эвтаназии (метод декапитации на гильотине) и некропсии брюшной полости с извлечением эпидидимисов и семенников. Из эпиди-димисов извлекали семенную жидкость [3, 4], в которой подсчитывали: общее количество сперматозоидов (1х106), содержание в них дегенеративных форм (%), кислотную (pH) и осмотическую (%) резистентности и время их подвижности (мин). Семенники после фиксации в забуференном растворе формалина подвергали специфической гистологической проводке для изготовления препаратов тканей гонад. При микроскопическом обследовании на препаратах гонад подсчитывали общее количество сперматогоний, число канальцев со слущенным эпителием и 12-й стадией мейоза, рассчитывали индекс сперматогенеза [4]. При исследовании оплодотворяющей функции у крыс-самцов (по 10 самцов каждой исследуемой группы) оценивали результаты их спаривания с интактными самками (в соотношении 1:2). Спаривание животных проводили в течение 10 дней, затем самок отсаживали, а еще через 10 дней всех самок подвергали эвтаназии (метод дислокации шейных позвонков под легким эфирным наркозом). На вскрытии у крыс-самок определяли наличие беременности, на основании полученных данных у самок рассчитывали индекс беременности. Выделяли яичники и рога матки: в яичниках подсчитывали количество желтых тел беременности, в рогах матки - количество резорбций и плодов. У плодов определяли их возраст, по которому рассчитывали ориентировочные дни зачатия. По количеству имплантированных живых и резорби-рованных плодов рассчитывали до- и постимплан-тационную гибель [2, 3]. Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Microsoft Ехсе1 и Statistica 6.0. Статистическую значимость различий в опытных группах по отношению к группе контроль оценивали с использованием t-критерия Стьюдента. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Установлено, что у самцов, получавших 2-месячным курсом соединение ZB-16 в дозе 0,5 мг/кг (1-я опытная группа) недостоверно, но отчетливо повышалось общее количество сперматозоидов на 44,4 % (р > 0,05) и их осмотическая резистентность на 12,5 % (р > 0,05) (табл. 1). Таблица 1 Влияние соединения ZB-16 (внутрижелудочно, 2 месяца) на функциональное состояние семяродного эпителия крыс (M ± m) Показатели, единицы измерения Контрольная группа дистиллированная вода, 10 мл/кг Опытная группа 1, ZB-16, 0,5 мг/кг Опытная группа 2, ZB-16, 100 мг/кг Общее количество сперматозоидов, 1х106 31,3 ± 3,8 45,20 ± 8,77 3 ,, 2 i+ Патологические формы, % 11,90 ± 0,78 10,60 ± 0,88 12,00 ± 0,62 Время подвижности, мин 281,70 ± 37,63 0 6 со с\\ 73 2± 331,70 ± 20,72 Кислотная резистентность, рН 5,20 ± 0,36 4,30 ± 0,46 4,50 ± 0,33 Осмотическая резистентность, % 1,60 ± 0,08 1,80 ± 0,11 1,60 ± 0,08 Индекс сперматогенеза, у. е. 3,10 ± 0,06 3,20 ± 0,05 3,20 ± 0,03 Количество сперматогоний 54,4 ± 1,97 50,80 ± 1,80 49,50 ± 1,73 Число канальцев со слущенным эпителием 5,00 ± 0,37 4,00 ± 0,37 4,20 ± 0,31 Число канальцев с 12-й стадией мейоза 2,30 ± 0,42 2,30 ± 0,33 2,20 ± 0,31 *Результаты статистически достоверны относительно груп пы контроля при р < 0,05. ijcaeTDpfe ©©ffiTrf 0Щ>: При этом содержание в них патологических форм и время подвижности сперматозоидов не изменялось относительно контрольной группы, тогда как кислотная резистентность сперматозоидов у этих самцов снижалась на 17,3 % (p > 0,05). У самцов, получавших соединение ZB-16 в дозе 100 мг/кг (2-я опытная группа), также отмечалось повышение общего количества сперматозоидов на 19,2 % (p > 0,05) и времени их подвижности на 17,7 % (p > 0,05). Однако содержание патологических форм сперматозоидов у самцов данной группы и их осмотическая резистентность не различались с контрольными величинами, тогда как кислотная резистентность сперматозоидов у этих самцов снижалась на 13,5 % (p > 0,05). Снижение кислотной резистентности, вероятно, может свидетельствовать о выбросе молодых форм сперматозоидов в эпиди-димисы [4], что подтверждается результатами спер-миограммы и морфометрическими исследованиями. При оценке функционального состояния семя-родного эпителия гонад у исследуемых опытных групп крыс-самцов обнаружены недостоверные, но отчетливые однонаправленные тенденции повышения индекса сперматогенеза на 3,0 % (p > 0,05). Общее количество сперматогоний и число канальцев с 12-й стадией мейоза у самцов опытных групп практически не различались с данными контроля, а количество же канальцев со слущенным эпителием снижалось на 20,0 % (p > 0,05) в 1-й опытной группе и на 16,0 % (p > 0,05) во 2-й, что, вероятно, может свидетельствовать о положительном влиянии исследуемого вещества на функциональное состояние семяродного эпителия. В какой-то степени данные согласуется с результатами спермиограммы: повышением общего количества сперматозоидов и отсутствием изменений в количестве их патологических форм. По результатам дальнейших исследований по оценке оплодотворяющей способности у крыс-самцов в опытных группах обнаружено повышение индекса оплодотворяющей способности сперматозоидов - количество забеременевших самок, спаренных