Потенциально вредные влияния на сперматогенез

фото Потенциально вредные влияния на сперматогенез
Сперматогенез представляет собой непрерывный процесс репликации и сложного превращения относительно недифференцированных диплоидных стволовых клеток в высокоспециализированные подвижные гаплоидные клетки. Далее гаплоидные гаметы должны приобрести способность проходить по женскому половому тракту и оплодотворять яйцеклетку. Этот крайне сложный процесс, осуществляющийся в половых путях, находится под строгим контролем гормонов гипоталамо-гипофизарной системы и яичек и, таким образом, зависит от состояния эндокринных органов особенно мозга. Неудивительно поэтому, что факторы внешней среды могут повреждать развитие зародышевых клеток, действуя на разных уровнях и различными путями. Это делает понятным необходимость продукции столь огромного количества сперматозоидов (около 2 х 108 в сут. и 2 х 10*2 за всю жизнь), при том, что для оплодотворения яйцеклетки (что происходит менее чем 10 раз за всю жизнь) необходим только один из них.

Теоретически химические вещества могут повреждать сперматогенез на любой стадии от пролиферирующих сперматогониев до зрелых сперматозоидов. В общем-то, токсические эффекты могут приводить к летальному и сублетальному повреждению клеток или к изменению их генетического аппарата (что не обязательно исключает друг друга).

Летально поврежденные клетки погибают либо внутри эпителиального слоя, либо в просвете семенных канальцев. Гибель клеток на месте происходит путем некроза (неконтролируемого лизиса и неспецифического выхода клеточного содержимого наружу) или апоптоза (физиологического процесса запрограммированной клеточной смерти с распадом обреченной клетки на мелкие апоптотические тельца, которые затем фагоцитируются клетками Сертоли).

Апоптоз сперматогенных клеток оставляет соседние зародышевые клетки или клетки Сертоли интактными.


Недавно показано, что такие токсические для яичек вещества, как метоксиуксусная кислота (МУК), или такие неблагоприятные физиологические условия, как отсутствие гонгщотропинов, действуют главным образом путем индукции апоптоза. Имеются данные о роли системы Fas — Fas-лигэнд в опосредовании индуцированного некоторыми токсинами апоптоза у грызунов. Согласно предложенной модели, клетки Сертоли конститутивно экспрессируют Fas-лигэнд, включающий механизм апоптоза зародышевых клеток, на которых под влиянием апоптогенного сигнала экспрессируется рецептор Fas. Но пока неясно, экспрессируется ли Fas-лигэнд клетками Сертоли человека, и значение этой модели остается неопределенным. К другим генам, которые, по-видимому, принимают участие в апоптозе мужских зародышевых клеток, относятся р53, Bcl-2, Bcl-w и Bax.

Недавно получены данные, свидетельствующие о совершенно иной роли апоптоза зародышевых клеток. В потомстве крыс-самцов, которым вводили циклофосфамид, появляются особи с врожденными аномалиями. При этом степень апоптоза зародышевых клеток у этих крыс оказалась сниженной. Таким образом, апоптоз не только опосредует токсические влияния на мужскую репродуктивную систему, но его ослабление может сказываться на вертикальной передаче мутаций.

При несмертельном повреждении зародышевых клеток либо происходит репарация, либо структурные или функциональные дефекты сохраняются в зрелых сперматозоидах, что создает возможность передачи таких дефектов следующим поколениям. Считается, что последствия хронических воздействий малых доз токсических веществ передаются от отца потомству более часто, чем последствия сильных и острых воздействий. Такие последствия проявляются обычно крупными морфологическими аномалиями плодов, но некоторые специфические дозовые режимы приводят к развитию у потомства рака.


Полагают, что это связано либо с подавлением апоптоза, либо с индукцией нестабильности генома. Отсутствие данных о соответствующих эффектах у человека не позволяет оценить их клиническое значение.

О репарации негенетических повреждений зародышевых клеток практически ничего не известно, а что касается ДНК, то хотя ее репарация происходит, конкретные механизмы этого процесса тоже слабо изучены. Принято считать, что способность ДНК к репарации снижается на стадии удлинения сперматид и практически отсутствует в сперматозоидах. Это придает клеткам большую чувствительность к действию таких повреждающих факторов, как облучение и алкилирующие вещества, хотя прогрессирующая конденсация хроматина при удлинении сперматид может обеспечивать некоторую защиту.


Оцените статью: (11 голосов)
4.09 5 11
2007-2017 © Copyright ООО «МЕДКАРТА». Все права на материалы, находящиеся на сайте medkarta.com,
охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах.