Реактивные изменения кисспептин-продуцирующих нейроэндокринных клеток гипоталамуса при гипогонадизме и его заместительной терапии аналогом кисспептина у крыс

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Настоящее исследование посвящено морфологическому обоснованию модели мужского гипогонадизма и установлению эффективности его заместительной терапии на уровне центрального звена гипоталамо-гипофизарно-яичковой оси при помощи морфологических методов. Сведений о реактивных изменениях нейроэндокринных клеток, синтезирующих пептид кисспептин, регулирующий выработку гонадолиберина при моделировании мужского и женского гипогонадизма, в литературе нет, что мешает создать микро-морфологическую основу для разработки моделей гипогонадизма и осуществлять дальнейшие доклинические исследования эффективности его заместительной терапии.

Цель — морфологический анализ кисспептин-продуцирующих нейроэндокринных клеток гипоталамуса в норме, при экспериментальном гипогонадизме и после заместительной терапии.

Материалы и методы. Объектами исследования были 3 группы взрослых самцов крыс линии Вистар 6–8-месячного возраста. У животных первой и второй группы после наркотизации вызывали тотальную ишемию обоих яичек путем перевязки левого и правого семенного канатика с сосудистым пучком яичка на 60 мин. Крысам второй группы после аналогичной операции и восстановления кровотока яичка проводили заместительную терапию путем ежедневного введения синтетического аналога кисспептина KS6 в течение 7 сут. Остальные животные были подвергнуты ложной операции и составили группу контроля. По истечении 10 сут всех животных умерщвляли, их головной мозг извлекали и заливали парафином. Окрашенные по Нисслю фронтальные гистологические срезы наиболее массивных областей кисспептин-продуцирующих ядер гипоталамуса — перивентрикулярного и аркуатного — исследовали при помощи программы Imagescope (Электронный анализ, Россия). Подсчитывали количество тел жизнеспособных и погибших нейроэндокринных клеток (под контролем иммуногистохимической идентификации антигена каспазы-3), вычисляли площади тела, ядра и цитоплазмы жизнеспособных клеток. Статистическую обработку данных проводили с использованием программы GraphPad PRISM (США) определения медианы, верхнего и нижнего квартилей. Различия считали значимыми при р < 0,01.

Результаты. Моделирование острой ишемии вызвало массовую гибель нейроэндокринных клеток, слабо выраженное сокращение числа жизнеспособных нейроэндокринных клеток и значительное уменьшение площади их цитоплазмы в обоих кисспептин-продуцирующих ядрах. В результате заместительной терапии KS6 большинство тел нейроэндокринных клеток сохранили свой исходный фенотип, однако число погибших клеток в обеих экспериментальных группах было высоким.

Заключение. Моделирование мужского гипогонадизма методом билатеральной острой ишемии яичка индуцирует гибель и частично обратимые дегенеративные изменения кисспептин-продуцирующих нейроэндокринных клеток гипоталамуса. Нейропептид KS6 обладает выраженным восстанавливающим эффектом по отношению к кисспептин-продуцирующим нейроэндокринным клеткам гипоталамуса, который обусловлен его специфическим активирующим влиянием на эндокринные клетки всех звеньев гипоталамо-гипофизарно-яичковой оси.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Анатолий Дмитриевич Лисовский

Институт экспериментальной медицины

Email: lisovskiy.t@mail.ru

аспирант отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, Санкт-Петербург

Андрей Всеволодович Дробленков

Институт экспериментальной медицины; Санкт-Петербургский медико-социальный институт

Email: droblenkov.a@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5155-1484

д-р мед. наук, профессор, ведущий научный сотрудник отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова, заведующий кафедрой медико-биологических дисциплин

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Павел Сергеевич Бобков

Институт экспериментальной медицины; Санкт-Петербургский медико-социальный институт

Email: bobkov_pl@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4858-6170

канд. мед. наук, старший научный сотрудник отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова, доцент кафедры медико-биологических дисциплин

