Показатели сыворотки крови самцов собак при бесплодии на фоне оксидативного стресса
Показатели сыворотки крови самцов собак при бесплодии на фоне оксидативного стресса
Аннотация
Оксидативный (окислительный, оксидантный) стресс – совокупность процессов повреждения клетки в результате окисления ее компонентов. Окислительные повреждения связаны с причиной многих заболеваний различных органов и систем у животных и птицы. Диагностика бесплодия кобелей на фоне оксидативного стресса имеет определенные трудности, т.к. у самцов сохраняются безусловные половые рефлексы, но оплодотворяющая способность спермы резко снижается. В статье приводятся данные о гормональном статусе самцов собак при бесплодии на фоне оксидативного стресса. С патологией репродуктивной системы принято кобелей в количестве 15 голов. Владельцы животных отмечали у своих питомцев безрезультатность спариваний с самками в течение нескольких месяцев. Всё поголовье самцов собак по возрастному принципу разделили на 3 группы: 2 опытные и 1 контрольная. В 1 опытную группу включили кобелей в возрасте 3-6 лет. Вторая опытная группа состояла из кобелей в возрасте 7-10 лет. В контрольную группу включили кобелей разных возрастов – от 5 до 10 лет. Установлено, что у кобелей 2 опытной группы уровень свободного тестостерона составил 3,17+0,12 нмоль/л, что меньше аналогичного значения контрольных животных в 3 раза. При этом, наибольшее снижение уровней витаминов С, Е и Коэнзима Q10 отмечено так же у самцов собак 2 опытной группы в возрасте 7-9 лет.
1. Введение
Бесплодие самцов собак (кобелей) – это снижение или полное отсутствие способности к воспроизводству (фертильности) потомства. Снижение фертильности может быть постоянным и временным. Бесплодие кобелей имеет разные этиологические факторы. Одним из таких факторов является оксидативный стресс в организме животных. Бесплодие самцов животных на фоне оксидативного стресса чаще наблюдается у породистых животных, а также при погрешностях в их кормлении и содержании. Диагностика бесплодия кобелей на фоне оксидативного стресса имеет определенные трудности, т.к. у самцов сохраняются безусловные половые рефлексы, но оплодотворяющая способность спермы резко снижается. Важными диагностическими критериями, на наш взгляд, являются содержание в сыворотке крови половых гормонов (ФСГ, ЛГ, свободный тестостерон) и показателей оксидативного профиля (витамины С, Е и коэнзим Q10 (убихинон)) , .
Понятие «окислительный стресс» впервые ввёл H. Sies в 1991 г. Окислительный стресс определяется как состояние, при котором активные формы кислорода (АФК) оказывают токсическое действие вследствие их повышенного образования или в результате нарушений механизмов антиоксидантной защиты
, . По данным литературы, можно выделить три основных взаимосвязанных механизма нарушения фертильной функции самцов при развитии оксидативного стресса , , . Во-первых, это снижение подвижности сперматозоидов: АФК уменьшают гибкость мембраны половых клеток, а следовательно, движение хвоста , . Непосредственное окислительное повреждение митохондрий уменьшает их способность продуцировать энергию, что, в свою очередь, способствует снижению подвижности сперматозоидов. Во-вторых, это снижение способности сперматозоида проникать в яйцеклетку: АФК приводят к перекисному окислению акросомального участка мембраны сперматозоида с яйцеклеткой. В-третьих, АФК могут непосредственно повреждать ДНК сперматозоида, приводя к передаче дефектного отеческого генома , .Ряд авторов указывают на взаимосвязь загрязнения окружающей среды с ухудшением показателей репродуктивного здоровья
. Попадание в организм различных ксенобиотиков, в том числе токсинов окружающей среды, нарушает слаженную систему детоксикации организма, результатом чего является избыточное образование активных форм кислорода, нарушение баланса между прооксидантами и антиоксидантами и развитие оксидативного стресса в гонадах и сперме с вредными последствиями на клеточном уровне , .Целью исследований являлось изучение показателей оксидативного профиля у бесплодных самцов собак разных возрастных групп для дальнейшей разработки эффективных средств и способов восстановления и повышения их фертильности.
2. Материалы и методы исследования
Исследования проведены в условиях кафедры морфологии, физиологии и ветеринарной патологии ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва» в период с 2022 г. по 2023 г. С патологией репродуктивной системы принято кобелей в количестве 15 голов.
В сыворотке крови животных исследовали содержание фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), лютеинезирующего гормона (ЛГ), а также свободного тестостерона. Оксидативный профиль кобелей оценивали по результатам исследования витаминов С, Е и коэнзима Q10 (убихинон). Исследования проводили, используя методы иммуноферментного (ИФА) и электрохемилюминесцентного анализа (ЭХЛА).
Статистическую обработку полученных данных осуществляли методом вариационной статистики путем расчета критерия Стьюдента с помощью программного пакета Microsoft Excel. Определяли среднюю величину (M) и ошибку (m). Различия считали достоверными в пределах значений P<0,05 – P<0,001.
3. Основные результаты
С патологией репродуктивной системы принято кобелей в количестве 15 голов. Владельцы животных отмечали у своих питомцев безрезультатность спариваний с самками в течение нескольких месяцев. Причем отсутствие оплодотворений отмечали у более чем 3 самок от каждого кобеля. При сборе анамнеза выявлены следующие сведения: кормление большинства кобелей производится кормами, приготовленными владельцами животных самостоятельно, или готовым сухими и влажными кормами среднего и ниже среднего ценового сегмента. Самцы собак у владельцев являются единственными животными в доме. Большую часть дневного времени животные проводят дома в отсутствие владельцев. У животных исключены инфекционные и инвазионные заболевания. Отмечены регулярные ветеринарные осмотры с проведением гематологических и биохимических исследований без существенных отклонений от референтных значений. При оценке половой функции отмечены различной степени проявления безусловных половых рефлексов. Все спаривания самцов с самками сопровождались склещиванием, что свидетельствовало о поступлении эякулята в половые пути самки . По поводу половой несостоятельности своих питомцев владельцы животных обратились за ветеринарной помощью впервые. При осмотре кобелей установлено нормальное развитие половых органов, отсутствие травм и повреждений в области полового члена и мошонки. У большинства кобелей отсутствуют признаки ожирения. Клинический статус без патологий. Породные особенности не учитывали.
Для оценки гормонального статуса самцов собак исследовали содержание в сыворотке крови фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), лютеинезирующего гормона (ЛГ), а также свободного тестостерона. Оксидативный профиль кобелей оценивали по результатам исследования витаминов С, Е и коэнзима Q10 (убихинон). Результаты лабораторных исследований сыворотки крови самцов собак представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Биохимические показатели сыворотки крови бесплодных самцов собак
Показатели | Референтные значения | Опытная 1 | Опытная 2 | Контроль |
ФСГ, мМЕ/мл | 1,5-12,4 | 9,45+1,33 | 3,25+0,98** | 8,45+2,67 |
ЛГ, мМЕ/мл | 1,7-8,6 | 5,48+0,52 | 2,45+1,23** | 5,17+1,45 |
Свободный тестостерон, нмоль/л | 3,5-34 | 12,25+1,67 | 3,17+0,12** | 10,25+1,44 |
Витамин С, мкмоль/л | 22,0-26,5 | 10,26+3,17 | 8,25+1,47** | 23,48+2,74 |
Витамин Е, мкмоль/л | 6,9-8,3 | 4,25+0,89 | 3,45+1,47 | 7,91+2,64 |
Коэнзим Q10 (убихинон), нг/л | 433-1532 | 647+23,18 | 429+10,47** | 1447+25,15 |
Примечание: случаи достоверных отклонений ** при P≤0,05
При оценке содержания половых гормонов в сыворотке крови следует отметить их снижение у самцов собак в возрасте 7-9 лет в 2,5 раза по сравнению с контрольными животными. Наибольшее снижение отмечено в содержании свободного тестостерона. У кобелей 2 опытной группы оно составило 3,17+0,12 нмоль/л, что меньше аналогичного значения контрольных животных в 3 раза. У кобелей в возрасте 3-6 лет значения половых гомонов превышают уровни аналогичных показателей контрольных животных.
Показатели оксидативного профиля кобелей всех опытных групп патологически изменены и выявлены ниже уровней референтных значений. Наибольшее снижение уровней витаминов С, Е и Коэнзима Q10 отмечено у самцов собак 2 опытной группы в возрасте 7-9 лет. Так, содержание витамина С у кобелей 2 опытной группы составило 8,25+1,47 мкмоль/л, что значительно ниже аналогичного показателя контрольных кобелей (23,48+2,74 мкмоль/л). Аналогичная тенденция наблюдается и в содержании Коэнзима Q10 у животных этой группы.
4. Заключение
В сыворотке крови бесплодных самцов собак в возрасте 3-6 лет выявили снижение уровней витаминов С, Е и Коэнзима Q10. При этом уровень половых гормонов выявлен в пределах референтных значений и показателей контрольных животных.
У бесплодных кобелей в возрасте 7-9 лет выявили снижение уровня в сыворотке крови не только половых гормонов, но и показателей оксидативного профиля.
Бесплодным кобелям в возрасте 7-9 лет для восстановления фертильности необходимо назначение не только антиоксидантных препаратов, но и гормонозаместительной терапии. Молодым бесплодным кобелям в возрасте 3-6 лет при сохранении нормальных значений половых гормонов в организме рекомендовано применение антиоксидантов.
Кроме того, всем кобелям рекомендованы диетотерапия и увеличение двигательной активности. При пересмотре рационов животных необходимо снижение общей их питательности за счет увеличения белковых компонентов и уменьшения легкоусвояемых углеводов. При этом целесообразен переход на специализированные корма.
Таким образом, установлено, что бесплодие самцов собак в возрасте 7-9 лет может быть спровоцировано не только сдвигами в сторону снижения в сыворотке крови половых гормонов, но и развитием оксидативного стресса, о чём свидетельствуют данные о содержании витаминов С, Е и Коэнзима Q10. У более молодых кобелей изменения уровня половых гормонов и показателей оксидативного стресса происходят в пределах нижней границы физиологической нормы
, .