КОРРЕКЦИЯ РАССТРОЙСТВ РЕПРОДУКТИВНОЙ ФУНКЦИИ САМЦОВ КРЫС С ПОМОЩЬЮ НАНОЧАСТИЦ ОРТОВАНАДАТА ГАДОЛИНИЯ

Белкина И. О.; Карпенко Н. А.; Коренева Е. М.; Смоленко Н. П.; Чистякова Э. Е.; Клочков В. К.

КОРРЕКЦИЯ РАССТРОЙСТВ РЕПРОДУКТИВНОЙ ФУНКЦИИ САМЦОВ КРЫС С ПОМОЩЬЮ НАНОЧАСТИЦ ОРТОВАНАДАТА ГАДОЛИНИЯ

Белкина И. О., Карпенко Н. А., Коренева Е. М., Смоленко Н. П., Чистякова Э. Е., Клочков В. К.

2018

https://doi.org/10.29235/1814-6023-2018-15-3-293-305

Установлено, что самцы крыс, которые в неонатальный период (с 3-х по 22-е сутки жизни) испытывали эмоциональный стресс и получали избыточное количество фитоэстрогенов с молоком матери, в 10-месячном возрасте имеют избыточную массу тела, что обусловлено увеличением массы висцерального жира, изменением белкового обмена и проатерогенными изменениями липидного обмена (повышением уровня общего холестерина и триглицеридов), нарушением про/антиоксидантного баланса. Кроме того, у этих самцов отмечался сниженный уровень тестостерона и имелись нарушения сперматогенеза (меньше общая концентрация сперматозоидов и меньшая концентрация морфологически нормальных гамет), проявляющиеся в образовании дефектных сперматозоидов. Обнаружены также нарушения полового поведения и снижение способности к оплодотворению самок. При наступлении беременности у самок более чем в 2 раза увеличивались общие внутриутробные потери. Вследствие таких изменений показатель репродуктивного потенциала (Фi ) у самцов был снижен вдвое по сравнению с контрольным уровнем.Исследована эффективность применения наночастиц ортованадата гадолиния, активированных европием (НЧ GdVO4 :Eu3+), в составе гидрозоля или фармакологической композиции (в дозе 0,33 мг/кг массы тела в течение 70 сут) для коррекции расстройств мужской репродуктивной функции. В качестве референтных изучены препараты трибестан в дозе 68 мг/кг и спеман в дозе 168 мг/кг. Положительное влияние НЧ GdVO4 :Eu3+ на репродуктивную функцию самцов крыс с экспериментальной репродуктопатией, проявляющееся в нормализации сперматогенеза, уровня тестостерона, содержания триглицеридов, общего холестерина, аргинина в сыворотке крови, активности аланинаминотрансферазы в печени, фертильности и плодовитости, уменьшении эмбриональной смертности способствовало нормализации расчетного показателя репродуктивного потенциала. Увеличение массы гипофиза и повышение гонадотропной активности гипофизов самцов, получавших НЧ GdVO4 :Eu3+, может указывать на возможное действие НЧ на центральный механизм регуляции репродуктивной функции. Несколько большая биологическая активность НЧ в составе гидрозоля может объясняться введением в состав фармакологической композиции вспомогательных веществ, влияющих на физико-химические свойства НЧ и их биологическую активность.

Белкина И. О., Карпенко Н. А., Коренева Е. М., Смоленко Н. П., Чистякова Э. Е., Клочков В. К. КОРРЕКЦИЯ РАССТРОЙСТВ РЕПРОДУКТИВНОЙ ФУНКЦИИ САМЦОВ КРЫС С ПОМОЩЬЮ НАНОЧАСТИЦ ОРТОВАНАДАТА ГАДОЛИНИЯ. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук. 2018;15(3):293-305. https://doi.org/10.29235/1814-6023-2018-15-3-293-305

Цитирование

Список литературы

1. Поворознюк, М. В. Поширеність та основні причини безпліддя у чоловіків / М. В. Поворознюк // Мед. аспекты здоровья мужчины. – 2012. – № 3 (5). – С. 62–73.

2. Causes of male infertility: a 9-year prospective monocentre study on 1737 patients with reduced total sperm counts / M. Punab [et al.] // Human Reproduction. – 2017. – Vol. 32, N 1. – P. 18–31. https://doi.org/10.1093/humrep/dew284

3. Dickerson, S. M. Estrogenic environmental endocrine-disrupting chemical effects on reproductive neuroendocrine function and dysfunction across the life cycle / S. M. Dickerson, A. C. Gore // Rev. Endocrine and Metab. Disorders. – 2007. – Vol. 8, N 2. – P. 143–159. https://doi.org/10.1007/s11154-007-9048-y

4. Gudeloglu, A. Medical management of male infertility in the absence of a specific etiology / A. Gudeloglu, J. V. Brahmbhatt, S. J. Parekattil // Seminars in Reproductive Medicine. – 2014. – Vol. 32, N 4. – P. 313–318. https://doi. org/10.1055/s-0034-1375184

5. Чекман, І. С. Фізіологічні та фармакологічні властивості нанорозмірних структур / І. С. Чекман // Фізіол. журн. − 2015. – Т. 61, № 6. − С. 129–138.

6. Impact of metal nanoparticles on germ cell viability and functionality / U. Taylor [et al.] // Reproduction in Domestic Animals. – 2012. – Vol. 47, N s4. – P. 359–368. https://doi.org/10.1111/j.1439-0531.2012.02099.x

7. Albanese, A. The effect of nanoparticle size, shape, and surface chemistry on biological systems / A. Albanese, P. S. Tang, W. C. W. Chan // Annu. Rev. Biomed. Eng. – 2012. – Vol. 14. – P. 1–16.

8. Gold nanoparticles elevate plasma testosterone levels in male mice without affecting fertility / W.-Q. Li [et al.] // Small. – 2013. – Vol. 9, N 9–10. – P. 1708–1714. https://doi.org/10.1002/smll.201201079

9. Antioxidative effects of cerium dioxide nanoparticles ameliorate age-related male infertility: optimistic results in rats and the review of clinical clues for integrative concept of men health and fertility / N. M. Kobyliak [et al.] // EPMA J. – 2015. – Vol. 6, N 1. – P. 12. https://doi.org/10.1186/s13167-015-0034-2

10. Нанокристаллический диоксид церия повышает функциональную активность репродуктивной системы стареющих самцов крыс / Н. Я. Спивак [и др.] // Наносистемы: физика, химия, математика. – 2013. – Т. 4, № 1. – С. 72–77.

11. Afifi, M. Ameliorative effect of zinc oxide nanoparticles on antioxidants and sperm characteristics in streptozotocininduced diabetic rat testes / M. Afifi, O. A. Almaghrabi, N. M. Kadasa // Biomed Res. Int. – 2015. – Vol. 2015. – Art. 153573. https://doi.org/10.1155/2015/153573

12. Protective effects of nanostructures of hydrated C 60 fullerene on reproductive function in streptozotocin-diabetic male rats / R. Bal [et al.] // Toxicology. – 2011. – Vol. 282, N 3. – P. 69–81. https://doi.org/10.1016/j.tox.2010.12.003

13. The effects of chronic intake of nanoparticles of cerium dioxide or gadolinium ortovanadate into aging male rats / N. A. Karpenko [et al.] // Proceedings of the International conference nanomaterials: applications and properties / Sumy State Univ. – Sumy, 2013. – Vol. 2, N 4. – Р. 04NABM28.

14. Gadolinium-based nanoparticles for theranostic MRI-radiosensitization / F. Lux [et al.] // Nanomedicine. – 2015. – Vol. 10, N 11. – P. 1801–1815. https://doi.org/10.2217/nnm.15.30

15. Multifunctional rare-earth vanadate nanoparticles: luminescent labels, oxidant sensors, and MRI contrast agents / M. Abdesselem [et al.] // ACS Nano. – 2014. – Vol. 8, N 11. – P. 11126–11137. https://doi.org/10.1021/nn504170x

16. Воробьева, Н. М. Ванадий: биологическая роль, токсикология и фармакологическое применение / Н. М. Воробьева, Е. В. Федорова, Н. И. Баранова // Биосфера. – 2013. – Т. 5, № 1. – С. 77–96.

17. Vanadium and its complexes: the renewed interest in its biochemistry / M. T. Pepato [et al.] // Lat. Am. J. Pharm. – 2008. – Vol. 27, N 3. – P. 468–476.

18. Insulin: its role in the central control of reproduction / J. H. Sliwowska [et al.] // Physiol. Behavior. – 2014. – Vol. 133. – P. 197–206. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2014.05.021

19. An essential role for insulin and IGF1 receptors in regulating sertoli cell proliferation, testis size, and FSH action in mice / J.-L. Pitetti [et al.] // Mol. Endocrinol. – 2013. – Vol. 27, N 5. – P. 814–827. https://doi.org/10.1210/me.2012-1258

20. Lampiao, F. Insulin and leptin enhance human sperm motility, acrosome reaction and nitric oxide production / F.Lampiao,S.S.duPlessis//AsianJ.Androl.–2008.–Vol.10,N5.–P.799–807.https://doi.org/10.1111/j.1745-7262.2008.00421.x

21. Wet-chemical synthesis and characterization of luminescent colloidal nanoparticles: ReVO4 :Eu3+(Re=La, Gd, Y) with rod-like and spindle-like shape / V. K. Klochkov [et al.] // Functional Materials. – 2011. – Vol. 18, N 1. – P. 111–115.

22. Лабораторные животные : разведение, содержание, использование в эксперименте / И. П. Западнюк [и др.]. – 3-е изд., перераб. и доп. – К. : Вища шк., 1983. – 384 с.

23. Пат. 95758 Україна, МПК А61В5/103. Спосіб моделювання неонатально індукованої гіпофертильності самців / Н. О. Карпенко, Е. Є. Чистякова, Є. М. Коренєва, Н. Ф. Величко (UA) ; заявник і патентовласник ДУ «Ін-т проблем ендокринної патології ім. В. Я. Данилевського НАМН України» (UA). – № u 2014 06302; заявл. 06.06.14 ; опубл. 12.01.15, Бюл. № 1. – 4 с.

24. Доклінічні дослідження лікарських засобів : методичні рекомендації / ред. О. В. Стефанов. – К. : Авіцена, 2001. – 527 с.

25. Інтегральна оцінка репродуктивної функції самців лабораторних тварин / Н. О. Карпенко [та інш.] // Укр. біофарм. журн. – 2011. – Т. 13, № 2. – С. 64–68.

26. Алейникова, Т. Л. Руководство к практическим занятиям по биохимии / Т. Л. Алейникова, Г. В. Рубцова, Н. А. Павлова. – М. : Медицина, 2000. – 126 с.

27. Резников, А. Г. Методы определения гормонов : справ. пособие / А. Г. Резников. – К. : Наук. думка, 1980. – 400 с.

28. Гладкова, А. И. Андрологические проявления стресса / А. И. Гладкова. – Харьков : С. А. М, 2013. – 268 с.

29. The relative roles of follicle-stimulating hormone and luteinizing hormone in maintaining spermatogonial maturation and spermiation in normal men / K. L. Matthiesson [et al.] // J. Clin. Endocrinol. Metab. – 2006. – Vol. 91, N 10. – P. 3962– 3969. https://doi.org/10.1210/jc.2006-1145

30. Exposure to genistein during gestation and lactation demasculinizes the reproductive system in rats / A. B. Wisniewski [et al.] // J. Urology. – 2003. – Vol. 169, N 4. – P. 1582–1586. https://doi.org/10.1097/01.ju.0000046780.23389.e0

31. Henry, L. A. Effects of neonatal resveratrol exposure on adult male and female reproductive physiology and behavior / L. A. Henry, D. M. Witt // Developmental Neuroscience. – 2006. – Vol. 28, N 3. – P. 186–195. https://doi.org/10.1159/000091916

32. Raineki, C. Neonatal handling: an overview of the positive and negative effects / C. Raineki, A. B. Lucion, J. Weinberg // Developmental Psychobiology. – 2014. – Vol. 56, N 8. – P. 1613–1625. https://doi.org/10.1002/dev.21241

33. Stress and the reproductive axis / D. Toufexis [et al.] // J. Neuroendocrinology. – 2014. – Vol. 26, N 9. – P. 573–586. https://doi.org/10.1111/jne.12179

34. Новикова, Е. Г. Ассоциация эректильной дисфункции с гипогонадизмом и метаболическим синдромом у мужчин разных возрастных групп / Е. Г. Новикова, Ю. В. Лутов, В. Г. Селятицкая // Успехи геронтологии. – 2012. – Т. 25, № 4. – С. 685–690.

35. Endocrine disrupting chemicals and disease susceptibility / T. T. Schug [et al.] // J. Steroid Biochem. Mol. Biol. – 2011. – Vol. 127, N 3–5. – P. 204–215. https://doi.org/10.1016/j.jsbmb.2011.08.007

36. Newbold, R. R. Developmental exposure to endocrine-disrupting chemicals programs for reproductive tract alterations and obesity later in life / R. R. Newbold // Am. J. Clin. Nutrition. – 2011. – Vol. 94, N 6, suppl. – P. 1939S–1942S. https://doi.org/10.3945/ajcn.110.001057

37. Overweight and metabolic and hormonal parameter disruption are induced in adult male mice by manipulations during lactation period / A. Loizzo [et al.] // Pediatr. Res. – 2006. – Vol. 59, N 1. – P. 111–115. https://doi.org/10.1203/01. pdr.0000190575.12965.ce

38. Vaiserman, A. Early-life exposure to endocrine disrupting chemicals and later-life health outcomes: an epigenetic bridge? / A. Vaiserman // Aging and Disease. – 2014. – Vol. 5, N 6. – P. 419–429. https://doi.org/10.14336/ad.2014.0500419

39. Metabolic effects of vanadyl sulfate in humans with non-insulin-dependent diabetes mellitus: in vivo and in vitro studies / A. B. Goldfine [et al.] // Metabolism. – 2000. – Vol. 49, N 3. – P. 400–410. https://doi.org/10.1016/s0026-0495(00)90418-9

40. Alternative therapies for diabetes and its cardiac complications: role of vanadium / T. A. Clark [et al.] // Heart Failure Rev. – 2014. – Vol. 19, N 1. – P. 123–132. https://doi.org/10.1007/s10741-013-9380-0

41. GdCl3 reduces hyperglycaemia through Akt/FoxO1-induced suppression of hepatic gluconeogenesis in type 2 diabetic mice / Q. Wang [et al.] // Clin. Sci. – 2014. – Vol. 127, N 2. – P. 91–100. https://doi.org/10.1042/cs20130670

42. , Alkaladi, A. Antidiabetic activity of zinc oxide and silver nanoparticles on streptozotocin-induced diabetic rats / A. Alkaladi, A. M. Abdelazim, M. Afifi // Int. J. Mol. Sci. – 2014. – Vol. 15, N 2. – P. 2015–2023. https://doi.org/10.3390/ ijms15022015

43. Cui, W. Vanadium toxicity in the thymic development / W. Cui, H. Guo, H. Cui // Oncotarget. – 2015. – Vol. 6, N 30. – P. 28661–28677. https://doi.org/10.18632/oncotarget.5798

44. Insulin-dependent diabetes affects testicular function by FSH-and LH-linked mechanisms / J. Ballester [et al.] // J. Androl. – 2004. – Vol. 25, N 5. – P. 706–719. https://doi.org/10.1002/j.1939-4640.2004.tb02845.x

Источник

Информация

Автор

Белкина И. О. Институт проблем эндокринной патологии им. В. Я. Данилевского НАМН Украины
Карпенко Н. А. Институт проблем эндокринной патологии им. В. Я. Данилевского НАМН Украины
Коренева Е. М. Институт проблем эндокринной патологии им. В. Я. Данилевского НАМН Украины
Смоленко Н. П. Институт проблем эндокринной патологии им. В. Я. Данилевского НАМН Украины
Чистякова Э. Е. Институт проблем эндокринной патологии им. В. Я. Данилевского НАМН Украины
Клочков В. К. Институт сцинтилляционных материалов НАН Украины

Страницы

293-305

Год издания

2018

Ключевые слова

Коллекции

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук