В ранее проведенном исследовании было показано, что низкоинтенсивное электромагнитное излучение (НИЭМИ) сверхвысокой частоты оказывает антиоксидантное и иммуномодулирующее действие в условиях острого иммобилизационного стресса [1]. Однако влияние этого фактора на организм, особенно на органы репродуктивной системы, остается еще малоисследованным. Для выявления и уточнения механизма действия НИЭМИ необходимо проведение экспериментальных исследований на субклеточном уровне, что даст возможность оценить характер развития внутриклеточных регенеративных процессов в условиях стресса. В этом плане особый интерес представляют изменения со стороны специфических ультраструктур - энергопродуцирующих и белоксинтезирующих органелл, во многом определяющих адаптационный потенциал клетки. В семенниках такой анализ целесообразно провести на клетках Сертоли (сустентоцитах), которые выполняют широкие и разнообразные функции в регуляции процессов сперматогенеза. В частности, эти клетки обеспечивают реализацию многих гормональных воздействий на семенники и осуществляют синтез специфических белков [2].
Цель данной работы - выявить ультраструктурные проявления регенеративных процессов в клетках Сертоли у крыс при иммобилизационном стрессе и при действии НИЭМИ.
Исследования были проведены на 27 белых нелинейных крысах-самцах массой 180-220 г. Работа с животными проводилась в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите животных, используемых для экспериментальных целей (Страсбург, 1986). Крысы были разделены на 5 групп:
1-я группа (опытная) - предварительное применение НИЭМИ (первичная профилактика) с последующим воздействием иммобилизационного стресса; 2-я группа (контроль к 1-й группе) - применение ложных процедур НИЭМИ (без включения аппарата) и воздействие иммобилизационного стресса; 3-я группа (опытная) - воздействие иммобилизационного стресса с последующим применением НИЭМИ (лечебно-профилактическое применение); 4-я группа (контроль к 3-й группе) - воздействие иммобилизационного стресса и ложных процедур НИ ЭМИ; 5-я группа (интактная) - животные никаким воздействиям не подвергались.
Иммобилизационный стресс осуществляли по методике Г. Селье однократным привязыванием крыс в течение 6 ч в положении на спине. Процедуры НИЭМИ проводили от аппарата Акватон-2 (ООО "Телемак", Саратов), плотность потока мощности меньше 1 мкВт/см2, частота около 1000 МГц. Всего на курс 8 процедур, время воздействия 2 мин. Животные облучались с расстояния 2-3 см от поверхности кожи поясничной области. Забой животных проводили через 1 день после действия стресса при первичной профилактике и через 9 дней при лечебно-профилактическом применении НИЭМИ. Для электронно-микроскопических исследований семенники фиксировали в 4% параформальдегиде, приготовленном на фосфатном буфере (рН 7,4), постфиксировали в 1% ОsO
У животных контрольной группы через 1 сут после воздействия стресса в клетках Сертоли наблюдались явления межклеточного и, реже, внутриклеточного отеков, деструкция митохондрий (Мх), фрагментация гранулярной эндоплазматической сети с выраженным снижением числа прикрепленных и свободных рибосом (рис. 1, а).
Применение НИЭМИ в условиях первичной профилактики и при лечебно-профилактическом воздействии способствовало снижению выраженности ультраструктурных нарушений в клетках Сертоли и повышению активности внутриклеточной регенерации, которая развивалась на фоне отчетливого улучшения процессов микроциркуляции [1]. Наиболее выраженные сдвиги отмечались со стороны митохондриального компартмента, гранулярной и агранулярной эндоплазматической сети и рибосом. При этом часто обнаруживались тесные контакты между Мх и гранулярной эндоплазматической сетью (см. рис. 1, б),
Таким образом, проведенное исследование показало, что применение НИЭМИ в режимах первичной профилактики и лечебно-профилактического воздействия в условиях острого иммобилизационного стресса вызывало усиление регенеративных процессов и снижение уровня ультраструктурных нарушений в клетках Сертоли. Можно полагать, что активация процессов внутриклеточной регенерации под влиянием НИЭМИ, была, по-видимому, тесно связана с конформационными сдвигами в биомембранах разных клеток, в том числе и в клетках Сертоли, что обеспечивало развитие антиоксидантного и биостимулирующего эффектов [5]. Кроме того, весьма важную роль в активации внутриклеточных процессов регенерации играли также нейроэндокринные механизмы регуляции, в том числе система гипофиз-семенные канальцы, в которой клетки Сертоли являлись мишенью для гипофизарного фолликулостимулирующего гормона, контролирующего их функциональную деятельность [2]. Следовательно, именно взаимодействие как местных, так и общих механизмов регуляции под влиянием НИЭМИ приводит к усилению развития регенеративных процессов и ослаблению дезадаптационных постстрессорных нарушений в клетках Сертоли. Выявленные эффекты позволяют предположить перспективность дальнейшего изучения механизмов действия НИЭМИ с целью повышения устойчивости организма и его репродуктивной системы к различным экстремальным факторам.
Конфликт интересов отсутствует.
Участие авторов:
Концепция и дизайн, написание текста, редактирование: Ю.К.
Сбор и обработка материала: М.Г., Л.Н., Л.М.
Статистическая обработка данных: М.Г., Л.Н.