Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Роль вторичных посредников в становлении андрогенной функций семенников в процессе полового созревания (экспериментальное исследование)
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Роль вторичных посредников в становлении андрогенной функций семенников в процессе полового созревания (экспериментальное исследование)"
,-'-1 I I' . •
„>;.. .. ^ Ил-; .;•.'•„■
БПБЛь-.* ¡робйшсКАЯ АКАДШИЯ ОБРАЗОВАНИЯ НАЩЮ-ИССВДОВАТЕЛЬСКИИ ИНСТИТУТ ВОЗРАСТНОЙ ФИЗИОЛОГИИ
На правах рукописи УДК 612.6-053.6:577.175.8
ЛИДЕР Антонина Ивановна
РОЛЬ ВГОРИЧШ ПОСРЕДНИКОВ В СТАНОВЛЕНИИ АЩРОГШЮЙ ФУНКЦИИ СйиЕНШКОВ В ПРОЦЕССЕ ПОЛОВОГО СОЗРЕВМГИЯ / экспериментальное исследование /
03.00.13 - физиология человека и ясивотних
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соисканиа ученой степени кандидата биологически: наук
Москва - 1992
Работа выполнена в Научно-исследовательском институте ьсзрьогной физиолога» Российской Академии Образования
Пивший руководитель: кандидат медидацлсих наук, старший научный сотрудник В.И.Чемодечов
Офицпал/АШд оппонэнты:
доктор биологических Ниук, профессор В.Н.Бабичетз доктор биологических наук И.А.Корниенко
Ведущая организация - Институт нормальной физиологии
им. П.К.Анохина Российской Академии наук
йсшшта состоится Р/С-^г^^^ШО, г. в 11 часов на
, засолении специгдазнроЕшного совета 1С 018.01,01 в Научно-р.сследовател^ском институте возрастной физиологии Российской Ахшде.чйй Образования по адресу: 119121, Мосчва, Погодинская ул.,
ксрд ,
С диссертацией можно ознакомиться в филиата !& Государственной научной педагогической библиотеки им. К.Д.Ушинс-кого при НШ! возрастной физиологии Российской Академии Образования
Автореферат разослан 1/7 1992г.
Учений секретарь специализированного совета Т.А.Цехмиотренко
Поцписяно к печати ?9.0б.92г. Заклз Объем 1,2о Тиряж ЮОэиэ.
Типография ШТУ.
OBI Л ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. В экспериментальной эндокринологии значительно возрос интерес х изучению роли вторичных посредников / "мессендае-ров" / в механизме молекулярно-клоточных взаимодействий при физиологических и патологических состояниях. Наиболее значшлш вторичные посредники - цалллчоскиэ иу.члеотэды и простагландшш.
По современным представлениям простагландшш но столько регулируют работу эндокринных келез, сколько включаются в реализацию гормонального эффекта. Естественно предположить, что в процессе онтогенетического развития проста"ландлнц, влияя на горнон-рецеп-торные взаимоотношения в семеннике, изменяют его чувствительность К ВОЗДеЙСТВИЮ ТРОПНЫХ ГОРМОНОВ / В.Б.Розен, 1984; M.Hichens, 1974;E.W.Horton с соавт., 1976; F.Haour , 1979; К.Iíuhn-Veltor о соавт. 1984/.
Действие на семенники лютропина и простаглаядинов опосредованно циклическими нуклеотидами / И.С.Аягахин, 1978;R.Gorman, 1980;п. Irvine , 1982/; при этом и лютропин, и простагландшш увеличивают содержание циклического одеиозинмонофосфата / цАМЗ? / в ткани семенников. В процессе полового созревания взаимоотношения между лютропином и циклическими нуклеотидами, по-видимому, должны меняться. Так, выяснено, что в ответ на симуляцию гонадотроцином в ткани семенника происходит значительное нарастание уровня цАМФ. Вместе с тем, величина стимулированного прироста содержания цАМФ с возрастом снижается / Г.А.Герасимов, 1984 /. В то же время конк-ретныв сведения о взаимоотношениях лютропина, -цШФ и простаглашш-нов на разных этапах полового созревания отсутствую , хотя йти данные имеет болызое значение для понимания характера и роли изменений чувствительности семенников.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования явилось экспериментальное изучение роли вторичных посредников в становлении андрогвнной функции семенников в процессе полового созревания. В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1. Изучить возрастную динамику функционирования гипофизарно-тестикул. рной системы и ее взаимоотношения с циклическими нуклеотидами / цАМФ и цШФ / и простагландинами /Ей Р^ ¡ на Р213111^ этапах полового развития.
