Морфофункциональное состояние гонадотропоцитов аденогипофиза на ранних этапах возрастной инволюции
Введение синтетического антиоксиданта самкам и самцам не изменяет характера кривой распределения объёма ядер в сравнении с контролем.
Анализ таблицы показывает, что гонадоэктомия приводит к значительному увеличению объёма цитоплазмы гонадотропных клеток: у самцов на 15,4%, у самок на 11,23% (p<0,01), при этом существенное увеличение объёма ядер гонадотропоцитов выявлено лишь у самок (на 7,8%; p<0,05).
Сочетание воздействий гонадоэктомии и ТФ также приводит к достоверному увеличению только объёма цитоплазмы у животных разного пола (р<0,001).
Эмоксипин у гонадоэктомированных крыс способствует заметному увеличению объёма цитоплазмы, но только у самцов (р<0,01).
В условиях дефицита половых гормонов ни ТФ, ни эмоксипин существенно не изменяют среднестатистические размеры ядра гонадотропоцитов.
26
УСПЕХи геронтологии • 2007 • Т. 20, № 4
Морфометрические показатели гонадотропоцитов гипофиза самок и самцов белых крыс при действии ТФ, эмоксипина и гонадоэктомии
Вид воздействия |
мкм3 |
изменения, % |
V,,, мкм3 |
изменения, % |
Самки (n=120) |
||||
контроль (n=20) |
441,75±8,15 |
|
116,41 + 1,3 |
|
ТФ (n=20) |
546,27+10,25*** |
24 |
146,88+2,3*** |
26 |
ЭМ (n=20) |
432,42±9,82 |
- |
110,81 + 1,5 |
- |
ГЭ (n=20) |
518,15+19,18** |
11,2 |
125,45+5,24* |
7,8 |
ГЭ+ТФ (n=20) |
542,34+18,84*** |
20 |
118,85+2,31 |
- |
ГЭ+ЭМ (n=20) |
476,42+16,30 |
7,8 |
113,59+2,51 |
- |
Самцы (n=120) |
||||
контроль (n=20) |
449,03+8,94 |
|
117,99+1,3 |
|
ТФ (n=20) |
684,66+17,90*** |
52 |
138,53+2,6*** |
17 |
ЭМ (n=20) |
492,23+9,73** |
9 |
122,54+1,2 |
- |
ГЭ (n=20) |
518,15+19,18** |
15,4 |
115,18+3,02 |
- |
ГЭ+ТФ (n=20) |
542,34+18,84*** |
20,8 |
119,06+2,64 |
- |
ГЭ+ЭМ (n=20) |
503,82+18,42** |
12,2 |
116,67+2,58 |
- |
Примечания: изменения (в сравнении с контролем) достоверны *** - p<0,001; ** - p< 0,01; * - p< 0,05; n -животных; V , Vf] - объем цитоплазмы и ядра.
количество
|
|
|
1 |
|
1 |
|
__1_1_ |
/ К ‘‘ | / Г ‘1 1 |
|
1 / ; |
1 г 1 ;i |
/ 1 |
|
/ * |
/"‘ |
/ * -■ / < * 1‘‘ |
\ з ^ |
‘■СУ |
|
400 600 800
Объём цитоплазмы, мкм3
б
200 300 400 500 Объём цитоплазмы, мкм3
600 700
1 |
||
|
|
|
|
|
|
/ / |
|
|
V |
||
7 А"‘ 7 ‘ ‘ |
|
|
// / > ■ I 1 |
з
|
|
■‘/ / |
г |
|
.у/У |
|
|
45 40
* 35
5 зо
о
* 25
| 20
3 я:
S. 15
С
I 10 5 0
1 |
|
/ |
|
/У; |
г 1 |
7 ‘ |
1 |
‘/ 1 |
1 |
|/ 11 |
1
|
л У/ 1 |
1 |
г‘/ ‘ |
|
|
|
50
100
Объём ядра, мкм3
100
Объём ядра, мкм3
150
200
а
в
г
Рис. 1. Влияние альфа-токоферола и эмоксипина на распределение частот: объёмов цитоплазмы самцов (а), объёмов цитоплазмы самок (б), объёмов ядер самцов (в), объёмов ядер самок (г) гонадотропоцитов аденогипофиза.
1 - контроль, 2 - альфа-токоферол, 3 - эмоксипин.
27
М.В. Козак, Д.Л. Тёплый
Рис. 2. Аденогипофиз самца, 21 день после гонадоэктомии. Окраска крезазаном (Ромейс), ув. 900. Клетки 1, 2 - гиперхромные, размер ядра уменьшен в клетке 1; клетка 3 - вакуолизация цитоплазмы и пикноз ядра; клетка 4 - увеличен объём цитоплазмы.
В структуре аденогипофиза самца после гонадоэктомии (рис. 2) отмечается гиперхромия цитоплазмы гонадотропоцитов (1 и 2), уменьшение размеров ядер и их пикноз (1 и 3), вакуольная дистрофия цитоплазмы (3). Форма гиперхромных клеток веретенообразная.
После удаления половых желёз в одних клетках объём цитоплазмы и ядра увеличивается, в других цитоплазма оказалась вакуолизированной, а ядра - с признаками пикноза.
