CHANGES IN THE REPRODUCTIVE SYSTEM OF SEXUALLY MATURE MALE AND FEMALE RATS LOADED WITH AQUEOUS PLANT EXTRACTS

Research article
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.124.53
Issue: № 10 (124), 2022
Suggested:
12.09.2022
Accepted:
19.09.2022
Published:
17.10.2022
837
9
XML PDF

Abstract

The state of the reproductive system is a direct reflection of the basic physiological functions of the organism. Having intensive load on the organism by numerous negative environemntal factors, it is required to find means for normalization of the organism homeostasis. It is possible to use plant extracts as homeostasis modulators, combining evident therapeutic effect with minimum side effects. Aim of the study: to examine changes in the reproductive system of mature male and female rats loaded with aqueous plant extracts of Centella asiatica, Ginkgo biloba, Eleuterococcus and a mixture of aqueous extracts of Centella asiatica and Ginkgo biloba. The study was conducted according to the methodological recommendations for preclinical study of reproductive toxicity of pharmacological agents proposed by B.I. Lyubimov and co-authors. Conclusions: aqueous plant extracts have a gonadotropic effect, and the most pronounced one was found when using a mixture of plant extracts of Centella asiatica and Ginkgo biloba.

1. Введение

Антропогенная нагрузка на окружающую среду в последние годы значительно интенсифицировалась и на здоровье человека и животных влияют многочисленные физические и химические факторы, обладающие высокой биологической активностью и оказывающие негативное влияние на различные системы организма, в том числе и на репродуктивную. Состояние репродуктивной системы является прямым отражением основных физиологических функций организма [1], [2], [3]. Женская репродуктивная система особенно чувствительна к воздействию различных факторов, особенно в период беременности, так как различные соединения могут проникать через плацентарный барьер и оказывать влияние и на формирование плода. Также различные факторы оказывают влияние на мужскую репродуктивную систему, в частности происходит уменьшение объема и ухудшением функциональных параметров спермы [4], [5], [6].

Дополнительное употребление антиоксидантов в различных формах позволяет нивелировать негативные эффекты различных факторов окружающей среды на организм.  В связи с этим актуален поиск биологически активных веществ способных поддерживать гомеостаз. Исходя из вышесказанного нами изучено состояние репродуктивной системы крыс при нагрузке водными экстрактами центеллы азиатской, гинкго билоба, элеутерококка и смесью водных экстрактов центеллы азиатской и гинкго билоба.

Водный экстракт центеллы азиатской содержит широкий спектр биологически активных соединений (тритерпеновые сапонины урсанового и олеананового типа; o азиатикозид, o мадекассозид, тритерпеновые кислоты, фитостерины, танины, флавоноиды), которые за счет антигипоксических, антиоксидантных и ноотропных свойств широко используется в составе различных БАДов, рекомендуемых для улучшения когнитивных функций, а также применяется в комплексной терапии различных нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезни Альцгеймера [7].

Водный экстракт гинкго билоба содержит тритерпеновые лактоны гингколид и билобалид; биофлавоноид, танины, органические и гинкголевые кислоты, полипренолы, азотистые основания, аминокислоты, воски, катехины, стероиды, карданолы и сахара, а также микроэлементы (магний, железо, калий, кальций, фосфор) и минералы [8], [9].

Водный экстракт элеутерококка содержит элеутерозиды и хлорогеновую кислоту, способствующие поддержанию адаптационных возможностей, укреплению иммунитета, проявляющие антиоксидантные и тонизирующие свойства, а также дополнен витамином В6, который помогает нормализовать работу нервной системы, а также обмен веществ [10], [11].

Цель работы исследовать изменения репродуктивной системы половозрелых самцов и самок крыс на фоне нагрузки водными растительными экстрактами центеллы азиатской, гинкго билоба, элеутерококка и смесью водных экстрактов центеллы азиатской и гинкго билоба.

Для реализации поставленной цели предстояло решить следующие задачи: в зависимости от длительности нагрузки водными экстрактами оценить состояние органов репродуктивной системы самцов и самок крыс.

