СПОСОБ СТИМУЛЯЦИИ СПЕРМАТОГЕНЕЗА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к андрологии и урологии, и может быть использовано для стимуляции сперматогенеза у экспериментальных животных, а также для стимуляции сперматогенеза у других млекопитающих, в том числе и у человека.

Репродуктивная система - одна из наиболее чувствительных и уязвимых в организме мужских особей [1].

В настоящее время ученые ищут способы стимуляции сперматогенеза при различных патологиях, однако необходимо брать во внимание тот факт, что со временем норма показателей спермограммы снижается. В 1929 году нормой считалась концентрация 60-100 млн спермиев в 1 мл эякулята, в дальнейшем нижняя граница концентрации спермиев в эякуляте, условно разделяющая нормоспермию и олигозооспермию, была снижена сначала до 40 млн/мл, затем до 20 млн/мл (Macomber, Mac Leod, ВОЗ). Согласно новейшим рекомендациям ВОЗ 2010 года нормой была признана концентрация 15 млн сперматозоидов в 1 миллилитре эякулята (ВОЗ последнее). Происходящее снижение активности сперматогенеза диктует необходимость его стимуляции не только при патологиях, но и при нормальной, согласно критериям ВОЗ 2010 года, продукции половых клеток [2, 3, 4].

Существуют различные способы стимуляции сперматогенеза, среди которых основным является гормонотерапия, а именно применение хорионического гонадотропина и его аналогов, а также андрогенов. Кроме гормональных препаратов применяют витамины и микроэлементы, ферментные препараты, фитопрепараты и иммуномодуляторы.

Так, известен способ стимуляции сперматогенной и андрогенпродуцирующей функции мужских половых желез в эксперименте.

Данный способ осуществляют путем введения экспериментальному животному лекарственного средства - рибоксина в дозе 0,25 мг/кг массы тела в течение 30 дней. В качестве экспериментальных животных используют белых беспородных половозрелых крыс-самцов [5].

Данный способ позволяет повышать сперматогенную и андрогенпродуцирующую функцию животного без отрицательных побочных эффектов. Однако данный способ является инвазивным, длительным.

Известно о положительном влиянии лазерного излучения на сперматогенез и непосредственно на сперму in vitro. Это связано с тем, что поглощение световой энергии сперматозоидами приводит к вовлечению энергии кванта в биохимические реакции преобразования. В экспериментах in vitro воздействие НИЛИ на сперму привело к увеличению сроков сохранения подвижности за счет увеличения фруктолизной, окислительной активности и других ферментных систем [6, 7].

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является известный способ стимуляции спермотогенеза и половой активности у животных, который выбран авторами в качестве прототипа.

Данный способ включает монохроматическое световое облучение светодиодом красно-оранжевого цвета 0,56-0,76 мкм с последующим совместным воздействием постоянного магнитного поля с напряженностью 100-250 Э на поясничный нервный половой центр спинного мозга или семенники [8].

Данный способ позволяет повысить сперматогенез и половую активность у самцов животных.

Однако он недостаточно эффективен, так как не все особи получают одинаковую дозу, кроме того, сложен при реализации и требует больших материальных затрат.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка эффективного способа стимуляции сперматогенеза в эксперименте, простого в исполнении и не требующего больших материальных затрат.

Поставленная задача решается предлагаемым способом стимуляции сперматогенеза в эксперименте, включающем воздействие излучения в область семенников, согласно изобретению воздействие осуществляют низкоинтенсивным лазерным излучением с длиной волны 475 нм, выходной мощностью 10 мВт на расстоянии 1 см от органа на протяжении 1 минуты ежедневно в течение 10 суток, при разовой дозе воздействия 0,6 Дж/см².

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение эффективности стимуляции сперматогенеза при уменьшении сложности реализации способа и снижении на его реализацию материальных затрат.

Получение данного технического результата достигается за счет воздействия на семенники животного низкоинтенсивным лазерным излучением с длиной волны 475 нм, выходной мощностью 10 мВт на расстоянии 1 см от органа на протяжении 1 минуты ежедневно в течение 10 суток, при разовой дозе воздействия 0,6 Дж/см².

Данный технический результат обусловлен тем, что воздействие осуществляют низкоинтенсивным лазерным излучением с длиной волны 475 нм, что соответствует диапазону синего света. Поглощение сперматозоидами световой энергии данной длины волны приводит к вовлечению энергии кванта и, как следствие, к повышению биохимических реакций преобразования и улучшению функционального состояния сперматозоидов.

Кроме того, воздействие точно рассчитанной и направленной на семенники разовой дозой излучения данной длины волны не приводит к повреждению половых клеток, что очень важно, так как сперматогенез связан с клеточной пролиферацией и дифференцировкой, что делает этот процесс крайне уязвимым к внешним физико-химическим воздействиям.

Осуществление предлагаемого способа

Способ включает воздействие в области семенников животного низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 475 нм, выходной мощностью 10 мВт, на расстоянии 1 см от органа, на протяжении 1 минуты, ежедневно в течение 10 суток, при разовой дозе воздействия 0,6 Дж/см².

Предлагаемым способом была осуществлена стимуляция сперматогенеза 13 самцам белых нелинейных крыс. В результате у всех самцов через 7 суток после проведенной стимуляции в эякуляте увеличилось количество сперматозоидов и их подвижность на 15-25 и 5-15% соответственно.

Примеры конкретного исполнения предлагаемого способа

Пример 1.

Самцу крысы №1 (из опытной группы) весом 235 г воздействовали на семенники низкоинтенсивным лазерным излучением с длиной волны 475 нм, выходной мощностью 10 мВт, на расстоянии 1 см от органа, на протяжении 1 минуты, ежедневно в течение 10 суток, при этом разовая доза воздействия составила 0,6 Дж/см².

Далее для исследований получали эякулят методом внутрибрюшинного введения окситоцина в количестве 0,2 мл. Полученный эякулят разводили, доводя объем до 2 мл физиологическим раствором с температурой 37°C, помещали в термостат при температуре 37°C на 30 минут. Затем 0,1 мл разведенного эякулята добавляли в пробирку, содержащую 0,9 мл физиологического раствора [9]. Эякулят исследовали в камере Горяева. Оценка количества и подвижности сперматозоидов осуществлялась путем просмотра пяти больших квадратов, расположенных по диагонали камеры. Забор и исследование эякулята проводили в первой половине дня.

До начала воздействия количество половых клеток в эякуляте самца №1 составило 3,2 млн, подвижность - 50% от общего количества сперматозоидов. Количество половых клеток в эякуляте через 7 суток после отмены воздействия НИЛИ увеличилось на 20% и составило 3,85 млн. Подвижность сперматозоидов увеличилась на 10%.

Пример 2.

Самцу крысы №2 (из опытной группы) весом 215 г воздействовали на семенники низкоинтенсивным лазерным излучением с длиной волны 475 нм, выходной мощностью 10 мВт, на расстоянии 1 см от органа, на протяжении 1 минуты, ежедневно в течение 10 суток, при этом разовая доза воздействия составила 0,6 Дж/см².

Забор и исследование эякулята осуществляли, как в примере 1.

До начала воздействия количество половых клеток в эякуляте самца №2 составило 3,2 млн, подвижность - 51% от общего количества сперматозоидов. Количество половых клеток в эякуляте через 7 суток после отмены воздействия НИЛИ увеличилось на 15% и составило 3,70 млн. Подвижность сперматозоидов увеличилась на 5%.

Пример 3.

Самцу крысы №3 (из опытной группы) весом 220 г воздействовали на семенники низкоинтенсивным лазерным излучением с длиной волны 475 нм, выходной мощностью 10 мВт, на расстоянии 1 см от органа, на протяжении 1 минуты, ежедневно в течение 10 суток, при этом разовая доза воздействия составила 0,6 Дж/см².

Забор и исследование эякулята осуществляли, как в примере 1.

До начала воздействия количество половых клеток в эякуляте самца №3 составило 3,18 млн, подвижность - 48% от общего количества сперматозоидов. Количество половых клеток в эякуляте через 7 суток после отмены воздействия НИЛИ увеличилось на 25% и составило 3,98 млн. Подвижность сперматозоидов увеличилась на 15%.

Как видно из полученных результатов, предлагаемый способ является эффективным, простым в исполнении и не требующим при этом больших материальных затрат.

Кроме того, предлагаемый способ можно использовать для стимуляции сперматогенеза других млекопитающих, в том числе и человека.

Последнее имеет большую социально-экономическую значимость в развитых странах в связи проблемой снижения фертильности мужчин и связанной с этим деторождаемости, а также поиска новых методов стимуляции сперматогенеза.

Источники информации

1. Рыжаков Д.И. Мужское бесплодие. Реальность и перспективы: актовая речь. Н. Новгород, НГМА, 2003, с.21.

2. Macomber D., Sanders В. The spermatozoa count. Its value in the diagnosis, prognosis, and treatment of sterility. N Engl J. Mod. 1929, 200: p.981.

3. Mac Leod J., Gold R. The male factor in fertility and infertility. II. Spermatozoa counts in 1000 men of known fertility and in 1000 cases of infertile marriage. J. Urol. 1951; 66: p.436.

4. World Health Organization. Laboratory Manual for the Examination of Human Semen and Sperm-Cervical Mucus Interaction. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2010.

5. Патент РФ №2040258, заявка №5066593/14 от 12.08.1991 на «Способ стимуляции сперматогенной и андрогенпродуцирующей функции мужских половых желез».

6. Авдошин В.П. Этиопатогенетическое обоснование применения низкоинтенсивного лазерного излучения в комплексном лечении больных острым пиелонефритом: Автореф. дисс. док. мед. наук. М., 1992.

7. Горюнов С. В. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на сперматозоиды человека (экспериментальное исследование). Дисс. канд. мед. наук. Москва, 1996, с.110.

8. Прототип. Патент РФ №2105579, заявка №96102713/13 от 13.02.1996 на «Способ стимуляции спермотогенеза и половой активности у петухов».

9. Артифексов С.Б. Морфо-функциональное исследование половых клеток самцов белых крыс при гипотермии. Автореферат диссертации к.м.н. Челябинск, 1981, с.26.