Роль надпочечников в становлении половой функции свиней

РОЛЬ НАДПОЧЕЧНИКОВ В СТАНОВЛЕНИИ ПОЛОВОЙ ФУНКЦИИ СВИНЕЙ О.Б. Сеин, В.Б. Голощапов, Д.О. Сеин, И.М. Умеренков

Аннотация. Приводятся результаты исследований морфофункционального состояния надпочечников у ремонтных свинок в период становления половой функции. Показано, что становление половой функции сопровождается характерными изменениями гистологической структуры и гормональной активности надпочечников.

Ключевые слова-. Кортизол, кортикальные клетки, корковое вещество, мозговое вещество, надпочечники, половая функция, ремонтные свинки.

В источниках литературы встречается много сведений об участии надпочечников в процессах полового развития. Установлено, что кортикостероиды играют особую роль в контроле полового развития. Об этом свидетельствует установленная взаимосвязь нарушений формирования циркадного ритма активности надпочечников и процесса полового созревания. По данным J.A. Romaley (1976), у крыс в 26-30 - суточном возрасте заканчивается формирование гипофизарно-надпочечниковой системы. С этого возраста у крыс устанавливается циркадный ритм активности надпочечников, характерный для взрослых животных. В то же время при задержке формирования этого ритма отмечается задержка и полового развития.

С половой функцией связана и секреция надпочечников глюкокортикоидов. Так, у лабораторных крыс и морских свинок максимальный уровень глюкокортикоидов наблюдается в период проэструса (D.R. Garris, 1986). По мнению J.A. Romaley (1976), кортикостероиды способствуют овуляции, действуя непосредственно на яичники, а глюкокортикоиды повышают чувствительность яичников к гонадотропинам как у взрослых, так и неполовозрелых животных.

Как известно, надпочечники способны синтезировать половые стероиды, в том числе прогестерон, посредством которого гипофизарно-

надпочечниковая система участвует в контроле полового развития. Именно прогестерон предохраняет мозг от маскулинизации, и именно надпочечниковый прогестерон является триггером овуляторной волны лютеинизирующего гормона (Е)^ Мапп е1 а1., 1973; О.Х 1^10с1а е! а1., 1987). Об определённых взаимоотношениях между надпочечниками и половой функцией у самок в своих работах указывают и другие исследователи.

Целью нашей работы являлось изучение морфофункционального состояния надпочечников у ремонтных свинок крупной белой породы в период становления половой функции.

Животных подбирали в экспериментальную группу по принципу аналогов с учётом происхождения, массы тела, возраста и развития. Кормление и содержание ремонтных свинок было одинаковым и соответствовало нормативным требованиям.

Наступление и продолжительность стадий полового цикла, а также феноменов стадии возбуждения (течки, общей реакции, охоты) у свиней устанавливали методом клинической оценки наружных половых органов и путём наблюдения за поведением свинок в период общения с хряком-пробником.

Начиная с 3 месяцев и до 10- месячного возраста у свинок брали кровь, в которой определяли общие гематологические показатели, а

Информация об авторах

Сеин Олег Борисович, доктор биологических наук, профессор, декан факультета ветеринарной медицины, заведующий кафедрой терапии и акушерства Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора П.П. Иванова, тел. (4712) 53-14-04, E-mail: academy@kgsha.ru.

Голощапов Владимир Борисович, кандидат биологических наук, ассистент кафедры биотехнологии, микробиологии и ВСЭ Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора П.П. Иванова, тел. (4712) 50-98-50, E-mail: goloshapov vb@mail.ru.

Сеин Дмитрий Олегович, кандидат биологических наук, ассистент кафедры терапии и акушерства Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И. И. Иванова, тел. (4712) 53-14-04, E-mail: academy@kgsha.ru.

Умеренков Иван Михайлович, ветеринарный врач ЗАО «Троицкое» Белгородской области, E-mail: 14-ll@mail.ru

также содержание кортизола иммунофермент-ным методом. Выборочно проводили убой животных, у которых отбирали надпочечники для гистологических исследований. Изготовление гистологических препаратов осуществляли по общепринятой методике. Фиксировали материал в 10% нейтральном формалине, окрашивали гистосрезы гематоксилин-эозином. Для морфометрических измерений использовали винтовой окуляр-микрометр.

При гистологических исследованиях надпочечников подопытных свиней было выявлено наличие хорошо выраженной соединительнотканной капсулы, покрывающей орган и двух чётко различимых слоёв: коркового и мозгового. В свою очередь корковый слой был представлен клубочковой, пучковой и сетчатой зонами.

Внутрь коркового слоя от капсулы отходят тонкие соединительнотканные прослойки, состоящие из ретикулиновых волокон. Помимо этих прослоек очень часто в надпочечниках наблюдаются разрастания в виде толстых соединительнотканных тяжей, схожих по гистологическому строению с капсулой железы и вдающихся глубоко в корковую паренхиму. Эти прослойки соединительной ткани в корковом слое, и особенно в мозговом веществе, разрыхляются, обогащаясь малодифференцированными клетками с мелкими, округлыми ядрами.

Клубочковая зона имеет типичное клубочковое или арочное строение и состоит из по-разному организованных, плотно прилегающих клеточных групп. В клубочковой зоне коры надпочечников обнаруживается два типа клеток, отличающихся по форме и структуре ядер и цитоплазмы. Небольшие по величине тёмные клетки овальной или округлой формы содержат плотную слабовакуолизированную цитоплазму и округлое или овальное ядро с чётко выраженной хроматиновой структурой и ядрышками. Это молодые малодифференцированные клетки с начальными признаками специфической дифференциации. Клетки второго типа более крупные, светлоокрашенные, их цитоплазма ячеистая и сильно вакуолизирована.

Пучковая зона имеет наибольшие размеры и характеризуется, как правило, радиально расположенными эпителиальными тяжами. Адре-нокортикоциты пучковой зоны имеют овальную, прямоугольную или полигональную форму. Они содержат оксифильную компактную цитоплазму. Мелкие вакуоли располагаются в

клетках обычно по периферии клеточного тела и выявляются в наиболее крупных клетках пучковой зоны. По интенсивности окраски цитоплазмы клеток пучковой зоны и степени вакуолизации можно выделить два типа клеток: светлые и тёмные. Светлые клетки отличаются более крупными размерами, светлой, сильно вакуолизированной цитоплазмой и относительно небольшим содержанием нуклеиновых кислот. Тёмные клетки характеризуются более плотной цитоплазмой с небольшим количеством мелких вакуолей. Отмечено, что во внутренней части пучковой зоны клетки имеют небольшую величину, в их цитоплазме встречаются в значительном количестве гранулы жёл-то-бурого пигмента.

Как в клубочковой, так и в пучковой зоне обнаруживаются деструктивные тёмные клетки с пикнотическими, диффузно окрашенными в тёмный цвет ядрами и компактной тёмной цитоплазмой.

Пучковая зона плавно переходит в сетчатую зону. Этот переход в большинстве случаев плохо выражен, и установить чёткую границу между зонами не всегда удаётся. Сетчатая зона характеризуется неправильным расположением эпителиальных тяжей, её клетки имеют меньшую величину. В сетчатой зоне, как и в клубочковой и пучковой, часто обнаруживаются гибнущие адренокортикоциты. Для них характерно наличие пикнотических тёмных ядер и компактной тёмноокрашенной цитоплазмы.

Мозговое вещество надпочечников включает клетки, между которыми проходят тонкие соединительнотканные прослойки, в которых залегает большое количество капилляров.

Исследование гистологической структуры надпочечников у свинок в возрастном аспекте показало, что в 3-4 - месячном возрасте толщина коркового слоя была наименьшей. При этом толщина клубочковой зоны соответственно составляла 150,5±7,0 и 155,4±11,0 мкм, а пучковосетчатой - 743,4±28,6 и 807,0±30,7 мкм. Объём ядер кортикальных клеток в пучковой зоне в надпочечниках свинок 3- месячного возраста достигал 80,5±5,0 мкм3, а у 4- месячных -86,4±8,7 мкм3 (таблица 1).

Период формирования половой функции у свинок сопровождался значительным повышением функциональной активности коры надпочечников. На это указывает тот факт, что у свинок 5-6 - месячного возраста толщина клубочковой зоны увеличилась в среднем на 23,0 мкм, пучково-сетчатой на 23,5 мкм, а объём

Таблица 1 - Морфометрические показатели коры надпочечников у ремонтных свинок

в возрастном аспекте

Показатели Возраст, мес.

3 4 5 6 7 8 9 10

Толщина клубочковой зоны, мкм 150,5 ±7,0 155,4 ±11,4 178,4 ±8,0* 177,0 ±7,3* 185,5 ±8,2* 180,3 ±12,4* 188,4 ±10,7* 194,0 ±10,0*

Толщина пучко-во-сетчатой зоны, мкм 743,4 ±28,6 807,0 ±30,7 830,5 ±26,6 844,0 ±40,5 858,8 ±39,0* 860,3 ±44,2* 878,4 ±35,5* 890,3 ±54,7*

Объём ядер пучковой зоны, мкм3 80,5 ±5,0 86,4 ±8,7 94,6 ±5,3* 96,8 ±7,9 96,3 ±11,0 98,6 ±10,4 99,0 ±9,5 98,7 ±8,6

Примечание: * - при Р<0,05 по сравнению с соответствующими показателями, полученными в 3 - месячном возрасте

ядер на 8,2 мкм3. Было отмечено, что в пучковой зоне коры надпочечников у свинок 5-6 -месячного возраста увеличилось количество «тёмных» клеток. В наружной пучковой зоне значительно повысилось число крупных вакуо-лизированных клеток (рисунок 1).

У 7-8 - месячных свинок относительная толщина коры надпочечников продолжала увеличиваться, однако это увеличение не было столь значительным, чем у свинок 5-6 - месячного возраста. Толщина клубочковой зоны у свинок в 7 месяцев составляла 185,5±8,2 мкм, пучково-сетчатой зоны - 858,8±39,0 мкм, а в 8 месяцев соответственно 180,3±12,4 и 860,3±44,2 мкм. При этом объём ядер кортикальных клеток колебался в пределах 96,3± 11,0

- 98,6± 10,4 мкм3, что также было выше, чем у 6- месячных свинок.

У свинок 9-10 - месячного возраста сравнительная толщина коркового слоя по сравнению с толщиной клубочковой зоны была наибольшей и составляла соответственно 188,4±10,7 и 194,0±10,0 мкм, толщина пучково-сетчатой зоны составляла 878,4±35,5 - 890,3±54,7 мкм. Объём ядер кортикальных клеток надпочечников у 9-10 - месячных свинок (98,7±8,6 -99,0±9,5 мкм3) также достигал максимального значения по сравнению с другими возрастными периодами (80,5±5,0 - 98,6± 10,4 мкм3). У свинок в этот возрастной период клетки клубочковой зоны содержат много липидных включений, их цитоплазма слабовакуолизирована, в

гЦ _ Я? V

* Ш Л

' ' *•» З1. * ?Л у * -

I- * Ж - *ШЖ

V. -V

\ Ку'-

ч   * >1

* ♦’* щ

. . ’ V . . лЖ ,

V-*

Рисунок 1 - Надпочечник ремонтной свинки №424, возраст 6 мес: а- общий вид гистологической структуры границы коркового и мозгового слоя надпочечника, увеличение 6x6; б- скопление адрено-кортикоцитов пучковой зоны, увеличение 6x24. Окраска гематоксилин - эозином.