2. Изучить особенности функционирования системы вторичных посредников в условиях экспериментальной стимуляции семенников* л?ь
тропиком,
3. Изучить особенности функционирования системы вторичных посредников в условиях экспериментального изменения андрогенного статуса организма.
Рабочая гипотеза. Выдвинуто предположение о том, что при действии на клетки-мишена гормонов гипофиза каждый из этапов передачи сигнала б ферментативном каскаде, вероятно, находится под контролем защитных механизмов, "нагельное воздействие гормонов приводит к десенсибилизации мембранных рецепторов. Одним из защитних механизмов является регулирование количества рецепторов, соединяющих лютропин с аденилатциклазой. Особенно значим данный механизм в онтогенезе, когда происходит увеличение чувствительности семенников к гонадотро-шнзм. Факторами, которые могут способствовать у1 мшчеаию чувствительности гонед, возможно, являются простаглаяднны группы Е, а также цШ>. Защютчми факторами могут являться простатландины группы р20, и цл®.
Основнне положенияг вшосимяе на защиту
1. Вторичные посредники являются Еачныы фактором динамики изменений чувствительности семенника к гонадотропной стимуляции гипофизом вследствие их воздействия на рецепгорное поле главдулоцитов.
2. эффективность внутриклеточного отероидогеназа в процессе полового созревания определяется паттерном сложных взаимоотношений мо..ду вторичными посредниками / цШФ, цАФ, ПГ Е, ПГ Р,'.
3. .ароцеос полового созревания характеризуется сменой роли вторичных посредников, как протектора внутриклеточных событий, на роль фактора макс шального проведения стимула, Тг в итоге, на роль модулятора системы обратной связи с гипофизом.
Научная новизна работы. Впервые показана роль вторичных посредников в становлении аядрогенной функции земшнкков. Их роль заключается; а/ в воздействии не процессы онтогенетического развития клеток Лейдига на первых этапах полового созревания, что ведет к сенсибилизации их к гапофизарной стимуляции; б/ во влиянии в последующем на поддержание и функционирование обратной связи в систоле гипофиз-гонады.
Впервые выявлены взаимоотношения между простагландинами противоположного типа действия в их влиянии на функционирование семенников в ходе полового созревания.
Научная и практическая значимость. Результаты исследования дополняют и углубляют современные представления о физиологических механизмах полового созревания и закономерностях развития взаимоотношений в системе гапофиз-тестлкулы за счет выясненной роли вторичных посредников.
Показано, что становление андрогенной функции семенника на начальной стадии обусловливается повышением рецепторной их активности, на средней - активацией системы проведения гормонального /гасофизарного / сигнала, на завзриаюцей - реализацией этого сигнала, что в конечном итога обёспечшает все условия, необходимые для' синтеза андрогенов.
Полученные данные представляют интерес не только для эндокринологии репродуктивной функции, но мог-т? быть использованы з качестве модели для изучения других звеньев эндокринной системы. Результаты работы могут быть использованы также для изучения патогенетических механизмов отклонений в ходе полового созревания, а так-г.е т>а анализе пограничных состояний.
Апробация работы. Материалы диссертации были долояены на 1У Всесоюзной конференции " Физиология развития человека" /г.Москва, 1990/; на П Всероссийском съезде эндокринологов /г.Челябинск,1991/.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав /обзор литературы, организация работы, материалы и методы исследования, результаты собственных исследований и заключение/ и выводов. Иллюстративный материал работы: 31 рисунок и 15 та^тац. Библиография включает 191 литературный источник / 44 отечественных и 147 иностранных авторов/.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материал и методы работы. Исследование проведено на 650 крысах - самцах линии Вистар в возрасте 3-х недель /неполовозрелые животные/, 5-ти, 6-ти, 7-ми, 8-ми, 9-ти недельные /период полового созрезаьля/ и 14~тк недельные криси /половозрелые/ /С.С.Раймна, с соавт., 1974; В.И.Махинько с соавт., 1975; к.Рогеа1 с соавт*, 1979; П.СИазе, А.Раупе, 1983; .1.?.НиЬаап1егл1 с соавт., 1983/. Наполняемость групп составляла 6-10 животных. У животных всех возрастов радиоиммунологическиш методами определяли концентрацию лютропина и тестостерона в плазме крови, тестостерона, цА'й, цШ5, простагландинов Е и ткани семенников.
Изучение возрастной динамики функционирования гапофизарно-тестикулярной системы и ее взаимоотношений с вторичными посредника.® било проведено на лнтактных животш.... Функциональное состояние семенников оценивали в условиях воздействия адекватных физиологических нагрузок. Влияние различного уровня гидрогенизации было исследовано на гемикасгрированных и бСздрогенизированных животных. Дефицит андрогенов создавали лутем гемшсастрацшх в возрасте 21 дня. Операцию произведши хирургические иссечением левого семенника под легким эфирным наркозом. Избыток андрогенов в организме создавали путем подкожного введения тестсстерона-пропионата, начиная с 21 дня, дважды в неделю, на протяжении всего периода исследования.
Снижение биосинтеза простагландинов в семенниках создавали путем подострого внугрлбршинного введения индометацииа. Забор материала провог.лли через 4 часа после его введения. Снижение концентрации простагландинов в ткани семенников было в 2-_,5 раза /простаглаадино группы £1 /, простаглавдино," ~ в Раз*
В качество гшофкзарной стимуляции семенников использовали экзогенное внутрибрямшшое введение хориогонадотропина человека /"Жэриогонкн", Гедеон-Рихтер, Венгрия /. Для определения тестостерона использовала наборы , изготовленные институтом биооргани-ч"зкой химии АН БССР'. Концентрацию лзотеинизирующего гормонп в плазме I ч>ви определяли радиоишунологическим методом на стандартных наборах реактивов. Радиометрию гамма-активности осуществляли в колодезном гамма-счегчшсе " АШса - 300" /Япония /; измерение радиоактивности, построение калибровочных кривых с последующим обсчетом результатов проводили на микропроцессоре данного счетчика.
Концентрацию цАМ? и цГШ> определяли в водном экстракте семенников с использованием набора фирмы " АтетвЬт "/Англия /. Радиометрию бета-активности проводили на жидкостном бета-спектрометре "Интертектик С-30" / Франция / в сцинтилляторе, гчновой которого являлся даокоан.
Концентрацию простагландшюв группы £ определяли при помощи набора " С111)1св1 Аззау^' /США/, Подготовку образцов для радиоим-цунологического анализа осуществляли через экстракции и хроматографию. Экстракцию простагландинов из ткани семенников и разделение на колонхе проводили согласно методике ^Ге в. ,И.ВеЬхшап /1974/ в модификации Н.А.Некрасовой о ооавт. /197''/ с небольшими
собсвенными изменениями. Использовали колонки с кремниевой кислотой фирмы "Mallenkrodt "" / Германия /, предварительно откалибро-
2ант;а для разделения простагландинов, Концентрацию простагландинов * группы определяли на наборах Института Изотопов / Венгрия /.
Белок для пересчета каздой пробы из ткани семенника определяли по методу Лоури. .
Цифровой материал обработан статистически с оценкой достоверности различий по критерию Сгыодента. Графики, представленные в работе, кроме относительных приростов, выполены на компьютере "Apple // е " / Великобритания / с использованием программы " Scientific Plotter".
РЕЗУЛЬТАТЫ СОЕСТВШШХ ИССЛЕДОВАНИИ
1. Динамика функционирования гипофизарно-тестикулярной систем! у крыс-самцов в онтогенезе
Концентрация тестостерона в ткани семенников и в плазма крови изменялась волнообразно: от минимальных значений в 3-х недельном возрасте /34,3+2,3 ш.юль/мг - в ткани; 5,1+0,4. пмоль/л - в плазме / до значимого повыиения к 6-ти неделям - до 91,1+13,5 пмоль/мг в ткани семенников /табл.1/. Максимальное повышение тестостерона в исследуемых средах отмечалось в конце пубертата. Концентрация гормона в ткани семенников составляла 198,5+23,2 пмоль/мг, а в плазме крови 21,8+2,6 пмоль/л. Концентрация тестостерона в крови не являлась отражением содержания данг го гормона в семенниках. Так, в выше приведенные критические возрастные периоды, соотношение тестостерона в разных средах не одинаково: в 6-ть недель тестостерон в семенниках синтезировался более активно, чем секрвтировалоя. / хотя концентрация его увеличивалась и в плазме крови, и в ткани семенников/. В конце пубертата, в большей степени, увеличивалась секреция тестостерона.
Возрастание лютропина носило фазный характер: от 3-х до Е -ти недельного возраста концентрация его в плазме крови увеличивалась /р^.0,001/, снижалась к 7-ми неделям /рг.0,05/ к достоверно повышалась к 8-ми. недельному возрасту, но максимального значения концентрация лютропина достигала у половозрелых животных.
