Варианты формирования синдрома поликистозных яичников на основании экспериментальных моделей у животных

Полный текст

Синдром поликистозных яичников (СПКЯ) — наиболее распространенная эндокринная патология, характеризующаяся метаболическими, эндокринными и репродуктивными нарушениями. Распространенность синдрома составляет от 8 до 14 % женщин репродуктивного возраста. В основе диагностики СПКЯ лежат Роттердамские критерии (2003) [1]:

• олиго-/ановуляция;
• гиперандрогения (клиническая и/или биохимическая);
• поликистозная морфология яичников.

Метаболические нарушения при СПКЯ проявляются инсулинорезистентностью, гиперинсулинемией, нарушением толерантности к глюкозе, избыточной массой тела и ожирением и в дальнейшем приводят к развитию сахарного диабета 2-го типа и сердечно-сосудистых заболеваний. Считают, что СПКЯ вызывает снижение фертильности.

Клинические проявления СПКЯ могут развиваться до или во время полового созревания. Известно, что у девочек с установленным СПКЯ выявлена повышенная секреция гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) и лютеинизирующего гормона (ЛГ), приводящая к преждевременной экспрессии рецепторов ЛГ в растущих фолликулах, избыточной секреции андрогенов и остановке развития самих фолликулов. Кроме того, в поликистозных яичниках за счет повышения числа преантральных и антральных фолликулов увеличивается антральный отдел яичников, повышается дегенерация клеток гранулезы и гипертрофируется окружающий слой тека-клеток [2].

Впервые СПКЯ был описан Штейном и Левенталем в 1930 г., но патогенез развития данного синдрома полностью не раскрыт по настоящее время. Существуют различные гипотезы возникновения СПКЯ, включающие гормональный дисбаланс, генетические нарушения, а также влияние образа жизни и факторов окружающей среды [3]. Основным патогенетическим механизмом развития заболевания считают гиперпродукцию и нарушение импульсной секреции ЛГ гипофизом, приводящие к овариальной гиперандрогенемии.

Механизмы сложного патогенеза СПКЯ изучают на животных моделях, отражающих эндокринные, репродуктивные и метаболические особенности синдрома. Для создания таких моделей применяют различные методики с использованием гормональных, психотропных препаратов, химических веществ, а также оценивают факторы влияния внешней среды на развитие данного заболевания.

Модели на животных с использованием андрогенов в пренатальном периоде

Считают, что андрогены могут изменить эндокринный гомеостаз и привести к развитию дисфункции яичников и метаболических нарушений. Поскольку СПКЯ проявляется гиперандрогенией, одной из целей создания экспериментальной модели было повышение уровня андрогенов у экспериментальных животных.

В 1998 г. D.H. Abbott et al. создали экспериментальную модель СПКЯ у самок макаки-резус: беременным обезьянам в разные периоды гестации в течение 15–88 дней подкожно вводили тестостерона пропионат. У потомства самок, получавших инъекции тестостерона пропионата в период беременности, развилось нарушение функции яичников с начала пубертатного периода. Полученные данные были сопоставимы с клиническими проявлениями СПКЯ: менархе и пик пубертатного роста у животных были отсрочены на 2,5–3 года. Кроме того, у данного потомства самок зарегистрированы увеличение массы тела, повышение уровней сывороточного тестостерона и ЛГ на фоне снижения уровня фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), наблюдались также морфологические изменения в яичниках в виде увеличения количества преантральных и антральных фолликулов. У большей половины пренатально андрогенизированных самок отмечена ановуляция [4].

Сходные результаты получили X.Y. Wu et al. в 2010 г., а также исследователи из Китая в 2013 г., создавшие экспериментальную модель СПКЯ на крысах линии Cпрег-Доули. В ходе эксперимента, проведенного X.Y. Wu et al., одна группа крыс получала тестостерон, другая — дигидротестостерон. Результаты эксперимента оценивали через 70 дней после родов и сравнивали с контрольной группой животных. Было выявлено, что в гипоталамусе крыс под воздействием андрогенов снижалась экспрессия мРНК рецепторов прогестерона, повышалась базальная секреция ЛГ в сочетании со сниженной базальной секрецией ФСГ в гипофизе. Выявлены также повышенные уровни свободного тестостерона и эстрадиола в сыворотке крови потомства. У животных наблюдалось увеличение количества преантральных и антральных фолликулов одновременно с уменьшением числа преовуляторных фолликулов. Авторы отметили, что данные патологические изменения были связаны с увеличением количества ановуляторных циклов у экспериментальных животных [5, 6].

В 2014 г. A.S. Caldwell et al. создали экспериментальную модель с использованием дигидротестостерона, который вводили самкам мышей в период беременности. Согласно полученным результатам у потомства андрогенизированных самок мышей определялись олиго-/ановуляция, атретичные и кистозные фолликулы на фоне неизмененных уровней тестостерона, эстрадиола и гонадотропинов, а также развивались ожирение, дислипидемия, стеатоз печени, инсулинорезистентность [7].

Исследования механизмов патогенеза СПКЯ на моделях животных с использованием андрогенов в пренатальном периоде представлены в табл. 1.

 

Таблица 1 / Table 1

Исследования на моделях животных с использованием андрогенов в пренатальном периоде

Studies on animal models using androgens in the prenatal period

Авторы	Животные	Количество	Препарат и длительность введения	Исследуемые позиции	Результаты
D.H. Аbbot et al., 1998 [4]	Макаки-резус	21	Тестостерона пропионат, 15–88 дней	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников	1. ↑ Т; ↑ Е2. 2. ↑ ЛГ; ↓ ФСГ. 3. ↑ преантральных и антральных фолликулов
X.Y. Wu et al., 2010 [5]	Крысы линии Спрег-Доули	45	Тестостерон и дигидротестостерон, 70 дней	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников	1. ↑ Т; ↑ Е2. 2. ↑ ЛГ; ↓ ФСГ. 3. ↑ преантральных и антральных фолликулов
X. Yan et al., 2013 [6]	Крысы линии Спрег-Доули	44	Дигидротестостерон, 30 дней	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников	1. ↑ Т; ↑ Е2. 2. ↓ ФСГ. 3. ↑ кистозно измененных и атретичных фолликулов
A.S. Caldwell et al., 2014 [7]	Мыши	–	Дигидротестостерон, 90 дней	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников. 4. Метаболические нарушения	1. =Т; =Е2*. 2. =ЛГ; =ФСГ*. 3. ↑ кистозно измененных и атретичных фолликулов. 4. Ожирение, дислипидемия, стеатоз печени, инсулинорезистентность

Примечание. Т — тестостерон; Е₂ — эстрадиол; ЛГ — лютеинизирующий гормон; ФСГ — фолликулостимулирующий гормон. * показатели не изменились при определении в динамике.

 

Модели на животных с использованием андрогенов в постнатальном периоде

В 1983 г. H. Ota et al. создали экспериментальную модель СПКЯ с использованием тестостерона пропионата, вводимого в постнатальном периоде крысам линии Вистар. Результаты оценивали через 200 дней. Согласно полученным данным в сыворотке крови андрогенизированных крыс было выявлено повышение уровня свободного тестостерона, ЛГ и ФСГ на фоне снижения секреции эстрадиола, отмечено также повышение количества кистозно измененных фолликулов [8].

Аналогичную экспериментальную модель в 2012 г. воспроизвела группа авторов во главе с V. Tyndall, но полученные ими результаты несколько отличались от результатов H. Ota 1983 г. Тестостерон пропионат вводили в течение 25–90 дней. Авторы отметили повышение уровня свободного тестостерона и эстрадиола в сыворотке крови на фоне снижения уровня ФСГ, а также увеличение количества кистозно измененных фолликулов [9].

В 2014 г. A.S. Caldwell et al. в постнатальном периоде использовали дигидроэпиандротестостерон (ДГЭА) и летрозол (нестероидный селективный ингибитор ароматазы). Исследователи показали, что после применения летрозола у животных происходили те же патологические изменения, что и при использовании дигидротестостерона в пренатальном периоде: наблюдались олиго-/ановуляция, атретичные и кистозные фолликулы, ожирение, дислипидемия, стеатоз печени, инсулинорезистентность. Однако при кратковременном применении ДГЭА овуляция и регулярные эстральные циклы сохранялись, а при более длительном применении данного препарата уменьшалось количество овуляторных циклов и развивалась инсулинорезистентность [7].

Исследования механизмов патогенеза СПКЯ на моделях животных с использованием андрогенов в постнатальном периоде представлены в табл. 2.

 

Таблица 2 / Table 2

Исследования на моделях животных с использованием андрогенов в постнатальном периоде

Studies on animal models using androgens in the postnatal period

Авторы	Животные	Количество	Препарат и длительность введения	Исследуемые позиции	Результаты
H. Ota et al., 1983 [8]	Крысы линии Вистар	55–77	Тестостерона пропионат, 200 дней	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников	1. ↑ Т; ↓ Е2. 2. ↑ ЛГ; ↑ ФСГ. 3. ↑ кистозно измененных фолликулов
V. Tyndall, et al., 2012 [9]	Крысы линии Вистар	–	Тестостерона пропионат, 25–90 дней	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников	1. ↑ Т; ↑ Е2. 2. ↓ ФСГ. 3. ↑ кистозно измененных и атретичных фолликулов
A.S. Caldwell et al., 2014 [7]	Мыши	–	Дигидротестостерон, ДГЭА, летрозол, 90 дней	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников. 4. Метаболические нарушения	1. =Т; =Е2*. 2. =ЛГ; =ФСГ*. 3. ↑ кистозно измененных и атретичных фолликулов. 4. Ожирение, дислипидемия, стеатоз печени, инсулинорезистентность

Примечание. Т — тестостерон; Е₂ — эстрадиол; ЛГ — лютеинизирующий гормон; ФСГ — фолликулостимулирующий гормон. * показатели не изменились при определении в динамике.

 

Модели на животных с использованием эстрогенов

Для изучения патогенеза СПКЯ были разработаны экспериментальные модели на животных с применением эстрогенов для индукции характерных признаков заболевания.

Создание моделей в постнатальном периоде

В 2012 г. G. Cruz et al. создали экспериментальную модель СПКЯ на крысах линии Спрег-Доули с использованием эстрадиола валерата, который вводили в постнатальном периоде. В ходе данного эксперимента были получены следующие результаты: зарегистрировано повышение уровня эстрадиола в сыворотке крови на фоне снижения уровня андростендиона, увеличение количества атретичных и кистозно измененных фолликулов. При этом не получено достоверных данных об изменении секреции ЛГ [10].

Кроме применения и оценки влияния гормональных препаратов в экспериментальной модели СПКЯ, ряд исследователей проанализировали эффекты гормоноподобных веществ на репродуктивную систему. В частности, M. Fernandez et al. в 2010 г. провели эксперимент по влиянию бисфенола А на гормональный фон и морфологическую структуру яичников. Бисфенол А — химическое вещество, входящее в состав поликарбоната пластмассы, эпоксидной смолы и полистирола, способное влиять на эндокринную функцию организма, является агонистом эстрадиола и антагонистом андрогенов и гормонов щитовидной железы. Была создана экспериментальная модель на крысах линии Спрег-Доули. Оказалось, что бисфенол А у крыс приводит к повышению синтеза ГнРГ, свободного тестостерона и эстрадиола на фоне снижения секреции прогестерона, а также к повышению количества атретичных и кистозно измененных (ановуляторных, с тонким слоем гранулезы и отсутствием слоя тека-клеток) фолликулов [11].

Создание моделей на животных в пубертатном периоде

Влияние эстрогенов и эстрогенподобных препаратов на появление СПКЯ-подобных признаков у экспериментальных животных оценивали не только в постнатальном, но и в пубертатном периоде. Так, A. Schulster, R. Farookhi [12] и J.R. Brawer et al. [13] крысам линии Вистар в пубертатном периоде вводили 2 мг эстрадиола валерата однократно. После введения эстрадиола валерата отмечалось повышение числа кистозно измененных и атретичных фолликулов на фоне снижения секреции эстрадиола и ЛГ. В ходе экспериментов убедительных данных за изменение секреции андрогенов не получено.

Cоздание моделей на животных в репродуктивном возрасте

Формирование СПКЯ-подобных признаков при использовании эстрогенов и эстрогенподобных препаратов у экспериментальных животных репродуктивного возраста представляет важную модель для изучения патогенеза фенотипических проявлений данного синдрома.

Экспериментальная модель на крысах линии Вистар репродуктивного возраста с использованием однократной дозы эстрадиола валерата была разработана в 1984 г. группой авторов во главе с R.К. Hemmings. Было установлено, что на фоне снижения секреции ЛГ и при отсутствии изменений в уровне андрогенов увеличивалось количество кистозно измененных фолликулов [14].

Сходную модель в 1993 г. представили L.M. Quandt et al. Однако в данной работе модель создавалась на морских свинках, которым эстрадиола валерат вводили подкожно в течение двух дней. В ходе эксперимента было отмечено повышение уровня эстрадиола в сыворотке крови, увеличение количества атретичных и кистозно измененных фолликулов. Убедительных данных за изменение уровня андрогенов в сыворотке крови также получено не было [15].

Таким образом, экспериментальные модели СПКЯ с использованием эстрадиола валерата продемонстрировали повышение количества атретичных и кистозно измененных фолликулов на фоне отсутствия изменения уровня андрогенов в сыворотке крови (результаты представлены в табл. 3).

 

Таблица 3 / Table 3

Исследования на моделях животных с использованием эстрадиола валерата

Studies on animal models using estradiol valerate

Авторы	Животные	Количество	Период	Препарат и длительность введения	Исследуемые позиции	Результаты
G. Cruz et al., 2012 [10]	Крысы линии Спрег-Доули	30	Постнатальный	Эстрадиола валерат, разовая доза	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников	1. ↑ Е2; ↓ андростендиона. 2. =ЛГ*. 3. ↑ кистозно измененных и атретичных фолликулов
M. Fernandez et al., 2010 [11]	Крысы линии Спрег-Доули	30	Постнатальный	Бисфенол А, 10 дней	1. Стероидные гормоны. 2. Морфология яичников	1. ↑ Т; ↑ Е2. 2. ↑ кистозно измененных и атретичных фолликулов
А. Schulster, 1984 [12] J.R. Brawer, 1986 [13]	Крысы линии Вистар	65 50	Пубертатный	Эстрадиола валерат, разовая доза	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников	1. ↓ Е2. 2. ↓ ЛГ; ↓ ФСГ. 3. ↑ кистозно измененных и атретичных фолликулов
R. Hemmings et al., 1983 [14]	Крысы линии Вистар	32	Репродуктивный	Эстрадиола валерат, разовая доза	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников	1. =Т. 2. ↓ ЛГ. 3. ↑ кистозно измененные фолликулы
L.M. Quandt et al., 1993 [15]	Морские свинки	32	Репродуктивный	17β-Эстрадиол, 2 дня	1. Стероидные гормоны. 2. Морфология яичников	1. ↑ Е2. 2. ↑ кистозно измененных и атретичных фолликулов

Примечание. Т — тестостерон; Е₂ — эстрадиол; ЛГ — лютеинизирующий гормон; ФСГ — фолликулостимулирующий гормон. * показатели не изменились при определении в динамике

 

Создание моделей синдрома поликистозных яичников у животных с помощью модификации генома

Для разработки экспериментальной модели СПКЯ используют различные методики, направленные на модификацию генома у животных.

Известны исследования генетической модификации, которые выполняли на стадии эмбрионального развития у поколения трансгенных животных. Учеными были созданы две экспериментальные модели на мышах и одна экспериментальная модель на крысах.