2. Материалы и методы исследования

Исследование особенностей изменения репродуктивной системы половозрелых самцов и самок крыс на фоне нагрузки водными растительными экстрактами проведено согласно методическим рекомендациям по доклиническому изучению репродуктивной токсичности фармакологических средств, предложенной Б.И. Любимовым и соавторами [12]. Эксперимент проводили на 182 (130 самок и 52 самца) белых беспородных клинически здоровых крысах, которые были разделены поровну на 13 групп и в соответствии с групповой принадлежностью, а также установленным сроком получали ежедневно внутрижелудочно водные растительные экстракты в дозе 30 мг/100 г массы тела животного, объемом 1 мл (табл. 1).

Таблица 1 - Группы экспериментальных животных

Номер группы

Характеристика группы

1

Контрольная группа

2

Водный экстракт центеллы азиатской в течение 30 дней получали самки и самцы

3

Водный экстракт центеллы азиатской в течение 30 дней до наступления беременности и в течение 20 дней беременности получали самки

4

Водный экстракт центеллы азиатской в течение 50 дней получали самцы

5

Водный экстракт гинкго билоба в течение 30 дней получали самки и самцы

6

Водный экстракт гинкго билоба в течение 30 дней до наступления беременности и в течение 20 дней беременности получали самки

7

Водный экстракт гинкго билоба в течение 50 дней получали самцы

8

Водный экстракт элеутерококка в течение 30 дней получали самки и самцы

9

Водный экстракт элеутерококка в течение 30 дней до наступления беременности и в течение 20 дней беременности получали самки

10

Водный экстракт элеутерококка в течение 50 дней получали самцы

11

Смесь водный экстрактов центеллы азиатской и гинкго билоба в течение 30 дней получали самки и самцы

12

Смесь водный экстрактов центеллы азиатской и гинкго билоба в течение 30 дней до наступления беременности и в течение 20 дней беременности получали самки

13

Смесь водный экстрактов центеллы азиатской и гинкго билоба в течение 50 дней получали самцы

Тестируемые водные экстракты вводили животным согласно схеме эксперимента и групповой принадлежности один раз в сутки в одно и то же время. Контрольным животным вводили дистиллированную воду объемом 1 мл.

Учет результатов эксперимента проводили на 20-й день беременности крыс путем эвтаназии животных. Эвтаназию самок осуществляют дислокацией шейных позвонков. Исследование репродуктивной системы самцов и самок крыс проводили стандартными методами, а затем проводили статистическую обработку полученных результатов [12].

3. Основные результаты

Результаты количественной оценки изменений репродуктивной системы крыс на фоне нагрузки водными растительными экстрактами, представлены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 - Количественная оценка структурных элементов яичников крыс на фоне нагрузки водными растительными экстрактами

Структурные элементы яичников

Контрольная группа

Центелла азиатская

Гингко билоба

Элеутерококк

Центелла+Гинкго

Масса яичников, мг

30,22±1,08

2 группа

31,53±1,11

5 группа

30,68±1,07

8 группа

31,74±1,26

11 группа

31,16±1,16

3 группа

31,41±1,16

6 группа

32,78±1,561

9 группа

30,97±1,03

12 группа

33,25±1,681

Атретические тела яичников

1158,2±41,69

2 группа

1103,5±43,03

5 группа

1128,9±36,12

8 группа

1091,3±38,19

11 группа

1058,1±39,15

3 группа

987,6±31,601

6 группа

1105,2±39,81

9 группа

1086,9±40,22

12 группа

944,6±32,191

Граафовы пузырьки

6,3±0,20

2 группа

6,7±0,19

5 группа

6,5±0,21

8 группа

6,3±0,16

11 группа

7,1±0,181

3 группа

6,9±0,211

6 группа

6,8±0,17

9 группа

6,4±0,19

12 группа

7,2±0,211

Фолликулы с одним слоем гранулезных клеток

666,4±23,99

2 группа

636,4±16,68

5 группа

625,6±22,5

8 группа

660,1±23,5

11 группа

631,9±21,7

3 группа

615,8±20,94

6 группа

631,3±21,4

9 группа

645,7±22,4

12 группа

606,7±21,21

Фолликулы с двумя и более слоями гранулезных клеток

81,5±2,93

2 группа

88,9±3,021

5 группа

86,7±2,97

8 группа

83,9±3,11

11 группа

89,2±3,361

3 группа

93,7±3,271

6 группа

86,9±3,38

9 группа

84,6±3,09

12 группа

96,8±3,391

Примечание: в этой таблице различия достоверны при P<0,05: 1 – по сравнению с показателями животных контрольной группы

Установлено, что нагрузка водными экстрактами центеллы азиатской и элеутерококка в дозе 30 мг/100 г массы тела крысы в течение 30 и 50 дней и водным экстрактом гингко билоба и смесью водных экстрактов центеллы азиатской и гингко билоба в течение 30 дней не сказывается на массе яичников, так как в экспериментальных группах этот параметр сопоставим с контролем, однако, нагрузка водным экстрактом гингко билоба и смесью водных экстрактов центеллы азиатской и гингко билоба в течение 50 дней способствует увеличению массы яичников на 8,5 % (Manna-Whitney: U = 105,50000, Z = 5,332439 при р = 0,000000) и 10,0 % (Manna-Whitney: U = 190,5000, Z = -2,36972, при р =0,018738) соответственно.

В отношении количества атретических тел яичников у крыс, получавших экстракт центеллы азиатской, выявлено, что в группе 2 их было меньше, чем в контроле на 4,72 %, а в группе 3 – меньше на 14,7 % (Manna-Whitney: U = 254,3000, Z = -2,635512 при р =0,005236).

У крыс, получавших экстракт гингко билоба количество атретических тел яичников в группе 5 было практически как у интактных животных (различия в пределах 3 %), а в группе 6 было ниже, чем в контроле на 4,6 %.

У самок, получавших экстракт элеутерококка количество атретических тел яичников в группах 8 и 9 было ниже, чем в контроле на 5,8 % и 6,2 % соответственно. У самок, получавших композицию водных экстрактов наблюдалась аналогичная тенденция: в группах 11 и 12 количество атретических тел яичников было ниже, чем в контроле на 8,6 % и 18,4 % (Manna-Whitney: U = 187,4000, Z = -3,21254 при р =0,000002) соответственно.

На фоне нагрузки экстрактом центеллы азиатской граафовых пузырьков в яичниках самок 2 группы было больше, чем у интактных животных на 6,3 %, а у самок 3 группы – больше на 9,5 % (Manna-Whitney: U = 220,6000, Z = -2,45062 при р =0,017638).

Нагрузка экстрактом гингко билоба также способствовала увеличению количества граафовых пузырьков в яичниках самок 5 и 6 групп на 3,2 и 7,9 % соответственно. В свою очередь, нагрузка экстрактом элеутерококка не оказывала влияние на количество граафовых пузырьков в яичниках крыс независимо от длительности приема. При этом смесь водных экстрактов центлеллы и гинкго способствовала увеличению количества граафовых пузырьков в яичниках самок 11 и 12 групп на 12,6 % (Manna-Whitney: U = 245,7000, Z = -2,43662 при р =0,01947) и 14,3 % (Manna-Whitney: U = 121,5000, Z = -3,22474 при р =0,000014) соответственно, при этом длительность приема экстракта не имела достоверной разницы в показателях.

В целом, нагрузка водными растительными экстрактами в разной степени способствовала снижению количества фолликул с одним слоем гранулезных клеток в яичниках и возрастанию количества фолликул с двумя и более слоями гранулезных клеток.

На фоне нагрузки экстрактом центеллы азиатской в течение 30 и 50 суток у самок экспериментальных групп отмечено снижение количества фолликул с одним слоем гранулезных клеток в яичниках по сравнению с интактными крысами на 4,7 и 7,6 % соответственно, с одновременным возрастанием количества фолликул с двумя и более слоями гранулезных клеток на 9,1 % (Manna-Whitney: U = 157,5000, Z = -3,51274 при р =0,000033) и 14,9 % (Manna-Whitney: U = 189,0000, Z = -4,22136 при р = 0,000068) соответственно.