с самцами 1-й и 2-й опытных групп, увеличивалось относительно контроля на 19,0 % (p > 0,05) и 14,9 % (p > 0,05) соответственно (табл. 2). Кроме того, на вскрытии у забеременевших самок, спаренных с самцами опытных групп, выявлена недостоверная относительно контроля, но дозозависимая тенденция: повышение количества желтых тел беременности на 8,9 % (p > 0,05) и 14,9 % (p > 0,05) соответственно группам и плодовитости - на 21,1 % (p > 0,05) и 17,1 % (p > 0,05) соответственно. Одновременно у этих самок выявлялось и снижение количество резорбированных плодов на 69,2 % (p < 0,05) в 1-й опытной группе и на 23,1 % (p > 0,05) во 2-й, что, в свою очередь, положительно сказалось и на общей эмбриональной гибели плодов. Так, если доимплантационная гибель эмбрионов у самок, спаренных с самцами опытных групп, практически соответствовала контролю, то обращает на себя внимание постим-плантационная гибель плодов у этих самок, которая снижалась на 69,3 % (p < 0,05) в 1-й опытной группе и 32,1 % (p > 0,05) во 2-й. Таблица 2 Влияние вещества ZB-19 (внутрижелудочно, 2 м есяца) на оплодотворяющую функцию самцов, в опытах с интактными самками (M ± m) Регистрируемые показатели, единицы измерения Группы животных (n = 10) Контрольная группа, дистиллированная вода, 10 мл/кг Опытная группа 1, ZB-16, 0,5 мг/кг Опытная группа 2, ZB-16, 100 мг/кг Индекс беременности, % 70,00 ± 9,15 83,30 ± 8,33 75,00 ± 9,45 Возраст эмбриона, дни 14,00 ± 0,38 14,70 ± 0,94 14,0 ± 1,0 Количество желтых тел 10,10 ± 0,35 11,0 ± 0,8 11,60 ± 0,91 Количество мест имплантаций 8,90 ± 0,41 9,70 ± 0,78 9,8 ± 0,7 Количество плодов 7,60 ± 0,45 8,90 ± 1,05 8,90 ± 0,61 Количество резорбций 1,30 ± 0,37 0,40 ± 0,18 1,00 ± 0,42 Доимплантационная гибель, % 12,70 ± 2,35 12,50 ± 2,43 14,30 ± 4,03 Постимплантационная гибель, % 13,70 ± 3,85 4,20 ± 1,67* 9,30 ± 3,96 *Результаты статистически достоверны относительно группы контроля при p < 0,05. Таким образом, на основании проведенных исследований можно заключить, что соединение ZB-16 в терапевтической дозе (0,5 мг/кг) и превышающей ее в 200 раз (100 мг/кг) при 2-месячном интрагастральном введении не повреждает процессы сперматогенеза и положительно сказывается на оплодотворяющей функции самцов. Отмеченное умеренно активирующее влияние соединения ZB-16 на процессы сперматогенеза (повышение общего количества сперматозоидов и индекса сперматогенеза, снижение количества канальцев со слущенным семяродным эпителием) было статистически незначимым, но отчетливым относительно контроля. При этом у самок, спаренных с самцами, получавшими соединение ZB-16, индекс беременности повышался и существенно снижалась пост-имплантационная гибель эмбрионов.Об авторах
Л. И Бугаева
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Е. А Кузубова
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
М. В Мальцев
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Е. Б Лаврова
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Иван Николаевич Тюренков
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: fibfuv@mail.ru
член-корр. РАН, д. м. н., профессор, заведующий кафедрой фармакологии и биофармации Института НМФО
Д. В Куркин
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Е. В Волотова
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Д. А Бакулин
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Г. П Дудченко
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Список литературы
- Балаболкин М.И., Клебанова Е.М., Креминская В.М. Лечение сахарного диабета и его осложнений. - М.: Медицина, 2005. - 512 с.
- Бугаева Л.И., Спасов А.А., Кузубова Е.А. Влияние препарата бромантан на половое поведение и процессы зачатия у крыс // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2004. - Т. 67, № 3. - С. 58-60.
- Методические рекомендации по изучению репродуктивной токсичности лекарственных средств / Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Ч. 1 / под. ред. А.Н. Миронова. - М.: Г риф и К, 2012. - С. 80-92.
- Руководство по андрологии / под ред. О.Л. Тиктинского. - Ленинград, 1990. - 416 с.
- Саноцкий И.В., Фоменко В.Н. Отдаленные последствия влияния химических соединений на организм. - М.: Медицина, 1979. - 390 с.
- Тюренков И.Н., Д Бакулин.А., Куркин Д.В. и др. Агонисты GPR119 рецепторов: характеристика, физиологическая роль и перспективы использования в терапии сахарного диабета 2 и метаболического синдрома // Успехи физиологических наук. - 2015. - Т. 46, № 4. - С. 28-37.
- Шестакова М.В. Многокомпонентный подход к лечению сахарного диабета и его осложнений // Терапевтический архив. - 2006. - № 10. - С. 33-36.
- Kuritzky L., Umpierrez G., Ekoe J.M. et al. Safety and efficacy of dulaglutide, a once weekly GLP-1 receptor agonist, for the management of type 2 diabetes // Postgrad Med. - 2014. - Vol. 126 (6). - P. 60-72.
- Montero R. M., Covic A., L Gnudi., Goldsmith D. Diabetic nephropathy: What does the future hold? // Int Urol Nephrol. - 2016. - № 48. - Р. 99-113.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)