Функционирование гипофизарно-тестикулярной системы изменялось в условиях■различной насыщенности организм" андрогенами. В услови-
ях гемысастрации для обеспечения полового созревания включались механизмы, в большей степени отвечающие за синтез тестостерона в семеннике. Поэтому, к концу пубертата '-1разо'валось в одном семеннике в 1,5 раза больше стероидов, чем з одном семеннике контрольных крыс, т.е. иайявдался феномен пшеряскпенсацик, при этом, концентрация тестостерона в плазме крови на протяжении всего подового созревания оставалась низкой В условиях данного эксперимента, на низкие концентрации тестостерона увеличение концентрации лотропи-на проявлялось в возрасте 7-кн недель /р^0,001/, т.з. на более раннем сроке, чем у крыс контрольных групп.
Созданный избыток аздрогенов в организме / гидрогенизация / повлиял на концентрацию только тестостерона, концентрация латро-пина при этом увеличивалась только у неповозрелых крысят и снижалась у половозрелых /р<0,01 /. В- значительно большей степени увеличивалась к лценгроцая тестостерона в плазме крови. Максимальная секреторная, также, как и синтетическая реактивность .нкреторкого аппарата выявилась в возрасте 6-ти недель У половозрелых животных избыток аздрогенов не вызывал увеличения тестостерона в семенниках, наблвдался, так называемый, эффект "плато".
Установлено, что значительное увеличение андрогенов происходило от стимуляции экзогенным гокадотропином. Особенно чувствитель-"ыми оказались возраста в 6-ть и 8-мь недель, это выражалось в максиьг 'шных приростах концентрации тестостерона. В ранний постпубертат содержание гормона оставалось выше контрольного зкаченп, но реактивность падала.
Конец пубертата регулируется не только по механизму отрицательной обратной связи, но возможно, и теш механизмами которые на уровне самих клет ч-ыишэней. Содержание тестостерона i плазме крови и в ткани семенников оставалось ниже контрольных значений под действием иддометацина / блокатора синтеза простагланданов/ вплоть до конца пубертата. Сразу обращает на себя внимание тот факт, что увеличивалась концентрация лзотропина, по сравнению с контрольными группами на 87^ - в 8~мь недель и на 180% - в 9-ть недель, достигая в этом возрасте максимального значения.
2. Динамика функционирования цАМФ и цШФ.у крыс-савдов . в онтогенезе
Изменения цДМФ /табл.1/ в.ткани семенников носили фазный
характер: от высоких значений в 3-й недели - 39,Г_>1,4 пмоль Л<г до |
*
1
Таблица I
Концентрация тестостерона (Тдл) в плазме крэзл, тестостерона (То), циклических нуклеотидов (цАМФ, цШЗ), дростаггаедшмэ (ПГ Е, ГС ) в ткакя ссмзкников икгактннх крыс-самцов в периоде полового созревания
Показатель ВОЗРАСТ ( н8д8л2 )
3 5 6 7 8 3
Тпл, 5,1±0,4 дмоль/л 10,0*3,2 12,3^1,6 6,8^0,3 4,2*0,4 21,8*2,6 глсз
Тс, 34,3^2,3 пмоль/мг белка 65,8*5,7 91,2±13,5 56,2^2,5 жзизь 79,5^10,4 198,5^23,2
ЦАМФ,, 39,2*1,4 дмоль/мг белка 23,6*1,8 £2 16, ад, 8 х 61,£±2,5 36,6^2,1 49| 3±3, 5
ЦШЗ, , 15,1+1,2 оно т/иг белка 9,1^2,3 8,6д0,7 9,8^0,8 9,810,7 6,6^0,7 жз
ПГ Е,, 0,6^0,07 пколь/мг белка с.7*0,1 3,4*0,2 ЕЛХ 2,0д0,01 Х2& 0,2*0,01 пжз 0,8д0,04
ПГ , 1,4±0,3 ииоль/ат белка 0,в±0,06 0,5^0,03 2 0,5^0,03 0,543,05 0,5^0,05
Примечание, атаками х,пк,жсз обозначаются различия по сравЕгшэ с продздуаса возрастом.
■ Уровни значимости: р<0,05 - г; р<0,01 - жз; р<0,001 - ест
-ь -
минимального показателя в 6-ть недель - 16,2+1,8 пмоль/мг; от высоких значений в 7-мь недель - 61,6+2,5 пмоль/мг до низких - в 8-мь недель - 36,6+2,1 пмоль/мг, на фоне стабильного показателя цГЫФ в эти возрастные периоды. Конец пубертата характеризовался повышением концентрации цАМФ и снижением - цГМФ /р<0,01 /.
В условиях компенсаторной гипертрофии семенника / гемикаст-рация/ происходило изменение в.зрастной динамики цД® /рис.1/. Через неделю после огирации концентрация цДИ? достоверно сншхалась, а цГШ? оставалась прежней. В начале пубертата увеличивается концентрация цГМФ /р<0,001/ относительно контроля, без изменений остается ц/Ш>, В период увеличения чувствительности семенников к го-надотропинам увеличение цШФ и еншение ЦШФ /р<0,01/ наводит на мысль, что до установления обратной связи регуляция внутриклеточных процессов осуществляется ультракороткими связям-и мккду циклическими нуклео щами.
Под влиянием повышенного уровня тестостерона при _лдрогени-защш /рис.1 / концентрация цШФ на протяжении всех исследованных возрастных периодов оставалась достоверно шже контрольных значений соответствующих возрастов, при этом-концентрация ц№Ф практически не изменялась. Исключение составили половозрелые крысы: у них концентрация цШФ достоверно снижалась относительно контрольного уровня.
Ввглете хориогонодо^ропина /ХГ/, в дозе оптимальной для максимального увеличения андрогенов /15 МЕ/, повлияло на концам рацию цШ& /рис.2/. Максимальное увеличение содержания цАМФ в ре-менниках отмечалось в 3-ю и 6-ю недели, когда мп^лмальные контрольные значения этих возрастов. Наибольшая чувствительность цШФ к стимулирующему влиянию 'Т выявлялась в возрасте 8-ми и недель: концентрация цШФ выше контрольного значения на 127$ и 138$ соответственно. Концентрация цГМФ в 5ть недель зависала от вводимой дозы: от наибольшей из вводимых доз ХГ она увеличивалась на 53$ /р^0,01/.
Исследование возрастной динамики изменений концентрации цАШ и цГМФ в условиях воздействия индометацином выявило различие ыеж-ду экспериментальными и контрольными группами, В контрольной группе содержание цАМФ возрастало от минимальных значений в начале пубертата к концу, а концентрация цГМФ - снижалась; у экспериментальных крыс концентрация обоих нуклеотидов возрастала. Значительное,
г
{50 140
т Iо 60 4о 20 о -го чо -60
- IГ
и
»„ «««
/
п
/
л<2штж1г
356? ¿Ш
Возраст, пелоль
уровень
г № &0 60 АО 20 О
-60 -50
3
Контрольный
уровень
Ь
Возраст, недель
-Рис, 1. Относительные приросты концентрации цАМФ О и цГМФ 0 в ткани семенника у гемякастрированннх / А / и андрогенизированных / Б / крыс-самцов разног'1 возраста. Здесь и далее за 1СЦ£принят уровень показателя со^тветствушей контрольной группы.
160 ÍAQ {20 100 т 60 40 20 о -20 -40 - 60 - г
1 3 5 6У&Э1') ¿БСУ&ЬН
Бсзраст, недель Рис. 2. Относительные приросты концентрации цАМФ / А / к иХТ/.!1 / Б / в ткани семенников крыс-самцов разного возраста после стшул^ки хорвогонадотропином /ХГ/ в дозе 15 ЮЗ.
СР
Контрольный
уровень
максимальное увеличение концентрат'' и нПЛ$ выявлялось в 9-ти недельном возрасте: относительный процент прироста уровня цА"Ф составлял 1-1% и цП.Ф - 331$ по сравнению с контрольной группой. Однонаправленные максимальные изменения приводимых нуклеотидов возможно в результате экстремальных- ситуаций и указывает на создание компенсаторных ^еакций.
3. Динамика функционирования простагландинов /£ и у
кркс-салздов в онтогенезе
Динамик^ содержания простагландинов носила, волнообразный характер: т 3-х до 5-ти недель содержание ПГ Е и ПГ ?zdj оставалось без изменений, но сравнивая коли--естзенше показатели их содержания выявили преобладание в семенниках ПГ Ро<Х/ над ПГ 3. К 6-тя недельному возрасту происходило разнонаправленное достоверное изменение исследуемых простагландинов: максимальное нарастание содержания ПГ Е с 0,7+0,1 до 3,4^,2 гшоль/мг и уменьшение концентрации ПГ ?20к/ от 1,4+0,3 до 0,6+0,1 пмолъ/мг. Данные взаимоотношения простагландинов отразил и коэффк чент ПГ Р2С<, /ИГ Е, который в 6-ти недельном возрасте имел нагмзпьцсо значение. В следующие возраста изменялась концентрация только IIP К: достоверно уменьшалась до 2,0+0,01 пколь/мг - в 7-мь недель я до 0,2+0,01 пмоль/мг - в 8-мь недель, достигая в этом возрасте минимального значения,. Конец пубертата заканчивался повышением концентр ции ПГ Е до значений, которые были в начале пубертата. Уровень ПГ Р^ф » достигнутый в возрасте 6-ти недель, до конца пубертата оставался без изменений. Коэффициент ПГ $'¿0/ ^ ® ®с"игал наииолыавй величины в 8-ми недельном возрасте, за счет преобладания в семенниках
В экспериментальном исследовании о гемикас-^ацией /рис.3/ установлено, что через неделю после операции концентрация ПГ Е и ПГ практически не отличалась от контрольной, и в семеннике
преобладало содержание ПГ примерно в 2 раза соответственно, соотношение ПГ ^¿ф /ПГ Е в контр льной и экспериментальной группах не различались. В 5-ти недельном возрасте j гемикастрированних крыс концентрация ПГ Е и ПГ Fg ^ достоверно ни...9 контрольных значений, но в семеннике преобладала концентрация ПГ Fo Соотношение ПГ Ъ^^/ПГ £ составляло 2,89+0,19, что вшэ контроля и предыдущего возраста. В 6-ть недель, в отличие от контрольной группы, концентрация ПГ Е снижена, а ПГ Fg^ вкаэ контрольного значения, но в сч-
г
(соо В соо 1СОО 6СО' 5 СО 4 со Зсо г но 100 о'
- го
- 10 - 60 - ¿о
пт
и
II. и п1
уровень
/
ч»
100
МО юс 1С 60 40
го о
• го - 40 ■ 60 ' &0 •т
Возраст, недель
И
/Л
-у/-
£
чэ
Контрольный
уровень
35М&9Н ¡567&9М
Возраст, недель
Рис. 3. Относительные приросты концентрации ПГ Е □ и 11Г 0 в ткани семенника у гемикастрированных / А /
и андрогенизированнкх / Б / кркс-самцов разного возраста.
меннккэ преобладает концентрация Ш Е. В следующий л последующий периодах отмечали достоверное увеличение концентрации простаглан-динов, ьо концентрация 11Г Е значительно тгревшпаот содержание ПГ ^-¿й/ достигал максимальной чувствительности в 8-мь недель.
Совсем икая картина при рассмотрении взаимоотношений простагландинов под ь.лянием андрогенизаци... В сравнении с контрольными значениями выявлялось сквкенке /р<£0,03/ концентрации ИГ К во ecgx исследованных возрастах /рпс.З/. Наибольшее сшжение концентрации IJT £ отмечалось в В-къ к S-ть недс-ль и у половозрелых жгеот-ных. Концентрация III1 Б позраоте 3-х и 5-ти недель низ?е /р<0,01/ контрольных показателей и значительно возрастает в 6-ть и 7-мь недель. До 7-ми недельного возраста в семенниках к, .¿обладало содержание ПГ Pg (fv • 110 Достигнув этох ^ возраста соотношение 11Г Р^/ПГ Ё отражало одинаковое их содержание в ткани семенников - 1,и4+и,05, а в 8~мь недель в семенниках преобладало содержание ILT Г ^ /р< 0,001/.
Тэ"им образок, механизм рэгуляторного влияния со стороны простагландинов основан на действии того простиландкна, концентрация которого в семенниках преобладает. Отсюда, через ПГ Е мохет увеличиваться активность ферментативных процессов и, тем сами, возникать усиление активности клетки-мишени, а через ПГ ио~
лет снияаться стимулирующее влияние "онадотропинов.
Наиболее показательными, выявленные взаимоотношения набяюдн-лись в эксперименте по введению хориогонадеропина в разных дозах. (А<ш!о сразу отметить, что ГГ стимулирующе действует нч накопление простагландинов обоих групп. Оптимальная доза, на которую максимально увеличивалось содержание простагландинов, являлась доза XI' в 15 МЕ. Доза XI1 в 7,5 ЫЕ вызывала наименьшее увеличение концепт а-ции' простагландинов, а в дозе 30 MB среднее меж, j ними. Уровень Г1Г Е под влиянием ХГ в дозе 15 М£ достоверно увеличивался уже у 3-х недельных крысят. Относительный прирост держался на одном уровне до 6-ти недель, к 7-ми пепельному возрасту сни. алея, но в последующие возраста возрастал до максимальных валичин. В содержании ЛГ?20, также зафиксированы макс (шальные приросты в 7-мь, 8-мь и 9-ть недель. Именно в приведенные возрастные периоды в семенниках преобладала концентрация ЯГ Pj> ^ кед 11Г Е.
Введений индометацкна / блокьтора синтеза простагландинов, но полного блокирования не отмечалось, это и не предусматривалась задачей эксперимента / снижало содержание ИГ В и IU в Ооль- '
шинстве возрастных периодов примерно одинаковое, .только в 8-мь недель нндокетакш в больней степени снижал содержание ПГ •
ПГ Е не изменял. В сравнении с контрольной группой кивотных, у экспериментальных хркс сохранязтся преобладание концентрации ПГ в 5-ть недель и в Б-мь недель, во всех остальных возрастных периодах з семенниках преобладало содерь лие ПГ Е.
пмоль/иг белка
А
3,0
2,5 2,0
/Ч I \ / \
1.5
1,0 0,5 0
3 5 6 7 8 9 Возраст, недель
14
шюль/мг белка
Б
0,3 О
1,2 0,9 0,6
ЛI I-■---1-1-1—
3 5 6 7 8 9 14
Возраст, недель
14
Рис„ 4. Изменение концентрации ПГ В /А/ и ПГ Р2с(, /Б/ под действием авдометадкна /-/ к в контрольной / - - - - / группе крыс-самцов в перко- . д*'полово г о созревания.
я -V
я
В результате проведенного исследования удалось выявить некоторые механизмы, обеспечивавшие изменения чувствительности семенников к гонадотрошгай стимуляции в процессе их развития, и механизмы, которые сс-дают оптимальные усл.аяя для обратной связи в системе гипофиз - гонады.
Изменения, происходящие з начале пубертата, существенно отличается друг от друга, что позволяет разделить его на две фазы. К самому нач—ту пубертата происходит увеличение люгрепнна в плазме крова, увеличение концентрация тестостерона и снижение цАМ5 в ткани семенника. В семенниках в это время преобладает концентрация просгаглакдкяов >Т,(3- вроет. ландяноз "тормозящего " типа действия. Можно полагать, что до формирования системы проведения гормонального сигнала гипофиза в клетки-милени, простаг-щдины
блокируют гормоиорецепторныЯ аппарат, соединяющий лвтропкн с клеточной г ;енидатциклазой. К следующей фазе пубертата мскно отнести минимальное значение цАШ, а концентрация тестостерона в ткани семенников еще больше увеличивается и, что особенно существенно, в семенниках преобладает концентрация ПГ Е, т.е. простагландинов "стимулирувцэго " типа действия. Известно, что увеличении содержания простаглагодшов данной группы в-зывает активации Ферментативных процессов в клетке. Поэтому, выявленное увеличение концентрации ПГ Е, а также уменьшение концентрации ПГ Г^ , возможно .являются причинами гговноения чувствительности семенников к л5с-ропину. Данное предположение хорошо подтверждается результатами экспериментов по создания недостатка.и избытка андрогенов в организме.
В середине пубертата выявлено уменьшение тестостерона в п. ломе крова и в ткани семенников, снижается концентрация лютропина а плазме крови и снижается содержание простагландпнов, ко в семенниках чреобладает хояпоттрадия простагландинов группы Е. Дефицит простагландинов, в период формирования чувствительности к гонадотропи-нам, вызывает нарушение механизмов саморегуляции. Регуляция сте-роидогепаза в этот возрастной г.вопод происходит, главным образом, за счет внутриклеточных механизмов.
Конец пубертата мояно разделить на две фазы: фазу завершения пубертата и ранний постпубертат. В первую фазу увеличивается концентрация лютропина в плазме крови. Поэтому ва можно характерно-
вать, как фазу инициативы гипофиза. Выявленный сниженный уровень тестостерона в плазме крови и в ткани семенника коррелирует со сниженным уровнем цЛ1>"3 и Ш1 Е в тестикулах. Перечисленные изменения даю* возможность предположить, что этим создаются условия для максимальной реализации центральных механизмов -регуляции полового созревания. Именно в этот период устанавливается отрицательная связь мс;кду гипофизом к гонадами. В последующем происходит увеличение синтеза к секреции тестостерона на фоне стабильного уровня лятро- ■ пина в плазме крови. В этот период главные события заключаются.в изменении регуляторных механизмов вторичных посредников. Для за-зерыония полового созрезания необходимо дополнительное стимулирование внутриклеточных активаторов, ведуг ж из которых является ПГ Е.
выводы'
1. В процесср полового созревания роль вторичных посредников в становлении андрогекноп функции семенников неоднозначна. В начале пубертата роль вторичных посредников заключается в воздействии на вну?рдклеточ;ше процессы, что необходимо для подготовки регуля-торксго аппарата и для предохранений от эксцессивной гонадотропной стимуляции. В процессе развития чувствительности семенника система вторичных посредников преобретаэт роль фактора, модулирущего ги-лофизарно-гонадные взаимодействия и создающего оптимальные условия для отрицательной обратной связи магду гипофизом и семенниками.
и. Повышение уровня андрогенов в семенниках в начале полового созревания связано с процессами у-еньшения концентрации цАМФ, без использования резервов. Увеличение концентрации простагландинов "стимулирующего" типа действия в это время может указывать на то, что до установления обратной отрицательной связи гипофиз-гонада в семенниках в клетках мишенях существуют ультракороткие связи между сам-.г.и: циклическими нуклеотидами и ыеаду простагланданами, что обусловливает эффект саморегуляции.
3. Выделяется несколько вариантов взаимоотношений между простатландинами разнонаправленного действия в возрастной динамике, за счет чего они и осуществляют свое регуляторное воздействие на клетки Лейдкга. Первый - концентрация ПГ Е возрастает, а концентрация ПГ снижается / период от 5-и до 6-ти недель/. Это способствует увеличению чувствительное, и семенников к гскадотропинам.
Второй - концентрация ПГ Е снижается, а концентрация ПГ Fg^, не меняется /от 7-ми до 8-ми недель/. ¿то создает условия для мак-сшалььь/i; реализации центральных механизмов регуляция полового созревания. Тра^чй ~ концентрация ПГ Ё повшается, а концентрация ПГ Fg^остается без изменений /период от 8-ми до 9-ти недоль/. Это обеспечив? т дополнительное стимулирование гормонального сигнала для максимального стероидогенеза.
4. Простагландмш группы £ более чувствительны к снигетюгду уровню вндрогонов в крови, что проявляется в увеличении их концонг-рации в ткан: семенника /ге.микаст рация/. Высокий уровень андроге-нов в крови вызывает увеличение концентрации простагландинов "тормозящего" типа действия /гидрогенизация/. Гонвдотр'тная стнмуллшш вызывает увеличение концентрации простагландинов обеих групп, но конечный аффект воздействия определяет количественное not обладание в семенниках простагландинов "тормозящего" типа действия. Данные регуляторные механизмы особенно выражены на этапах увеличения чувствительности семенников,
5. Становление андрогенной функции семенн*ча в связи с системой вторичшй посредников шеет несколько стадий, lia начальной стадии повышается рецепторная активность семенников и возрастает чувствительность их к гопадотропному стимулированию; в середине пубертата активизируются гипофиз и система проведения гормонального сигнала в клетках-мишенях; стадия реализации гормонал! ого сигнала соответствует позднему пубертату, когда происходит активация процессов биосинтеза и секреции авдрогенов семенниками, что в полной мере обеспечивается центральными механизмами при обязательном участии вторичных посредников.
СПИСОК РАБОТ. ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТШЕ ДИССртТАЦШ
1. Лищер А.И. Изменение содержания простагландинов в семенниках в процесса полового созревания //Возрастные особенности физиологических систем лет ей и подростков: Тез. док.... 1У Всесоюзной конференции "Физиология развития .еловека". - М., 1990. - С.174.
2. Лищер А.И. Роль простагландинов в регуляции андрогенной функция семенников в процессе полового созревания // Новые исследования в Психологии и возрастной физиологии. - М., 1991. - Jf-1. -С.91-94. . '
3. Дишер А.И. Влияние индометацина на взаимоотношения вторичных посредников с гипофизарно-теотикулярпой систямой в периоде по-
лового созревания /'/ П Всероссийский съезд эндокринологов /22-25 октября 1991/: Тез.дога. - Челябинск, 1991, - С.23-24.
4. Лидер А.И. Функциональные особенности- системы вторичных посредников стероидогенеза на фоне блокады митотическоЗ активности индокогсцином // Нивыо исследования в психологии а возрастной физиологии. -М., 1991. -М. - С.80-"3.
5. Лищвр А.И. Тестикулярнне простагландины а гонадотропная стимуляция семенников в период полового созревания //"овнэ исследования в психологии н возрастной физиологии. - Ц., 1992. - Я1. -С.81-83.
- Лицер, Антонина Ивановна
- кандидата биологических наук
- Москва, 1992
- ВАК 03.00.13
- Роль вторичных посредников в становлении андрогенной функции семенников в процессе полового созревания (экспериментальное исследование)
- Роль 5альфа-дигидротестостерона в регуляции инкреторной и генеративной функции семенников на разных этапах онтогенеза
- Взаимодействие андрогенов и карнитина в регуляции активности ферментов лизосом и цикла ди- и трикарбоновых кислот в мужских добавочных половых железах крыс
- Влияние эмоционального напряжения и физических нагрузок на состояние половой функции у мужчин
- Влияние доместикации на формирование эндокринной функции гонад и надпочечников серебристо-черных лисиц в эмбриогенезе