Нагрузка экстрактом гингко билоба способствовала снижению количества фолликул с одним слоем гранулезных клеток в яичниках по сравнению с интактными крысами на 6,1 % и 5,3 % соответственно, с одновременным возрастанием количества фолликул с двумя и более слоями гранулезных клеток на 6,3 % и 6,6 % соответственно.

Нагрузка экстрактом элеутерококка способствовала незначительному снижению количества фолликул с одним слоем гранулезных клеток в яичниках крыс и незначительному возрастанию количества фолликул с двумя и более слоями гранулезных клеток. Также не выявлено различий в данных показателях в зависимости от длительности нагрузки животных водным экстрактом элеутерококка.

На фоне нагрузки смесью водных экстрактов в экспериментальных группах 11 и 12 установлено снижение у самок количества фолликул с одним слоем гранулезных клеток в яичниках по сравнению с интактными крысами на 5,1 и 8,9 % (Manna-Whitney: U = 290,5000, Z = -2,35072 при р =0,018738). Соответственно, с одновременным возрастанием количества фолликул с двумя и более слоями гранулезных клеток на 9,4 % (Manna-Whitney: U = 193,1000, Z = -2,93275 при р =0,000222) и 18,8 % (Manna-Whitney: U = 245,0000, Z = -4,39876 при р = 0,000143) соответственно.

Таблица 3 - Функциональные показатели состояния семенников крыс на фоне нагрузки водными растительными экстрактами

Показатель

Контрольная группа

Центелла азиатская

Гингко билоба

Элеутерококк

Центелла+Гинкго

Массовый коэффициент семенников

8,4±0,27

2 группа

8,3±0,22

5 группа

8,2±0,27

8 группа

8,4±0,31

11 группа

8,5±0,29

4 группа

8,4±0,33

7 группа

8,2±0,29

10 группа

8,5±0,29

13 группа

8,6±0,25

Массовый коэффициент придаточных половых желез

3,6±0,11

2 группа

3,3±0,12

5 группа

3,6±0,11

8 группа

3,4±0,13

11 группа

3,5±0,13

4 группа

3,4±0,14

7 группа

3,7±0,12

10 группа

3,6±0,12

13 группа

3,6±0,14

Массовый коэффициент предстательной железы

3,1±0,10

2 группа

3,0±0,11

5 группа

3,1±0,28

8 группа

3,3±0,31

11 группа

3,0±0,25

4 группа

3,3±0,13

7 группа

3,1±0,27

10 группа

3,4±0,29

13 группа

3,2±0,27

Патологические формы спермиев, %

36,2±1,29

2 группа

31,2±1,051

5 группа

33,6±1,07

8 группа

34,2±1,29

11 группа

30,3±1,061

4 группа

34,6±1,12

7 группа

31,4±1,091

10 группа

33,5±1,15

13 группа

28,7±0,891

Примечание: в этой таблице различия достоверны при P<0,05: 1 – по сравнению с показателями животных контрольной группы

Установлено, что дополнительная нагрузка самцов водными растительными экстрактами и смесью экстрактов центеллы и гингко не оказывает влияние на массу семенников, придаточных половых желез и предстательной железы, так как достоверных различий по этим параметрам у животных контрольной и экспериментальных групп в течение эксперимента выявлено не было. Однако в отношении патологических форм спермиев установлено, что на фоне нагрузки водным экстрактом центеллы азиатской у самцов 2 группы их количество было ниже, чем в контроле на 13,8 % (Manna-Whitney: U = 164,0000, Z = 3,93457 при р = 0,000067), а у самцов 4 группы было сопоставимо с показателями контрольной группы.

Количество патологических форм спермиев на фоне нагрузки водным экстрактом гинкго билоба у самцов 5 группы было ниже, чем в контроле на 7,1 %, а у самцов 7 группы было ниже на 13,3 %, чем у интактных животных (Manna-Whitney: U = 195,0000, Z = 3,94867 при р = 0,000028).

Количество патологических форм спермиев на фоне нагрузки водным экстрактом элеутерококка у самцов 8 группы было ниже, чем в контроле на 5,5 %, а у самцов 10 группы было ниже на 7,5 %, чем у интактных животных.

Количество патологических форм спермиев на фоне нагрузки смесью водных экстрактов у самцов 11 группы было ниже, чем в контроле на 16,3 % (Manna-Whitney: U = 196,4000, Z = -4,55678 при р =0,000001), а у самцов 13 группы было ниже на 20,7 %, чем у интактных животных (Manna-Whitney: U = 125,0000, Z = 3,95237 при р = 0,000021).

4. Обсуждение

Водные экстракты центеллы азиатской, гинкго билоба и элеуторококка в дозе 30 мг/100 г массы тела животного при внутрижелудочном введении в организм, оказывают влияние на репродуктивную систему половозрелых самцов и самок крыс в зависимости от длительности поступления, которые проявляются:

· Увеличением массы яичников по сравнению с контролем на 8,5 % и 10,0 % при нагрузке в течение 50 дней водным экстрактом гингко билоба и смесью водных экстрактов центеллы азиатской и гинкго билоба соответственно.

· Уменьшением по сравнению с контролем количества атретических тел яичников при нагрузке самок водным экстрактом центеллы азиатской и элеутерококка в течение 30 суток на 4,72 % и 5,8 % соответственно, а при нагрузке в течение 50 суток – на 14,7 % и 6,2% соответственно.

· Уменьшением количества атретических тел яичников, по сравнению с контролем при нагрузке самок смесью водных экстрактов гинкго билоба и центеллы азиатской на 8,6 % (30 суток нагрузки) и на 18,4 % (50 суток нагрузки).

· Увеличением количества граафовых пузырьков в яичнике при нагрузке экстрактом центеллы азиатской в течение 30 суток на 6,3 %, а в течение 50 суток – на 9,5 % по сравнению с контролем; при нагрузке экстрактом гинкго билоба в течение 30 суток – на 3,2 %, а в течение 50 суток – на 7,9 % по сравнению с контролем; при нагрузке смесью растительных экстрактов в течение 30 суток на – 12,6 %, а в течение 50 суток – на 14,3 % по сравнению с контролем.

· Снижением количества фолликул с одним слоем гранулезных клеток в яичниках на фоне нагрузки самок экстрактом центеллы азиатской по сравнению с интактными крысами на 4,7 % (30 суток) и 7,6 % (50 суток) соответственно, и одновременным возрастанием количества фолликул с двумя и более слоями гранулезных клеток на 9,1 % (30 суток) и 14,9 % (50 суток) соответственно. Снижением количества фолликул с одним слоем гранулезных клеток в яичниках на фоне нагрузки самок смесью экстрактов центеллы азиатской и гинкго билоба по сравнению с интактными крысами на 5,1 % (30 суток) и 8,9 % (50 суток) соответственно, и одновременным возрастанием количества фолликул с двумя и более слоями гранулезных клеток на 9,4 % (30 суток) и 18,8 % (50 суток) соответственно.

· Уменьшением количества патологических форм спермиев на фоне нагрузки водным экстрактом центеллы азиатской в течение 30 суток на 13,8 % по сравнению с контролем; на фоне нагрузки водным экстрактом гинкго билоба в течение 30 суток – на 7,1 %, а в течение 50 суток – на 13,3 %, чем у интактных животных;  на фоне нагрузки водным экстрактом элеутерококка в течение 30 суток – на 5,5 %, а при нагрузке в течение 50 суток - на 7,5 %, чем у интактных животных;  на фоне нагрузки смесью водных экстрактов в течение 30 суток – на 16,3 %, а в течение 50 суток – на 20,7 % по сравнению с контролем.

5. Заключение

Водные растительные экстракты обладают гонадотропным действием и наиболее выраженный эффект установлен при использовании смеси растительных экстрактов центеллы азиатской и гинкго билоба.

Article metrics

Views:837
Downloads:9
Views
Total:
Views:837