Создание моделей в эмбриональном периоде

Впервые модель для исследования генетической модификации на стадии эмбрионального развития у самок трансгенных мышей была представлена в 1997 г. K.A. Risma. Авторы создали трансген с кодирующей областью бычьей β-субъединицы ЛГ, связанной с кодирующей последовательностью карбоксилтерминального пептида β-субъединицы хорионического гонадотропина и содержащий усеченный бычий α-субъединичный промотор (–315/+45) для направления экспрессии данного трансгена в гонадотропы. ДНК вводили в ооциты от мышей (C57BL/6×SJL) F1 и потомков, типированных методом полимеразной цепной реакции с использованием хвостовой ДНК. В ходе эксперимента у потомства мышей отмечалось повышение секреции эстрадиола, тестостерона, ЛГ в сыворотке крови, а также увеличение количества кистозно измененных фолликулов [16].

В 2007 г. J.K. Devin et al. для создания модели СПКЯ впервые использовали ингибитор плазминогена-1 (PAI-1), основной эффект которого связан с торможением активности сериновой протеиназы. Были зафиксированы повышение уровня свободного тестостерона в сыворотке крови трансгенных мышей и увеличение количества кистозно измененных фолликулов на фоне уменьшения количества овуляторных циклов [17].

Помимо исследования воздействия гормональных веществ на формирование клинических признаков СПКЯ изучали влияние метаболических нарушений на репродуктивную систему. В 2009 г. группа авторов во главе с D. Shi разработала модель СПКЯ у трансгенных крыс с ожирением, вызванным дисфункцией рецептора лептина. Были выявлены повышение секреции тестостерона без изменений уровня секреции эстрадиола, увеличение количества атретичных и кистозно измененных фолликулов [18].

Исследования механизмов патогенеза СПКЯ на моделях животных с модификацией генома представлены в табл. 4.

 

Таблица 4 / Table 4

Исследования на моделях животных с модификацией генома

Studies on genome-modified animal models

Авторы	Животные	Количество	Период	Препарат и длительность введения	Исследуемые позиции	Результаты
K.A. Risma et al., 1997 [16]	Трансгенные мыши	20	Эмбриональный	β-Субъединица ЛГ	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников	1. ↑ Т; ↑ Е2. 2. ↑ ЛГ. 3. ↑ кистозно измененных фолликулов
J.K. Devin et al., 2007 [17]	Трансгенные мыши	39	Эмбриональный	PAI-1	1. Стероидные гормоны. 2. Морфология яичников. 3. Количество овуляторных циклов	1. ↑ Т. 2. ↑ кистозно измененных. 3. ↓ количества овуляторных циклов
D. Shi et al., 2009 [18]	Трансгенные крысы	18	Эмбриональный		1. Стероидные гормоны. 2. Морфология яичников	1. ↑ Т; =Е2*. 2. ↑ кистозно измененных фолликулов

Примечание. Т — тестостерон; Е₂ — эстрадиол; ЛГ — лютеинизирующий гормон; ФСГ — фолликулостимулирующий гормон. * показатели не изменились при определении в динамике.

 

Cоздание модели синдрома поликистозных яичников у животных при помощи нестероидного ингибитора ароматазы

Создание модели на животных в пубертатном периоде

Данная модель была разработана на самках крыс с помощью нестероидного ингибитора ароматазы — летрозола. Препарат вводили в трех различных дозировках (0,1; 0,5 и 1,0 мг/кг) в течение 21 дня. Отмечены повышение уровней свободного тестостерона и ЛГ на фоне снижения секреции эстрадиола; а также повышение количества кистозно измененных фолликулов [19].

Сходная модель с использованием летрозола была создана в 2013 г. на самках крыс линии Вистар. Однако в этом случае были изменены дозировка препарата — 9,0 или 18,0 мг/кг и срок введения — 90 дней. Установлено, что длительная терапия летрозолом приводит к возникновению метаболических дисфункций, например к развитию инсулинорезистентности. А как известно, инсулинорезистентность рассматривают в качестве предиктора развития СПКЯ. Помимо инсулинорезистентности были отмечены повышение массы тела, уменьшение числа овуляторных циклов, увеличение количества атретичных и кистозно измененных фолликулов, увеличение секреции ЛГ на фоне снижения секреции ФСГ аденогипофизом, повышение уровня тестостерона [28].

Создание модели на животных репродуктивного возраста

Новые данные по использованию ингибитора ароматазы летрозола в репродуктивном периоде в качестве препарата, потенцирующего развитие признаков СПКЯ, были получены в 2016 г. Результаты были схожи с результатами предыдущих исследований на крысах пубертатного периода (в табл. 5) [20].