ядрах чётко просматривается хроматиновая структура. Наряду с процессами пролиферации в корковом слое встречаются очаги дистрофии. Во многих местах от капсулы в сторону паренхимы органа отходят соединительно-тканные прослойки.

Одновременно с отбором проб тканей надпочечников проводился отбор проб крови для исследования содержания ряда гормонов. В ходе проведённого лабораторного анализа было установлено, что гормонсинтезирующая функция надпочечников напрямую зависит как от возраста, так и от физиологического состояния животного. Содержание кортизола в крови свинок имело следующую динамику: до полового созревания его уровень в крови животных был наименьшим и колебался в границах 53,5±4,03

- 54,0±4,88 нмоль/л. В период становления половой функции содержание кортизола значительно повысилось и достигало у 5- месячных животных 68,8±5,61 нмоль/л и у 6 - месячных -98,7±6,97 нмоль/л.

Затем концентрация кортизола в крови свинок продолжала постепенно повышаться вплоть до окончания эксперимента, достигая в 10 - месячном возрасте 132,0±7,07 нмоль/л.

С целью определения содержания кортизола в период становления половой функции у свиней, нами было исследовано содержание этих гормонов в крови в период первых арит-

мичных (1-2 половые циклы) и ритмичных половых циклов (3-5 половые циклы). Кровь для анализа брали во время стадии возбуждения (2 сутки половой охоты), стадии торможения (5-7 сутки полового цикла), стадии уравновешивания (16 сутки полового цикла).

Концентрация кортизола в крови ремонтных свинок в период аритмичных половых циклов составляла 64,0±7,0 - 83,4±5,8 нмоль/л (рисунок 3). При этом наиболее высокий его уровень регистрировался во время стадии возбуждения полового цикла, а минимальный - во время стадии уравновешивания. Ритмичные половые циклы у свинок протекали на фоне пониженного содержания кортизола в их крови (100,5±7,3 - 125,5±6,5 нмоль/л). Во время стадии возбуждения, также уровень кортизола в крови свинок повышался, а в стадию торможения и уравновешивания, наоборот, понижался.

Таким образом, на основании гистологических и гормональных исследований выявлены морфофункциональные особенности надпочечников у ремонтных свинок крупной белой породы в период становления половой функции. Установлено, что становление половой функции у свинок сопровождается характерными изменениями структурной организации надпочечников. В частности, в процессе полового созревания в надпочечниках увеличивается

Возраст, мес

Рисунок 2 - Содержание кортизола в крови ремонтных свинок в возрастном аспекте

л

1=!

О

1=!

О

S

н

а

о

«

140п

120

100

80

60

40

20

0

Возбуждения Торможения Уравновешивания

Стадии полового цикла

Аритмичные (1-2) половые циклы  Ритмичные (3-5) половые циклы

Рисунок 3 - Содержание кортизола в крови ремонтных свинок в течение

половой цикличности

толщина коркового слоя и количество клеток, продуцирующих кортизол.

Результаты проведённых комплексных исследований гистологической структуры и функционального состояния надпочечников у ремонтных свинок дополняют существующие данные о их строении и функциях у млекопитающих, а также расширяют сведения об индивидуальном развитии животных.

Список использованных источников

1 Romaley, J.A Effects of corticosterone treatment on puberty in female rats / J.A. Romaley

// Proc. Soc. Exp. Boil. Med. -1976. -V.153. -P.514-517.

2 Garris, D.R. The ovarian-adrenal axis in the guinea pig. Effects on serum cortisol levels. / D.R. Garris // Hormone and metab. Res. -1986. -V. 18. -P.34-37.

3 Mann, D.R. Role of estrogens and progesterone in facilitating LH release in 4- day cyclic rats / D.R. Mann, C.A Barraclough // Enddo-crynology. -1973. -V.93. -P.649-699.

4 Rhoda, J. Effect of progesterone on the testosterone and estradiol levels in the hypothalamus of neonatal rats / J.Rhoda, M. Valens // Biol. Neo-nat. -1987. -V.51. -P.225-229.