Гистографическое распределение частот встречаемости гонадотропо-цитов различного размера позволяет наглядно представить неоднородность клеток через три недели после гонадо-эктомии (рис. 3). Характерен значительный размах варьирования объёма цитоплазмы и ядер гонадотропоцитов. Трёхвершинность кривых распределения клеток по объёму цитоплазмы у самцов и самок (см. рис. 3) указывает на наличие в структуре аденогипофиза трёх различных типов гонадотропных клеток: гиперхромных, гипохромных (молодых) и клеток с увеличенным объёмом цитоплазмы. Сочетанное действие ТФ и гонадоэктомии снижает частоту встречаемости гиперхромных клеток с малым объёмом цитоплазмы у животных обоего пола (см. рис. 3).
45 40 35
5 зо
25 20 ■ 15 В,0 5 0
в
200
400 600 Объём цитоплазмы, мкм3
800
1000
1 |
|||
|
|
||
|
|
||
h |
|||
РV |
|||
|
|||
2 J |
|
|
>>- |
|
|
|
ЧУ |
|
|
|
ч |
100 120 Объём ядра, мкм3
б
100 200
300 400 500
Объём цитоплазмы, j
600 700 800 900
Рис. 3. Влияние гонадоэктомии и дополнительного введения антиоксидантов на распределение частот: объёмов цитоплазмы самцов (а), объёмов цитоплазмы самок (б), объёмов ядер самцов (в), объёмов ядер самок (г) гонадотро-
поцитов аденогипофиза. 1 - контроль, 2 - гонадоэктомия, 3 - альфа-токоферол, 4 - эмоксипин.
28
а
УСПЕХи геронтологии • 2007 • Т. 20, № 4
Кривые распределения объёмов цитоплазмы клеток после гонадоэктомии, а также при сочетанном действии гонадоэктомии и эмоксипина практически аналогичны
друг другу.
Характер гистографического распределения объёма ядер после гонадоэктомии в сочетании с введением антиоксидантов различен и отражается, в основном, на уменьшении доли клеток с признаками пикноза ядра, эти изменения характерны только для действия ТФ.
Таким образом, анализ результатов опытов свидетельствует о наличии существенного влияния анти-оксидантов на морфофункциональное состояние гона-дотропоцитов аденогипофиза у половозрелых крыс в начале возрастной инволюции. Введение антиоксидан-тов приводит, вероятно, к напряжению антиоксидант-ной системы гонадотропных клеток, что сопровождается усилением синтеза гонадотропинов и торможением выведения секрета. На это указывает, в частности, увеличение объёма цитоплазмы клеток.
Как показал морфометрический анализ, самым выраженным влиянием на синтез и торможение резорбции нейросекрета в гонадотропоцитах обладает ТФ.
Неоднородность клеточного состава гонадотро-поцитов аденогипофиза, характерная для интактных животных [7], особенно чётко проявилась в условиях дефицита половых гормонов. Кроме значительно увеличенных в размерах гонадотропоцитов и появившихся «молодых» гипохромных клеток, были обнаружены 24-30% гиперхромных мелких базофилов-гонадотро-фов с признаками пикноза ядер. Наличие гиперхромии цитоплазмы при уменьшении общего размера клеток, кариопикноз гонадотропоцитов свидетельствуют не только о концентрации клеточного секрета, но, возможно, и об ускорении процесса старения клеток [7].
Морфофункциональные изменения гонадотропоци-тов после гонадоэктомии нарастают с течением времени. Поздние изменения гонадотропных клеток описаны ранее, как процессы истощения и «дегенерации» с их вакуольной дистрофией [1]. В нашем исследовании (на 21 день после гонадоэктомии), наряду с наличием вакуольной дистрофии гонадотропоцитов, обнаружилась выраженная гиперхромия многих сохранившихся клеток при заметном уменьшении их размеров в сравнении с контролем.
Как известно, деструктивные процессы в клетках неразрывно связаны с интенсификацией процессов ПОЛ в мембранах на фоне снижения активности отдельных звеньев физиологической антиоксидантной системы. В частности, отмечается корреляция между интенсивностью ПОЛ и снижением уровня ТФ в плазме крови, гомогенатах тканей, в микросомных, ми-тохондриальных и эритроцитарных мембранах, а также половые различия в этом процессе [17]. Падение уровня содержания а-токоферола является одним из ранних
2
проявлений срыва антиоксидантной защиты и часто определяет тяжесть повреждения тканей [4, 5].
Наши исследования обнаружили выраженный протекторный эффект введения а-токоферола-ацетата на морфофункциональное состояние гонадотропоцитов после гонадоэктомии, что проявилось достаточно демонстративно при анализе кривых распределения объёма ядер и цитоплазмы: у самцов доля гиперхромных клеток уменьшилась с 30 до 14 %, у самок - с 24 до
10%.
Процессы старения клеток неотделимы от апопто-за, который заканчивается распадом клетки на фрагменты, при сохранении целостности внешней мембраны [9]. К числу мембранных эффектов, характеризующих процесс апоптоза, относят инициацию перекисного окисления мембранных фосфолипидов, активизацию фосфолипазы D, протеинкиназы С, тирозин-киназ и сфингомиелиназы, а также нарушение гомеостаза внутриклеточного Са2+ [13]. Гонадоэктомия у самцов и самок в наших опытах, по-видимому, активировала процесс «старения» гонадотропоцитов, что выразилось пикнозом ядер и гиперхромией цитоплазмы при уменьшении общего размера значительной части клеток
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35