 

Таблица 5 / Table 5

Исследования на моделях животных с использованием нестероидного ингибитора ароматазы

Studies in animal models using a non-steroidal aromatase inhibitor

Авторы	Животные	Количество	Период	Препарат и длительность введения	Исследуемые позиции	Результаты
Каfali H. et al., 2004 [19]	Крысы	34	Пубертат	Летрозол, 21 день	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников	1. ↑ Т; ↓ Е2. 2. ↑ ЛГ. 3. ↑ кистозно измененных фолликулов
M.M. Maliqueo et al., 2013 [28]	Крысы линии Вистар	46	Пубертат	Летрозол, 90 дней	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников. 4. Инсулинорезистентность. 5. Количество овуляторных циклов	1. ↑ Т. 2. ↑ ЛГ; ↓ ФСГ. 3. ↑ кистозно измененных и атретичных фолликулов. 4. ↑ ИР. 5. ↓ количества овуляторных циклов
C. Li et al., 2016 [20]	Крысы линии Вистар	10	Репродуктивный	Летрозол, 21 день	1. Стероидные гормоны. 2. Гонадотропины. 3. Морфология яичников	1. ↑ Т; ↓ Е2. 2. ↑ ЛГ; ↑ ФСГ. 3. ↑ кистозно измененных фолликулов

Примечание. Т — тестостерон; Е₂ — эстрадиол; ЛГ — лютеинизирующий гормон; ФСГ — фолликулостимулирующий гормон; ИР — инсулинорезистентность.

 

Cоздание модели синдрома поликистозных яичников под влиянием факторов окружающей среды

Принято считать, что в качестве предиктора развития СПКЯ могут выступать различные факторы окружающей среды (переохлаждение, свет), а также продукты с высоким гликемическим индексом.

Создание модели на животных пубертатного периода

Воздействие света на репродуктивную систему было исследовано в 2015 г. группой авторов из Китая. Исследование проводили на крысах линии Спрег-Доули, которые подвергались воздействию света в течение 112 дней. Было обнаружено повышение тестостерона в сыворотке крови исследуемых крыс, увеличение количества кистозно измененных фолликулов [23].

Создание модели на животных репродуктивного возраста

Впервые модель на крысах репродуктивного возраста для изучения влияния факторов окружающей среды была создана в 2008 г. M.P. Bernuci et al. Животных подвергали переохлаждению в течение 60 дней. В данном эксперименте продемонстрирована роль симпатической нервной системы в развитии гормонального дисбаланса. Хроническое переохлаждение приводит к активации симпатической нервной системы, что способствует повышению уровней тестостерона и эстрадиола на фоне отсутствия изменения секреции ЛГ и ФСГ, также увеличивается количество кистозно измененных фолликулов, в результате чего уменьшается количество овуляторных циклов [21].

Известно, что мелатонин способен влиять на секрецию ЛГ и тестостерона и стимулировать развитие гиперандрогении. Вполне возможно, что снижение секреции мелатонина может привести к повышению выработки ЛГ путем активации нейрона kiss1 (кисспептин 1). Kiss1 представляет собой пептид, который повышает активность клеток гипоталамуса, тем самым стимулируя выработку гонадолиберина, который, в свою очередь, влияет на секрецию гонадотропинов в аденогипофизе (ЛГ и ФСГ) [29, 30]. Впервые эффектами влияния света на репродуктивную систему заинтересовались в 90-х гг. ХХ в. В 1991 г. группа авторов во главе с S.F. Baldissera опубликовала результаты исследования влияния света на репродуктивную систему. Экспериментальная модель была создана с помощью крыс, которых подвергали воздействию света в течение 74 дней. В ходе эксперимента было отмечено увеличение количества кистозно измененных фолликулов, но достоверных данных, свидетельствующих об изменении гормонального баланса, получено не было [22].

Не меньший интерес вызывает влияние пищевого поведения на формирование фенотипических признаков СПКЯ, связанных с употреблением в пищу высококалорийных продуктов.

K.M. Volk et al. у крыс репродуктивного возраста, получавших в течение 14 нед. продукты с высоким содержанием жира и сахара, зафиксировали нерегулярные, ановуляторные менструальные циклы, значительные морфологические изменения в яичниках с повышением количества кистозно измененных фолликулов. В ходе данного исследования были выявлены повышенные уровни инсулина и общего тестостерона в сыворотке крови исследуемых крыс, а также увеличение жировой массы [26].

Однако в аналогичном исследовании, проведенном группой авторов во главе с J.S. Roberts, где самки крыс в течение 11 нед. также получали высококалорийную диету, наблюдалась гиперинсулинемия без гиперандрогенемии и морфологических изменений яичников, характерных для СПКЯ [27].

Создание модели синдрома поликистозных яичников с применением других веществ

Впервые влияние психотропных препаратов на репродуктивную систему было оценено в 2003 г. канадскими учеными, которые использовали вальпроевую кислоту для создания экспериментальной модели СПКЯ. Вальпроевая кислота — противоэпилептическое средство, также применяемое для профилактики мигренозных головных болей.

В течение 30 дней крысы линии Спрег-Доули получали вальпроевую кислоту. В результате увеличилось число атретичных и кистозно измененных фолликулов, а уровни тестостерона и эстрадиола в сыворотке крови не изменились [24].

Создание модели синдрома поликистозных яичников с использованием антимюллерова гормона в пренатальном периоде

Антимюллеров гормон (АМГ) представляет собой трансформирующий фактор роста, уровень которого характеризует овариальный резерв. Для выяснения вопроса о возможности влияния повышенного уровня АМГ при беременности на развитие СПКЯ у потомства в более позднем возрасте B. Tata et al. (2018) создали модель СПКЯ на мышах с использованием фосфатно-солевого буфера и биологически активной формы АМГ. В контрольной группе беременным мышам внутрибрюшинно вводили 0,01 М фосфатно-солевого буфера (pH 7,4), а мышам другой группы — фосфатно-солевой буфер вместе с биологически активной формой АМГ. Мыши получали препараты с 17-й по 18-й день гестации. Эксперимент показал, что у потомства мышей, которым вводили биологически активную форму АМГ, в зрелом возрасте отмечалась гиперактивация секреции ГнРГ, что способствовало повышению уровня ЛГ и, как следствие, повышению уровня тестостерона и ановуляции [25].

Исследования механизмов патогенеза СПКЯ на моделях животных с применением различных химических веществ, а также работы, в которых изучали факторы, влияющие на развитие данного заболевания, представлены в табл. 6.

 

Таблица 6 / Table 6

Исследования на моделях животных с использованием различных химических веществ и исследования, в которых изучали факторы, влияющие на развитие синдрома поликистозных яичников

Studies on animal models using a variety of chemicals and other factors affecting the development of polycystic ovary syndrome

Авторы	Животные	Количество	Период	Препарат и длительность введения	Исследуемые позиции	Результаты
M.P. Bernuci et al., 2008 [21]	Крысы линии Вистар	17	Репродуктивный	Длительное воздействие холода, 60 дней	1. Стероидные гормоны. 2. Морфология яичников. 3. Количество овуляторных циклов	1. ↑ Т; ↑ Е2. 2. =ЛГ; =ФСГ*. 3. ↑ кистозно измененных фолликулов. 4. ↓ количества овуляторных циклов
S.F. Baldissera et al., 1991 [22]	Крысы	15	Репродуктивный	Длительное воздействие света, 74 дня	1. Гонадотропины. 2. Морфология яичников	1. =ЛГ; =ФСГ*. 2. ↑ кистозно измененных фолликулов
K.M. Volk et al., 2017 [26]	Крысы линии Спрег-Доули	30	Репродуктивный	Высококалорийная диета, 14 нед.	1. Инсулин. 2. Стероидные гормоны. 3. Гонадотропины. 4. Количество овуляторных циклов. 5. Морфология яичников	1. ↑ инсулина. 2. ↑ Т. 3. ↓ ЛГ. 4. ↓ количества овуляторных циклов. 5. ↑ кистозно измененных фолликулов
X. Kang et al., 2015 [23]	Крысы линии Спрег-Доули	–	Пубертат	Длительное воздействие света, 112 дней	1. Стероидные гормоны. 2. Морфология яичников	1. ↑ Т. 2. ↑ кистозно измененных фолликулов
D.S. Lagace et al., 2003 [24]	Крысы линии Спрег-Доули	22	Репродуктивный	Вальпроевая кислота, 30 дней	1. Стероидные гормоны. 2. Морфология яичников	1. =Т; =Е2*. 2. ↑ кистозно измененных и атретичных фолликулов
B. Tata et al., 2018 [25]	Мыши	–	Пренатальный	АМГ и фосфатный буфер	1. Уровень ГнРГ. 2. Гонадотропины. 3. Стероидные гормоны. 4. Количество овуляторный циклов	1. ↑ ГнРГ. 2. ↑ ЛГ. 3. ↑ Т. 4. ↓ количества овуляторных циклов

Примечание. Т — тестостерон; Е₂ — эстрадиол; ЛГ — лютеинизирующий гормон; ФСГ — фолликулостимулирующий гормон; ГнРГ — гонадотропин-рилизинг-гормон; АМГ — антимюллеров гормон.

 

Заключение

Поскольку существуют этические ограничения для проведения экспериментальных исследований на людях, разрабатывают модели с участием животных в качестве фундаментальной основы для изучения новых аспектов патогенеза различных заболеваний. Помимо понимания механизмов развития патологических процессов экспериментальные модели способствуют разработке перспективных направлений таргетной терапии заболеваний. Среди преимуществ использования грызунов в экспериментальных моделях наиболее важны их стабильный генетический фон, простота в обращении и уходе, более короткий репродуктивный период и короткие жизненные циклы.

В данном обзоре проанализированы различные экспериментальные модели синдрома поликистозных яичников на животных с использованием как прямого гормонального воздействия, так и опосредованных методов. В большинстве приведенных исследований продемонстрированы изменения морфологической структуры яичников, проявляющееся увеличением количества атретичных и кистозно измененных фолликулов в сочетании с повышенным или неизменным уровнем андрогенов. Убедительные данные за гиперандрогенемию получены только на моделях с применением андрогенов и ингибиторов ароматазы. Эстроген-индуцированное вмешательство не является оптимальным в создании экспериментальных моделей синдрома поликистозных яичников вследствие отсутствия убедительных данных за изменение секреции андрогенов.

Использование трансгенных животных для создания экспериментальной модели синдрома поликистозных яичников может быть полезным и для выявления патогенетических механизмов эндокринных и репродуктивных нарушений.

Для изучения механизмов сложного патогенеза синдрома поликистозных яичников вследствие наличия нескольких фенотипов заболевания необходимы модели, которые бы учитывали эндокринные, репродуктивные и метаболические особенности синдрома.

При написании данного литературного обзора было отмечено, что формирование фенотипа синдрома поликистозных яичников зависит от того, в какой период жизни начинается воздействие потенцирующего фактора. Это может помочь в своевременной диагностике синдрома поликистозных яичников и разработке комплекса профилактических мероприятий.

Обзор подготовлен в рамках ПНИ № АААА- А20-120041390030-3.

Об авторах

Мария Игоревна Ярмолинская

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Северо‑Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: m.yarmolinskaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6551-4147
SPIN-код: 3686-3605
Scopus Author ID: 7801562649

д-р мед. наук, профессор, профессор РАН, руководитель отдела гинекологии и эндокринологии, руководитель центра «Диагностика и лечение эндометриоза»; профессор кафедры акушерства и гинекологии

Россия, Санкт-Петербург

Елена Ивановна Абашова

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»

Email: abashova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2399-3108
SPIN-код: 2133-0310

канд. мед. наук, старший научный сотрудник отдела гинекологии и эндокринологии

Россия, Санкт-Петербург

Ольга Леонидовна Булгакова

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»

Автор, ответственный за переписку.
Email: o.bulgakova1310@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1007-4543
ResearcherId: AAS-1434-2020

аспирант отдела гинекологии и эндокринологии

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

Дополнительные файлы