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Алекбер Азизович Байрамов

Институт экспериментальной медицины; Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова

Автор, ответственный за переписку.
Email: alekber@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0673-8722
SPIN-код: 9802-9988

д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова, ведущий научный сотрудник Института эндокринологии

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Lotti F., Maggi M. Ultrasound of the male genital tract in relation to male reproductive health // Hum. Reprod. 2015. Vol. 21, No. 1. Р. 56–83. doi: 10.1093/humupd/dmu042
  2. Pandruvada S., Roifman R., Shah T.A. et al. Lack of trusted diagnostic tools for undetermined male infertility // J. Assist. Reprod. Genet. 2021. Vol. 38, No. 2. Р. 265–276. doi: 10.1007/s10815-020-02037-5
  3. Kauffman A.S., Gottsch M.L., Roa J. et al. Sexual differentiation of kiss1 gene expression in the brain of the rat // Endocrinology. 2007. Vol. 148, No. 4. Р. 1774–1783. doi: 10.1210/en.2006-1540
  4. Conn P.M., Hsueh A.J.W., Crowley W.F.J. Gonadotropin-releasing hormone: Molecular and cell biology, physiology, and clinical applications // Fed. Proc. 1984. Vol. 43, No. 9. Р. 2351–2361.
  5. Messager S., Chatzidaki E.E., Ma D. et al. Kisspeptin directly stimulates gonadotropin-releasing hormone release via G proteincoupled receptor 54 // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. Vol. 102, No. 5. Р. 1761–1766. doi: 10.1073/pnas.0409330102.
  6. Ronnekleiv O.K., Kelly M.J. Kisspeptin excitation of GnRH neurons // Adv. Exp. Med. Biol. 2013. Vol. 784. Р. 113–131. doi: 10.1007/978-1-4614-6199-9_6.
  7. Novaira H.J., Ng Y., Wolfe A., Radovick S. Kisspeptin increases GnRH mRNA expression and secretion in GnRH secreting neuronal cell lines // Mol. Cel. Endocrinol. 2009. Vol. 311. Р. 126–134. doi: 10.1016/j.mce.2009.06.011
  8. Никтина И.Л., Байрамов А.А., Ходулева Ю.Н., Шабанов П.Д. Кисспептины в физиологии и патологии полового развития – новые диагностические и терапевтические возможности // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2014. Т. 12, № 4. С. 3–12. doi: 10.17816/RCF1243-12
  9. Хабриев К.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. Москва: Медицина, 2005. 832 с.
  10. Маградзе Р.Н., Лисовский Д.А., Лисовский А.Д. и др. Реактивные изменения эндокринных клеток яичника при экспериментальном ишемическом повреждении // Вестник НовГУ. 2022. Т. 127, № 2. С. 38–42. doi: 10.34680/2076-8052.2022.2(127).38-42
  11. Маградзе Р.Н., Лисовский Д.А., Лисовский А.Д. и др. Моделирование женского гипогонадизма путем ишемизации яичника и его морфофункциональное обоснование // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2022. Т. 20, № 3. С. 289–295. doi: 10.17816/RCF203289-295
  12. Лебедев А.А., Блаженко А.А., Гольц В.А. и др. Действие аналогов кисспептина на поведение Danio rerio // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2022. Т. 20, № 2. C. 201–210. doi: 10.17816/RCF202201-210
  13. Paxinos G., Watson C. The rat brain atlas in stereotaxic coordinates. Fourth Edition. Elsevier Acad. Press, 1998.
  14. Лисовский А.Д., Попковский Н.А., Бобков П.С., Дробленков А.В. Морфология кисспептин-продуцирующих ядер гипоталамуса у крыс // Медицинский академический журнал. 2022. Т. 22, № 4. С. 69–78. doi: 10.17816/MAJ109714
  15. Ramaswamy S., Guerriero K.A., Gibbs R.B., Plant T.M. Structural interactions between Kisspeptin and GnRH neurons in the mediobasal hypothalamus of the male rhesus monkey (macaca mulatta) as revealed by double immunofluorescence and confocal microscopy // Endocrinology. 2008. Vol. 149, No. 9. Р. 4387–4395. doi: 10.1210/en.2008-0438
  16. Дробленков А.В., Федоров А.В., Шабанов П.Д. Структурные особенности дофаминергических ядер вентральной покрышки среднего мозга // Наркология. 2018. Т. 17, № 3. С. 41–45. doi: 10.25557/1682-8313.2018.03.41-45
  17. Дробленков А.В., Прошина Л.Г., Юхлина Ю.Н. и др. Тестостерон-зависимые изменения нейронов аркуатного ядра гипоталамуса и их обратимость при моделировании мужского гипогонадизма // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2017. Т. 61, № 4. С. 21–30. doi: 10.25557/IGPP.2017.4.8519
  18. Дробленков А.В., Шабанов П.Д. Морфология ишемизированного мозга. Санкт-Петербург: Art-Xpress, 2018. 208 c.
  19. Rey R.A., Grinspon R.P. Normal male sexual differentiation and aetiology of disorders of sex development // Best Pract. Res. Clin. Endocrinol. Metab. 2011. Vol. 25, No. 2. P. 221–238. doi: 10.1016/j.beem.2010.08.013
  20. Keil K.P., Alber L.L., Laporta J. et al. Androgen receptor DNA methylation regulates the timing and androgen sensitivity of mouse prostate ductal development // Dev. Biol. 2014. Vol. 396, No. 2. Р. 237–245. doi: 10.1016/j.ydbio.2014.10.006
  21. Asuthkar S., Demirkhanyan L., Sun X. et al. The TRPM8 protein is a tectocterone receptor // J. Biol. Chem. 2015. Vol. 290, No. 5. Р. 2670–2688. doi: 10.1074/jbc.M114.610873.
  22. Leranth C., Petnehazi O., MacLusky N.J. et al. Gonodal gormones affect spine synaptic density ih the CA1 hippocapmal subfield of the mile rats // J. Neurosci. 2003. Vol. 23, No. 5. Р. 1588–1592. doi: 10.1523/JNEUROSCI.23-05-01588.2003
  23. Moghadami S., Jahanshahi M., Sepehri H., Amini H. Gonadectomy reduces the density of androgen receptor-immunoreactive neurons in male rat’s hippocampus: testosterone replacement compensates it // Behav. Brain Funct. 2016. Vol. 12, No. 1. Р. 5. doi: 10.1186/s12993-016-0089-9
  24. Smith M.D., Jones L.S., Wilson M.A. Sex differences in hippocampal slice excitability: role of testosterone // Neuroscience. 2002. Vol. 109, No. 3. Р. 517–530. doi: 10.1016/s0306-4522(01)00490-0
  25. Laws S.C., Beggs J.M., Webster J.C., Miller W.L. Inhibin increases and progesterone decrease receptor for gonadotropin-releasing hormone in ovine pituitary cultures // Endocrinology. 1990. Vol. 127. P. 373–380. doi: 10.1210/endo-127-1-373
  26. Quinones-Jenab V., Jenab S., Ogawa S. et al. Estrogen regulation of gonadotropin-releasing hormone receptor messenger RNA in female rat pituitary tissue // Brain Res. Mol. Brain Res. 1996. Vol. 38, No. 2. P. 243–250. doi: 10.1016/0169-328x(95)00322-j

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Строение кисспептин-продуцирующих нейроэндокринных клеток перивентрикулярного (a, c, e) и медиального аркуатного (b, d, f) гипоталамических ядер в норме (a, b), при гипогонадизме (c, d) и заместительной терапии. Т — теневидные нейроны. Окрашивание по Нисслю; увеличение ×1000

Скачать (631KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Иммуногистохимическое выявление каспазы 3 в телах нейроэндокринных клеток медиального аркуатного гипоталамического ядра в контроле (а) и при гипогонадизме (b). Препарат не окрашен; увеличение окуляр ×10, объектив ×40

Скачать (157KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах