Рисунок 8. Уровни показателей функциональной активности акцессорных половых органов самцов крыс при отравлении соволом (% от контроля)

Согласно экспериментальным данным, длительное поступление токсиканта в максимальной дозе сопровождалось статистически значимым снижением содержания общего белка в спермиях экспериментальных животных на 30,7%) по отношению к контролю (рис. 9). Интересно, что в режиме минимальной токсической нагрузки наблюдалось заметное увеличение концентрации белка в сперме на 34,2% от показателей контрольной группы. Концентрация альбумина в сперме крыс при интоксикации ПХБ в обеих дозах в течение месяца практически не отличалась от нормы, тогда как двухмесячное поступление ксенобиотика в дозе 5 мг·сут·кг^-1 приводило к падению уровня альбумина на 15,5%, а в дозе 10 мг·сут·кг^-1 - на 30,3% от показателей интактных животных. Концентрация мочевой кислоты в этих же условиях, напротив заметно возрастала на 47,9% (группа 5) и 56,7% (группа 6), указывая на интенсификацию образования одного из конечных продуктов пуринового метаболизма.

Значительные колебания были обнаружены при определении содержания глюкозы в сперме экспериментальных животных. Если интоксикация соволом в течение месяца в меньшей дозе (5 мг·сут·кг^-1) сопровождалась значительным приростом концентрации глюкозы до 158,1% от контроля, то увеличение продолжительности токсического воздействия до 60 дней в дозах 5 и 10 мг·сут·кг^-1 приводило к ее резкому снижению на 32,6% и 73,4% соответственно.

Анализ содержания фруктозы в лизате сперматозоидов не выявил столь существенных сдвигов. Заметное изменение ее концентрации отмечалось лишь в сперме животных группы 6, получавших наибольшее количество ксенобиотика (по 10 мг·сут·кг^-1 в течение 60 дней), проявившееся в падении до 74,4% от контрольных значений.

Рисунок 9. Влияние субхронической интоксикации бифенилами на содержание общего белка, альбумина и мочевой кислоты в эякуляте крыс (% от контроля)

При изучении активностей аминотрансфраз и щелочной фосфатазы в сперме крыс, подвергшихся месячному отравлению соволом, заметных сдвигов не выявлено. Угнетение АсТ зафиксировано на 60-день воздействия ксенобиотика в большей дозе (10 мг·сут·кг^-1) на 25% (рис. 10). У них же выявлено снижение активностей АлТ и ЩФ до 69,3% и 63,8% от контрольных значений. В то же время активность АлТ снижалась до 62,6% , а ЩФ - до 71,5% от показателей интактных самцов и при меньшей суточной дозе (5 мг·кг^-1) поллютанта, но в условиях более длительного - двухмесячного отравления.

Рисунок 10. Динамика активностей АлТ, АсТ, ЛДГ, ЩФ в эякуляте крыс при субхронической интоксикации соволом (% от контроля)

Подострое отравление ксенобиотиком в меньшей дозе сопровождается заметной индукцией активности ЛДГ до 145,5%, сменяющейся угнетением до 48,0% от уровня контроля с увеличением интенсивности интоксикации.

Таким образом, полученные данные показывают, что субхроническая интоксикация низкими концентрациями хлорбифенилов оказывает существенное влияние на биохимические параметры спермиев. Если непродолжительное поступление низких доз ПХБ не оказывает существенного негативного влияния на большинство исследованных параметров, то с увеличением дозы и продолжительности введения токсиканта наблюдаются выраженные изменения практически всех биохимических констант спермы, что свидетельствует о многоуровневом характере стерилизующего действия бифенилов.

Для установления биохимических механизмов, лежащих в основе выявленных под действием ПХБ морфо-функциональных, гормональных и метаболических сдвигов, было предпринято исследование оксидантно-антиоксидантной системы тестикулярной ткани крыс, подвергшихся интоксикации соволом в низких дозах. Доказательства нарушения оксидантного баланса в тестикулярной ткани самцов крыс под действием поллютанта были получены уже при определении тканевой концентрации продуктов липопероксидации. Уровень ТБК-реагирующих продуктов в семенниках возрастал на 29,5% и 167,6% уже к 30-м суткам воздействия ксенобиотика в дозах 5 и 10 мг·сут·кг^-1 соответственно. Увеличение длительности интоксикации приводило к дальнейшему повышению содержания ТБК-РП. Одновременное снижение общей антиоксидантной активности гомогенатов яичек животных наблюдалось в условиях интоксикации соволом в бульшей дозе (10 мг·сут·кг^-1) как на 30-е сутки - до 72,5%, так и к окончанию наблюдения (60-е сутки) - до 72,6% от показателей интактных самцов.

Обнаруженное снижение ОАА тестикулярной ткани, как показали дальнейшие исследования, обусловлено нарушениями в структуре неферментативного и энзиматического звеньев антиоксидантной системы. При этом наиболее чувствительным к воздействию поллютантов параметром оказался восстановленный глутатион, уровень которого достоверно снижался уже к 30-м суткам интоксикации ксенобиотиком в обеих дозах (рис. 11). В условиях более длительного отравления животных содержание глутатиона восстановленного продолжало уменьшаться, достигая 55,1% (группа 5) и 48,0% (группа 6) значений самцов контрольной группы. Заметное падение концентрации другого водорастворимого антиоксиданта прямого действия - аскорбата также наблюдалось в ранние сроки поступления совола в бульшей дозе (10 мг·сут·кг^-1) - на 72,9% от уровня контроля, а к 60-му дню при отравлении животных в обеих дозах до 72,9% (группа 5) и 53,8% (группа 6).

Содержание в тестикулярной ткани б-токоферола - основного жирорастворимого антиоксиданта биомембран снижалось по сравнению с контролем к концу двухмесячной интоксикации полихлорбифенилами на 20,4%, у крыс группы 5, получавших ежедневно совол по 5 мг·кг^-1 и на 28,1% у крыс группы 6. Наиболее устойчивым параметром к воздействию стойкого органического загрязнителя оказался уровень свободных сульфгидрильных групп, заметное падение которого на 36,2% было зарегистрировано только в условиях максимальной экспозиции ПХБ (группа 6).

Рисунок 11. Содержание неферментных антиоксидантов в тестикулярной ткани крыс под действием полихлорированных бифенилов

При изучении активностей некоторых ферментов детоксикации и антиоксидантной защиты также выявлены заметные дозо- и хронозависимые сдвиги. Так, в условиях месячной интоксикации соволом в дозе 5 мг·сут·кг^-1 (группа 2) наблюдалось повышение активности глутатионпероксидазы на 40,1% (рис. 12). Увеличение длительности воздействия смеси ПХБ в той же дозе до 2-х месяцев приводило к обратному снижению активности ГПО до показателей интактных животных. В условиях более высокой токсической нагрузки (10 мг·сут·кг^-1) наблюдалось незначительное снижение активности ГПО к 30-м суткам (до 86,8%) и ее существенное падение до 62,9% от контрольных значений спустя два месяца отравления. Важнейший фермент обезвреживания токсических соединений эндогенного происхождения и поступающих извне - глутатионтрансфераза также оказался относительно устойчив к воздействию поллютантов. Заметное угнетение ГТ зарегистрировано при максимальной токсической нагрузке (10 мг·сут·кг^-1 в течение 60 дней) - на 55,9% от уровня контрольных значений. В остальных условиях экспериментальной интоксикации активность ГТ колебалась на уровне интактных животных.

Возможной причиной обнаруженного снижения активности ГПО и ГТ может являться неадекватная кофакторная обеспеченность. Поэтому для оценки состояния системы регененерации и ресинтеза глутатиона было предпринято исследование активностей глутатионредуктазы и гамма-глутамилтрансферазы в тестикулярной ткани крыс.

Активность ГГТ при интоксикации соволом в меньшей дозе (5 мг·сут·кг^-1) несколько снижалась от уровня контроля на 19,6% и 21,9% соответственно (группы 2 и 5), однако эти сдвиги не достигали уровня статистической значимости. Отравление в бульшей дозе ПХБ сопровождалось более заметным падением активности ГГТ - на 30-й день наблюдения на 30,3%, и на 60-й- на 43,6%.

Рисунок 12. Влияние длительного воздействия ПХБ на активности ферментов антиоксидантной системы и обмена глутатиона в яичек крыс (% от контроля)

Глутатионредуктаза оказалась менее устойчивой к воздействию поллютанта. Значительное уменьшение ее активности зафиксировано в тестикулах всех крыс, независимо от модели экспериментальной интоксикации. Пероральное введение смеси ПХБ приводило к снижению глутатионредуктазной активности на 30-е сутки воздействия на 22,4%, а к 60-м суткам - на 36%. При двукратном увеличении дозы поллютанта выявлено более значительное угнетение ГР - на 38,1% и 44,6%, соответственно, от уровня контроля. Похожие сдвиги были зафиксированы при изучении активностей и других ферментов антиоксидантной защиты тканей. Они практически не изменялись на 30-й день экспериментальной интоксикации соволом за исключением прироста активности каталазы на 37,1% при отравлении крыс в дозе 5 мг·сут·кг^-1. Угнетение активности СОД тестикулярной ткани крыс зарегистрировано у животных группы 6 - на 44,2%, а каталазы - у самцов групп 5 и 6 - на 28,1% и 50,9%, соответственно, от уровня контроля.

Таким образом, субхроническая интоксикация ПХБ сопровождалась дозо- и хронозависимым усилением в ткани семенников крыс процессов липопероксидации на фоне снижения активности физиологической системы антиокислительной защиты. При этом в ранние сроки наблюдения у животных группы 2, очевидно, усиливалось потребление ГВ важнейшими глутатионзависимыми ферментами антиоксидантного действия - глутатионпероксидазой и глутатионтрансферазой. При этом активности ферментов восстановления и ресинтеза глутатиона (ГР и ГГТ) снижались, что с увеличением дозы поллютанта и пролонгацией отравления приводило к снижению уровня ГВ, а также активностей других, синергично действующих, антиоксидантных ферментов. Безусловно, накопление в семенниках активных форм кислорода и других радикалов, усиление пероксидации липидов, белков и нуклеиновых кислот с образованием токсичных продуктов окисления, очевидно, приводит к выраженным нарушениям метаболизма клеток тестикул и, как следствие, функционального состояния главного репродуктивного органа в целом.

Аналогичные изменения были выявлены при оценке оксидантного статуса придатка яичка и вентральной части предстательной железы. Высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот в составе билипидного слоя клеточной мембраны сперматозоидов делает их особенно чувствительными к повреждающему действию свободных радикалов.

Обобщая полученные результаты оценки уровня ТБК-РП и параметров антиоксидантной системы эякулята крыс, подвергшихся интоксикации ПХБ, следует выделить наиболее характерную отличительную особенность, заключающуюся в отсутствии сколько-нибудь заметных адаптивных сдвигов со стороны антиоксидантной системы спермы крыс (рис. 13, 14).

Рисунок 13. Влияние субхронической интоксикации соволом на содержание аскорбата, токоферола, ГВ и ССГ в эякуляте крыс (% от контроля)

Рисунок 14. Активности ферментов антиоксидантной защиты и метаболизма глутатиона в эякуляте крыс при отравлении соволом (% от контроля)

На фоне инициации окислительной модификации липидов и последующей эскалации процессов липопероксидации наблюдается столь же быстрое истощение антиоксидантных резервов эякулята. Динамика, с которой исчерпываются антиоксиданты прямого действия в эякуляте крыс в условиях интоксикации ПХБ, является не только, а может быть и не столько следствием увеличения концентрации свободных радикалов, сколько результатом глубокого угнетения антиоксидантных систем с возобновляемой активностью и ферментов обмена и регенерации глутатиона, выполняющего функции кофактора и репарации прямых водо- и жирорастворимых антиоксидантов. В этих условиях сперматозоид оказывается лишенным эффективных механизмов защиты от цепных свободнорадикальных реакций повреждения его наружной мембраны и внутриклеточных структур и неспособным осуществлять биологическую задачу сохранения и передачи генетической информации.

В основе развития окислительного стрема при интоксикации ПХБ может лежать AhR-опосредованная активация экспрессии генов семейства цитохромов CYP1A1, 1A2, способных генерировать активированные кислородные метаболиты (АКМ) в процессе окисления эндогенных и экзогенных субстратов (в т.ч. низкохлорированных ПХБ) [Safe S., 2000; Twarovski T.P., 2001]. Образующиеся при этом моно- и дигидроксильные метаболиты могут спонтанно, либо ферментативно окисляться до семихинонов и хинонов [MсLean M.R., 2000]. АКМ могут также формироваться при дальнейших окислительно-восстановительных превращениях ПХБ-хинонов. ПХБ, в свою очередь, могут реагировать с H₂O₂ с образованием наиболее реакционно-способного гидроксил-радикала [Murugesan P., 2007]. Активированные кислородные метаболиты способны атаковать молекулы липидов, ДНК, белков и, в меньшей степени, углеводов, что приводит к инактивации и потере нативных функций соответствующих биологически активных соединений [Зенков Н.К., 2001; Ланкин В.З., 2005; Дубинина Е.Е., 2006; Меньщикова Е.Б., 2008]. Действительно, в отдельной серии экспериментов нами выявлено повышение интенсивности окислительной модификации белков репродуктивных тканей, спермы и печени экспериментальных животных, подвергшихся длительному воздействию полихлорбифенилов.

Данные корреляционного анализа полученных результатов подтверждают предположение о ведущей роли активации пероксидативных процессов в патогенезе репротоксического действия бифенилов. Тесная положительная связь выявлена между концентрацией ТБК-РП в семенниках и долей неподвижных гамет в эякуляте экспериментальных животных. Напротив, обнаружена обратная зависимость относительного содержания спермиев, лишенных какой-либо двигательной активности от уровня как антиоксидантов прямого действия - восстановленного глутатиона, аскорбата, б-токоферола, так и ферментной природы - СОД, каталазы, ГПО, ГТ. С уровнем тканевой концентрации аскорбиновой кислоты, необходимой в процессе стероидогенеза, взаимосвязаны также содержание в тестикулярной ткани эндокриноцитов, сывороточные уровни синтезируемого ими тестостерона и стимулирующего их функциональную активность лютеинизирующего гормона. Количество клеток Лейдига, в свою очередь, тесно коррелирует с содержанием в крови тестостерона, ЛГ и эстрадиола и активностью СОД, ГПО и уровнем ГВ.

Сывороточная концентрация ФСГ оказалась связанной прямой корреляцией с общей концентрацией сперматозоидов в эякуляте, со всеми изученными показателями антиоксидантной системы тестикулярной ткани, с содержанием в ней сперматогоний, сперматоцитов, клеток Сертоли. Отрицательная связь выявлена между уровнем ФСГ в крови и долей неподвижных мужских половых клеток. Уменьшение содержания клеток Сертоли в семенниках крыс, подвергшихся в течение 60 суток интоксикации ПХБ в ежесуточной дозе 10 мг·кг^-1, коррелирует со снижением продуцируемого ими ингибина В, что в совокупности с другими сведениями свидетельствует о нарушениях обратной связи в системе гипофизарного контроля тестикулярных функций и является косвенным подтверждением прямого повреждения ткани гипофиза при отравлении ПХБ. Тесно связанным со всеми изучаемыми показателями оказался уровень тестостерона, что, впрочем, выглядит вполне логично и в очередной раз доказывает важность гормональных сдвигов при интоксикации ПХБ в развитии субфертильности крыс-самцов. Кроме того, обнаружена обратная зависимость от уровня конечных продуктов липопероксидации общей концентрацией сперматозоидов в эякуляте, относительным содержанием в тестикулярной ткани сперматогоний, сперматоцитов, сперматид поздних, клеток Сертоли и Лейдига.

Большим количеством сильных корреляционных связей с показателями морфофункционального состояния сперматогенеза и гормонального статуса оказался уровень глутатиона восстановленного (таблица 2). Его тестикулярная концентрация сильно коррелирует с общей концентрацией и долей неподвижных сперматозоидов в сперме, содержанием в ткани семенников сперматоцитов, клеток Сертоли, клеток Лейдига, сывороточными уровнями тестостерона, эстрадиола, ФСГ, ЛГ, ингибина В. Все это позволяет прийти к выводу, что механизмы поддержания межорганного оборота и регенерации восстановленного глутатиона, занимающего центральное место в антиоксидантной системе, имеют важнейшее значение для адекватного функционирования мужской репродуктивной системы в норме и определяет глубину адаптационных резервов тканей в условиях воздействия агрессивных факторов окружающей среды.

Таблица 2 - Взаимосвязи между отдельными показателями оксидантного статуса семенников и гормонального профиля экспериментальных животных

Таким образом, сопоставление результатов экспериментального исследования влияния субхронической интоксикации ПХБ на репродуктивный статус самцов, гормональный профиль, морфофункциональные и биохимические параметры тестикул и эякулята, позволяет прийти к заключению о том, что негативное действие ксенобиотиков данного класса на оплодотворяющую способность опосредовано цитотоксическими эффектами поллютантов, патохимической основой которых является интенсификация свободнорадикальных процессов в тканях мужской репродуктивной системы.

2. Экспериментальная оценка эффективности применения различных способов фармакологической коррекции ПХБ-индуцированного повреждения репродуктивной системы самцов крыс. Рядом исследователей показана эффективность применения антиоксидантной терапии в лечении заболеваний, важным патогенетическим фактором которых является окислительный стресс [Ланкин В.З. и др., 2000; Зенков Н.К. и др., 2001; Шанин Ю.Н. и др., 2003; Меньщикова Е.Б. и др., 2008].

В условиях развития нарушений оксидантного статуса репродуктивных органов при отравлении соволом патогенетически обоснованным представляется введение лекарственных препаратов, способных снижать чрезмерную интенсивность реакций пероксидации, а также повышать содержание и/или активность эндогенных антиоксидантов.

Согласно опубликованным в литературе данным [Лазарева Д.Н. и др., 1983; Алехин Е.К. и др., 1985; Мышкин В.А. и др., 2000; Хабиров Р.Э., 2005; Савлуков А.И. и др., 2007; Макашева Л.О., 2010], использование триовита, селмевита и оксиметилурацила (ОМУ) при отравлении промышленными смесями ПХБ способствует существенному улучшению функционального и метаболического статуса печени, яичек и акцессорных репродуктивных органов крыс-самцов.

Триовит - представляет собой селенсодержащий витаминный препарат. Одна капсула триовита содержит 10 мг в-каротина, 40 мг токоферола ацетата, 100 мг аскорбиновой кислоты и 50 мкг селена. Препарат обладает защитными свойствами от поражающего воздействия свободных радикалов. Триовит повышает иммунную и общую сопротивляемость организма, снижает вероятность онкологических, сердечно-сосудистых, репродуктивных нарушений и катаракты. Капсулы триовита производятся фирмой KRKA, d.d., Novo mesto, Словения; препарат зарегистрирован в РФ 22 декабря 1999г. № 011595/01-1999.

Витаминно-минеральный комплекс «Селмевит» (препарат ОАО Фармстандарт-УфаВИТА зарегистрирован МЗ РФ Фармакологическим Государственным Комитетом 25 сентября 1997г.). Одна таблетка селмевита содержит ретинола ацетата - 0,568 мг, альфа-токоферола ацетата - 7,5 мг, тиамина хлорида - 0,581 мг, рибофлавина - 1 мг, пиридоксина гидрохлорида - 2,5 мг, кислоты аскорбиновой - 35 мг, никотинамида - 4 мг, кислоты фолиевой - 50 мкг, рутина - 12,5 мг, кальция пантотената - 2,5 мг, цианокобаламина -3 мкг, кислоты липоевой - 1 мг, метионина - 100 мг, сульфата железа - 2,5 мг, сульфата кальция - 25 мг, сульфата кобальта - 50 мкг, фосфата и карбоната магния - 40 мг, сульфата марганца - 1,25 мг, сульфата меди - 0,4 мг, селенита натрия - 25 мкг, фосфора (в виде фосфатов кальция и магния) - 30 мг, сульфата цинка - 2 мг.

Оксиметилурацил (2,4-диоксо-5-гидрокси-6-метил-1,2,3,4,-тетрагидро-пиримидин, «Иммурег») обладает анаболическими и антикатаболическими свойствами, стимулирует гемопоэз (эритро- и лейкопоэз), участвует в активации биоэнергетических процессов и стабилизации мембран клеток и органелл, усиливает активность мембраносвязанных ферментов, ингибирует свободнорадикальное окисление и процессы липопероксидации. Спектр фармакологических эффектов оксиметилурацила заключается в ускорении процессов клеточной регенерации, заживления ран, иммуномодулирующем, противовоспалительном, антиоксидантном и гепатопротекторном действии. Приказом Министерства Здравоохранения и медицинской промышленности №302 от 29 июля 1996г. препарат разрешен для применения в медицинской практике и к промышленному производству. ОМУ вводили внутрижелудочно с помощью зонда в виде суспензии в 2% растворе крахмала.

Первая серия экспериментов была посвящена предварительному анализу влияния различных препаратов на уровень продуктов липопероксидации и общую антиокислительную активность тканей печени, семенников и эякулята крыс, находившихся в условиях продолжающейся подострой интоксикации полихлорированными бифенилами.

Все животные были разделены на 5 групп по 10 крыс. Самцам группы 1 (контроль) вводили оливковое масло, группам 2, 3, 4, 5 - совол в суточной дозе 10 мг·кг^-1 массы тела животного в течение 28 дней. Животные групп 3, 4, 5, получали на фоне введения токсиканта, начиная с 14-го дня эксперимента, триовит, селмевит и оксиметилурацил, соответственно. Важно подчеркнуть, что введение препаратов в тех же дозах интактным самцам не сопровождалось статистически значимыми изменениями изучаемых параметров.

Рисунок 15. Содержание ТБК-РП и ОАА в печени и семенниках крыс в условиях подострой интоксикации ПХБ и применения фармакологических препаратов

Ведение каждого из препаратов достоверно (в сравнении с группой крыс, получавших только совол) сопровождалось снижением уровня ТБК-РП в печени отравленных животных, однако лишь применение селмевита, а также оксиметилурацила способствовало его нормализации. Различия показателей концентрации продуктов липопероксидации групп 3 и 4, групп 3 и 5 достигали уровня статистической значимости (рис. 15). При изучении влияния препаратов на аналогичные параметры семенников и эякулята самцов также происходило восстановление ОАА, но снижения концентрации ТБК-РП до уровня показателей интактных животных не наблюдалось. В то же время применение витаминно-минерального комплекса или ОМУ сопровождалось более выраженным снижением уровня ТБК-РП в изученных тканях самцов крыс, подвергшихся подострому отравлению.

Острые и подострые промышленные интоксикации встречаются реже и рассматриваются как чрезвычайные происшествия, тогда как длительного воздействия стойких органических загрязнителей избежать практически невозможно. Исходя из этого, и с учетом результатов предварительного скрининга препаратов в последующих экспериментах были использованы ОМУ, селмевит и их комбинация на модели субхронической интоксикации соволом (10 мг·сут·кг^-1 в течение 2 месяцев). Группа 1 (контроль) получала оливковое масло, группа 2 - совол, группы 3, 4, 5, помимо токсиканта с 30-го дня и до окончания эксперимента (60-й день) получали селмевит, иммурег, комбинацию селмевит+иммурег, соответственно.

Таблица 3 - Уровни ТБК-РП, ГВ, ССГ и ОАА в семенниках экспериментальных животных при фармакологической коррекции интоксикации ПХБ

Согласно полученным данным, уровень свободных сульфгидрильных групп в ткани семенников крыс, получавших тот или иной препарат заметно увеличивался и не отличался от показателей интактных животных (таблица 3). Применение витаминно-минерального комплекса, но не оксиметилурацила, способствовало достоверному восстановлению до контрольных значений ОАА тестикулярной ткани крыс, подвергавшихся отравлению ПХБ. В противоположность этому, уровень глутатиона восстановленного в гонадах самцов достигал показателей интактных животных при использовании ОМУ, чего на фоне значительного прироста содержания низкомолекулярного тиола, не наблюдалось при назначении селмевита. В то же время, комбинированное применение препаратов сопровождалось нормализацией обоих этих параметров. Несмотря на статистически значимое снижение, в сравнении с животными, получавшими только токсикант, уровень ТБК-РП в яичках оставался заметно выше контрольных значений у крыс всех экспериментальных групп.

Применение оксиметилурацила как в виде монотерапии, так и в комбинации препятствовало имевшему место при интоксикации соволом, подавлению ферментативных активностей антиоксидантных энзимов, потребляющих в качестве кофактора восстановленный глутатион (ГПО и ГТ) и участвующих в его межорганном обороте, ресинтезе и восстановлении - ГГТ и ГР (рис. 16). Зафиксированные сдвиги способствуют усилению поступления тиола в тестикулярную ткань из крови и активации внутриклеточной регенерации трипептида, что в определенной степени объясняет зафиксированное восстановление уровня глутатиона и активностей глутатионзависимых ферментов.

Рисунок 16. Активности ферментов в семенниках крыс в условиях отравления соволом и фармакологической коррекции (% от контроля)

Изучение аналогичных биохимических показателей акцессорных половых органов самцов выявило эффективность применения селмевита на фоне отравления соволом в отношении нормализации уровней ОАА, ГВ и ССГ в ткани придатка яичек животных, тогда как введение ОМУ способствовало восстановлению только ССГ. Помимо этого, при использовании какого-либо из указанных фармакологических препаратов, наблюдалось существенное уменьшение уровня продуктов ТБК-РП, свидетельствующее об ингибировании процессов липопероксидации в эпидидимисе самцов по сравнению с животными, не получавшими лечения при интоксикации ПХБ. Тем не менее, концентрация ТБК-РП превышала контрольные значения на 50-70%. При изучении ферментов различных уровней антиоксидантной защиты зарегистрировано заметное, достигающее контрольных значений, восстановление активности глутатионпероксидазы в эпидидимиальной ткани крыс, которым, помимо ксенобиотика перорально вводили селмевит. Назначение ОМУ в тех же условиях способствовало нормализации активностей ГТ, ГР и ГГТ. Изменения оксидантного статуса предстательной железы отравленных животных на фоне раздельного применения указанных препаратов носили однотипный характер и положительную направленность.

В условиях совместного использования оксиметилурацила и витаминно-минерального комплекса, в отличие от двух предпринятых нами схем экспериментальной монотерапии, зафиксировано более выраженное улучшение большинства описанных выше показателей, независимо от типа изученных тканей. Кроме этого, в тестикулах крыс, подвергшихся субхроническому воздействию совола, наблюдалось восстановление содержания АТФ и НАДФН до показателей интактных животных (рис 17). Активность Г-6-Ф ДГ в яичках крыс также достигала контрольных значений - 92,3%. Сочетанное введение животным комплекса витаминов и минералов с оксиметилурацилом оказывало стимулирующее влияние на биосинтез белков в пораженных соволом тестикулах крыс при интоксикации дозой 10 мг·сут·кг^-1. Увеличение скорости включения [2-¹⁴С]-аланина в общие белки тестикул достигало 25% от показателей животных, получавших только совол. Зарегистрированное в этих экспериментах улучшение состояния различных видов обмена веществ в тестикулярной ткани предполагает возможность восстановления утраченной под действием ксенобиотика функциональной активности гонад как главного органа мужской репродуктивной системы.

Рисунок 17. Влияние экспериментальной фармакологической коррекции на уровень НАДФН, АТФ, активность Г-6-Ф ДГ в семенниках и скорость включения [2-¹⁴С]-аланина в суммарные белки яичек крыс при отравления ПХБ

Статистически значимые изменения зарегистрированы при оценке содержания сперматозоидов, клеток Сертоли и Лейдига в тестикулярной ткани крыс, получавших комбинацию препаратов на фоне отравления соволом. Если у подопытных животных к концу эксперимента эти количественные показатели снижались в 2-3 раза, то при лечении они существенно улучшались (рис. 18).

Рисунок 18. Содержание клеток Сертоли, Лейдига и сперматозоидов в тестикулярной ткани крыс, при изолированном и комбинированном применении фармакологических препаратов на фоне интоксикации ПХБ (% от контроля)

Особое значение имеет обнаруженное при экспериментальной коррекции восстановление гормонсинтетической активности тестикул крыс, находившихся в течение 60 дней под воздействием совола (рис. 19). Обнаружена нормализация сывороточных уровней ингибина и активина, продуцируемых в яичках клетками Сертоли.

Рисунок 19. Влияние фармакологических препаратов на эндокринный статус крыс при длительном поступлении полихлорбифенилов (% от контроля)

Наблюдавшееся при субхронической интоксикации полихлорбифенилами падение концентрации эстрадиола в крови не зафиксировано у крыс, которые с 30-го дня отравления дополнительно получали комплекс селмевит+ОМУ.

При оценке состояния гормональной тестикулярно-гипофизарной оси репродуктивной системы экспериментальных животных также обнаружены позитивные эффекты антиоксидантной терапии. Применение препаратов на фоне интоксикации сопровождалось статистически значимым увеличением сывороточных концентраций тестостерона, лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гонадотропинов. В то же время, полного восстановления их уровней до показателей интактных животных не происходило.

Таблица 4 - Уровень продуктов липопероксидации, неферментативных антиоксидантов и ОАА и в эякуляте экспериментальных животных

Нативный эякулят, полученный путем трансректальной электростимуляции, как ткань, непосредственно участвующая в процессе оплодотворения, был подвергнут более тщательному анализу. В целом, использование селмевита и ОМУ в спермопротекторных целях проявилось положительными эффектами в равной или близкой степени. В то же время, назначение селмевита, в отличие от ОМУ, сопровождалось большей выраженностью позитивного влияния на уровни аскорбиновой кислоты, токоферола, и, особенно, активности СОД и каталазы (таблица 4, рис. 20).

Рисунок 20. Активности ферментов антиоксидантной системы и обмена глутатиона в эякуляте крыс в условиях экспериментального применения фармакологических препаратов на фоне воздействия бифенилов (% от контроля)

Это может служить свидетельством нормализации функции метаболических систем в условиях предпринятой фармакологической коррекции. По-видимому, эти характерные особенности объясняются наличием в составе комплексного препарата «Селмевит» таких компонентов, как витамины С и Е, либо других (Se, Cu, Zn, Fe), входящих в состав активных центров ферментов, активности которых изучались в данной серии экспериментов.

Позитивные изменения гормонально-метаболического статуса тестикулярной ткани крыс сопровождались восстановлением сперматогенной функции и репродуктивного потенциала животных (таблица 5). Совместное назначение ОМУ и витаминно-минерального комплекса самцам (группа 5), подвергшимся субхронической интоксикации ПХБ в суточной дозе 10 мг·кг^-1 массы тела, способствовало статистически значимому росту и нормализации общей концентрации сперматозоидов в эякуляте экспериментальных животных.

Наблюдалось заметное улучшение двигательной активности гамет. Если в группе животных, подвергшихся двухмесячному воздействию соволом мужских половых клеток, способных к активному поступательному движению не выявлялось, то в условиях применения на фоне интоксикации комплекса ОМУ с селмевитом доля спермием с прогрессивным типом двигательной активности в эякуляте составляла 40%.

Таблица 5 - Эффективность применения различных способов фармакологической коррекции ПХБ-индуцированных нарушений репродуктивного статуса самцов экспериментальных животных

Благодаря этому и, возможно, с учетом повышенного запаса прочности репродуктивного потенциала самцов крыс, в этой группе самцов наблюдалось существенное улучшение способности к оплодотворению, установленное в экспериментах по их спариванию с интактными самками. Так, если доля интактных самок, принесших приплод от самцов, подвергшихся субхронической интоксикации ПХБ в суточной дозе 10 мг·кг^-1, составляла 20%, то при назначении указанных препаратов - 80% по отношению к контролю. О заметном восстановлении репродуктивного статуса отравленных животных путем перорального введения комбинации ОМУ и селмевита свидетельствует существенное увеличение плодовитости с 5,5 крысят в одном помёте до 8,5, что практически соответствует результатам спаривания интактных самцов и самок (10,5).

Резюмируя вышеизложенное, необходимо подчеркнуть, что выявленная в эксперименте эффективность применения фармакологических препаратов с антиоксидантным механизмом действия, с одной стороны, подтверждает предположения о том, что патохимической основой репротоксических эффектов бифенилов является развитие тяжелого окислительного стресса в различных тканях экспериментальных животных, с другой - определяет возможные пути патогенетически обоснованной репропротекторной терапии и профилактики развития субфертильных состояний, обусловленных отравлением полихлорированными бифенилами.

Выводы

1. Полихлорированные бифенилы оказывают повреждающее действие на репродуктивную функцию самцов крыс на различных уровнях организации мужской половой системы и её регуляции. Степень выраженности патологических сдвигов зависит от интенсивности, длительности и дозы поступления токсиканта.

2. При отравлении соволом развиваются нарушения эндокринного статуса экспериментальных животных, проявляющиеся в заметном снижении сывороточных концентраций половых гормонов, лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гонадотропинов, а также трийодтиронина, тироксина и тиротропина.

3. Гонадотоксическое действие смеси ПХБ проявляется в выраженном нарушении биохимического статуса и морфофункционального состояния тестикул крыс. Экспериментальная интоксикация соволом приводит к гипотрофии яичек, уменьшению в тестикулярной ткани количества спермиев, клеток различных этапов сперматогенеза и гормонопоэза. Снижение содержания клеток Лейдига и Сертоли сопровождается падением уровня тестостерона, эстрадиола, активина, ингибина в крови экспериментальных животных.

4. В условиях длительного воздействия полихлорбифенилов наблюдается снижение тканевых уровней маркерных показателей функциональной активности семенных пузырьков, эпидидимиса, вентральной простаты - содержания фруктозы, активностей нейтральной б-гликозидазы и кислой фосфатазы.

5. В условиях продолжительного поступления поллютанта происходит снижение репродуктивного потенциала крыс-самцов. При спаривании с интактными самками зафиксировано уменьшение количества успешных родов и индекса плодовитости. В нативном эякуляте животных, подвергавшихся длительной интоксикации ПХБ, зарегистрировано динамическое снижение общего содержания мужских половых гамет. Наиболее ранними признаками спермотоксического действия совола являются изменения биохимического и функционального статуса сперматозоидов.

6. Нарушение оксидантного баланса в мужских репродуктивных органах и эякуляте крыс является ведущим биохимческим механизмом патогенеза репродуктивной токсичности полихлорированных бифенилов. В тканях яичек, эпидидимиса, семенных пузырьков, предстательной железы и печени наблюдается истощение содержания глутатиона восстановленного, свободных сульфгидрильных групп, аскорбата, б-токоферола, угнетение ферментативного звена антиоксидантной системы, общей антиокислительной активности и значительное увеличение содержания продуктов липопероксидации и окислительной модификации белков.

7. Применение фармакологических препаратов с антиоксидантным механизмом действия на фоне подострой интоксикации ксенобиотиком сопровождается значительным восстановлением оксидантного баланса в семенниках, сперме и печени крыс, что подтверждает важную роль окислительного стресса в развитии ПХБ-индуцированного угнетения мужской фертильности.

8. Оксиметилурацил, а также витаминно-минеральный комплекс «Селмевит» обладают корригирующим действием на оксидантный статус тканей репродуктивной системы самцов экспериментальных животных, подвергавшимся фоновому отравлению смесью полихлорбифенилов.

9. Комбинированное применение фармакологических препаратов («Селмевит» и «Иммурег») на фоне длительного поступления поллютанта оказывает выраженное репропротекторное действие и способствует значительному улучшению гормонального-метаболического статуса, функционального состояния мужской репродуктивной системы и оплодотворяющей способности самцов крыс.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Синдром андрогенной недостаточности как маркер техногенного загрязнения среды обитания / Ш.Н. Галимов, Ф.Х. Камилов, Э.Ф. Аглетдинов, Д.С. Громенко, Х.Г. Валеева, А.П. Голощапов, В.И. Иваха // Проблемы репродукции. - 2002. - № 1. - С. 46-51.

2. Морфометрические показатели клеток Лейдига при воздействии хлорорганических поллютантов / Ш.Н. Галимов Г.Р. Валеева, Д.Ш. Хамзина, Э.Ф. Аглетдинов, Э.Ф. Галимова // Морфология. - 2002. - Т. 121, № 2-3. - С. 37.

3. Влияние полихлорированных бифенилов на оплодотворяющую способность крыс в экспериментальных условиях / Э.Ф. Аглетдинов, Ф.Х. Камилов, Е.К. Алехин, О.Н. Шевантаева, К.В. Булыгин // Морфологические ведомости. - 2008. - № 2. - С. 123-125.

4. Патохимические механизмы тестикулярной токсичности стойких органических загрязнителей / Ф.Х. Камилов, Е.К. Алехин, Э.Ф. Аглетдинов, К.В. Булыгин, Л.О. Макашева // Медицинская наука и образование Урала. - 2008. - № 6. - С. 44-46.

5. Изучение гонадотоксических эффектов полихлорированных бифенилов в условиях экспериментального отравления крыс-самцов / Э.Ф. Аглетдинов, Ф.Х. Камилов, Е.К. Алехин, М.Г. Романцов, К.В. Булыгин, Л.О. Макашева // Антибиотики и химиотерапия. - 2008. - Т. 53, № 7-8. - С. 15-18.

6. Гонадотоксическая активность полихлорированных бифенилов в условиях экспериментального отравления ксенобиотиками / Э.Ф. Аглетдинов, Ф.Х. Камилов, Е.К. Алехин, К.В. Булыгин, Л.О. Макашева // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И.Мечникова. - 2008. - № 3 (28). - С. 183-187.

7. Аглетдинов, Э.Ф. Влияние стойких загрязнителей на антиоксидантный статус печени крыс / Э.Ф. Аглетдинов, А.А. Никоноров, Ф.Х. Камилов // Гигиена и санитария. - 2009. - № 4. - С. 66-68.

8. Аглетдинов, Э.Ф. Фармакологическая коррекция тестикулярных эффектов полихлорированных бифенилов в эксперименте / Э.Ф. Аглетдинов, А.А. Никоноров, Ф.Х. Камилов // Гигиена и санитария. - 2009. - № 4. - С. 68-70.

9. Состояние антиоксидантной системы эякулята крыс в условиях субхронической интоксикации бифенилами / Э.Ф. Аглетдинов, К.В. Булыгин, Л.О. Макашева, Г.М. Абдуллина, Е.К. Алехин, Ф.Х. Камилов // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И.Мечникова. - 2009. - № 2 (31). - С. 142-145.

10. Аглетдинов, Э.Ф. Некоторые механизмы тестикулотоксичности полихлорбифенилов / Э.Ф. Аглетдинов // Антибиотики и химиотерапия. - 2009. - Т. 54, № 9-10. - С. 33-36.

11. Аглетдинов, Э.Ф. Окислительный стресс - основа нарушения мужской репродуктивной функции при отравлениях / Э.Ф. Аглетдинов // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И.Мечникова. - 2009. - № 4 (33). - С.195-198.

12. Аглетдинов, Э.Ф. Состояние антиоксидантной системы придатка яичка при экспериментальной интоксикации бифенилами / Э.Ф. Аглетдинов // Фундаментальные исследования. - 2010. - № 1. - С. 7-12.

13. Аглетдинов, Э.Ф. Нарушение энергетического обмена тестикулярной ткани крыс, подвергшихся отравлению полихлорированными бифенилами / Э.Ф. Аглетдинов // Фундаментальные исследования. - 2010. - № 2. - С. 9-13.

14. Антропогенное загрязнение среды обитания и репродуктивное здоровье мужчины / Ф.Х. Камилов, Ш.Н. Галимов, Д.С. Громенко, Э.Ф. Аглетдинов // Химическая экология: материалы школы-семинара. - Уфа: Изд-во БГУ, 2001. - С. 163-166.

15. Оценка риска репродуктивному здоровью мужчин в Республике Башкортостан / Ф.Х. Камилов, Н.И. Симонова, Д.С. Громенко, А.П. Голощапов, В.И. Иваха, Ш.Н. Галимов, Э.Ф. Аглетдинов // Проблемы интеграции науки, образования и производства южного региона Республики Башкортостан: сборник научных трудов Респ. научно-практической конференции. - Уфа: Изд-во «Гилем», 2001. - С. 13-16.

16. Репродуктивное здоровье мужчин как индикатор экологического неблагополучия / Д.С. Громенко, Ф.Х. Камилов, Ш.Н. Галимов, Х.Г. Валеева, В.И. Иваха, Э.Ф. Аглетдинов // Лечение бесплодия: нерешенные проблемы: сборник научных трудов VII конференции Российской ассоциации репродукции человека. - Саратов, 2001. - С. 15-16.

17. Экологические факторы и снижение риска репродуктивному здоровью в Республике Башкортостан: роль СМИ, перспективы сотрудничества / Ш.Н. Галимов, Э.Ф. Аглетдинов, Д.С. Громенко, Н.И. Симонова, В.И. Иваха, Ф.Х. Камилов // Экология. Бизнес. СМИ: сборник материалов Башкирской республиканской конференции. - Уфа: НИИБЖДРБ, 2001. - С. 38-42.

18. Оценка репродуктивного здоровья мужчин - рабочих одного из предприятий г. Туймазы / А.В. Варшавский, Д.С. Громенко, Э.Ф. Аглетдинов, М.И. Павлов, А.А. Ракчаев // Материалы научно-практической конференции молодых ученых Республики Башкортостан, посвященной Году матери, по специальности медицина. Здравоохранение Башкортостана. - Уфа, 2001. - Спецвыпуск №8. - С. 28-32.

19. Методы оценки репродуктивной функции мужчин. Учебное пособие для студентов, практических врачей и курсантов ИПО / Ш.Н. Галимов, Д.С. Громенко, Ф.Х. Камилов, Э.Ф. Аглетдинов, Р.Р. Фархутдинов, Н.И. Симонова, В.И. Иваха.- Уфа: Здравоохранение Башкортостана.- 2001.- 48 с.

20. Характеристика метаболических процессов в репродуктивных органах самцов крыс при воздействии экотоксикантов класса феноксигербицидов / Э.Ф. Аглетдинов, Э.Ф. Галимова, Ф.Х. Камилов, Ф.А. Сагидуллин // Тезисы научных докладов III съезда Биохимического Общества. - СПб., 2002. - С. 147.

21. Репродуктивное здоровье мужчин - жителей экологически кризисных территорий. Эндокринно-метаболические расстройства и их коррекция / Ф.Х. Камилов, А.П. Голощапов, Р.С. Кидрасова, Э.Ф. Аглетдинов // Тезисы научных докладов III съезда Биохимического Общества. - СПб.: Фарос Плюс, 2002. - С. 167-168.

22. Диоксины и репродуктивное здоровье мужчин в РБ / Ш.Н. Галимов, Ф.Х. Камилов, Э.Ф. Аглетдинов, Д.С. Громенко, Х.Г. Валеева, А.П. Голощапов, В.И. Иваха, Н.И. Симонова, Д.Ш. Хамзина // Национальный план действий по экологически обоснованному управлению диоксинами/фуранами и диоксиноподобными веществами: материалы Российской конференции. - СПб., 2002. - С. 92-96.

23. Окружающая среда и репродуктивное здоровье мужчин, проживающих в индустриальных городах РБ / Ш.Н. Галимов, Ф.Х. Камилов, Э.Ф. Аглетдинов, Д.С. Громенко, Э.Ф. Галимова // Актуальные вопросы охраны репродуктивного здоровья в медицине труда: материалы Всероссийской конференции. - Самара, 2002. - С. 39-42.