Спосіб оцінки змін плідності лабораторних тварин під дією ушкоджуючих чинників

1. Спосіб оцінки змін плідності самців лабораторних тварин під дією ушкоджуючих чинників, що включає визначення кількості запліднених і вагітних самок, що спаровувались з досліджуваними самцями, та середньої кількості плодів у цих самок, який відрізняється тим, що розраховують 3 62361 про стан плідності самців лабораторних тварин. Відсутність такого взаємозв'язку між ними ускладнює або унеможливлює єдину оцінку дії чинника, що дуже важливо при доклінічному дослідженні лікарських засобів, визначенні нормативів шкідливої дії хімічних речовин та таке інше. При цьому неможливо врахувати відносну частку впливу поведінкових аномалій або впливу ушкодження саме статевих клітин, тобто, сексологічну або гаметотоксичну дію чинників, що вивчаються. Задача корисної моделі - розробка способу узагальненої оцінки змін плідності самців лабораторних тварин, яка враховує дію чинників різної природи на окремі складові репродуктивної функції. Поставлена задача вирішується тим, що визначають кількість запліднених і вагітних самок серед групи інтактних самок, що спаровувались з досліджуваними самцями, та середню кількість плодів у цих самок, та розраховують інтегральний показник середньої реалізованої плідності та за його величиною, порівняною з контрольними значеннями, роблять висновок про зміни плідності самців внаслідок дії чинника. Для визначення відносної ваги внеску зміненої внаслідок дії чинника статевої поведінки, інтегральний показник середньої реалізованої плідності розраховують з використанням значень кількості вагітних самок та середньої кількості плодів у цих самок, що отримані для контрольних тварин. Для визначення відносної ваги внеску ушкодження чинником статевих клітин, інтегральний показник середньої реалізованої плідності розраховують з використанням значень кількості запліднених самок, що отримані для контрольних тварин. Технічний результат - підвищення об'єктивності оцінки напрямку та ступеня дії чинників різної природи на плідність самців лабораторних тварин та визначення відносної ваги складових ушкоджуючого впливу - сексологічних або гаметотоксичних. Оцінка ступеня змін плідності самців лабораторних тварин відбувається шляхом визначення величини показників, що відбивають зміни у статевій поведінці самця, а саме - кількості запліднених самок, та показників, що свідчать про негативний вплив на його статеві клітини - кількості вагітних самок та середньої кількості плодів у цих самок. Після цього розраховують інтегральний показник середньої реалізованої плідності (фертильності) піддослідних самців (Фі), - потенціальну кількість нащадків, яку може народити одна самка, яка спаровувалась з самцем, підданим дії будь якого чинника. Для цього потрібно скористатися формулою: Фі = А × В × ЖТ × 0,1(100-ВВ), (1) де: Фі - середня реалізована плідність, плодів на 1 самку; А - індекс запліднення, частка запліднених самок від усіх самок у групі; В - індекс вагітності, частка вагітних самок від усіх самок у групі; 4 ЖТ - середня кількість жовтих тіл у вагітних самок групи; ВВ - сумарні внутрішньоутробні втрати у вагітних самок, %. У розгорнутому вигляді величини А, В та ВВ визначаються як: N N  N4 N A  2 ; B  3 ; 100  BB  100  5 , N1 N1 N5 де: N1 - кількість самок у групі; N2 - кількість запліднених самок; N3 - кількість вагітних самок; N4 - середня кількість плодів у вагітної самки; N5 - середня кількість жовтих тіл у вагітної самки. Після відповідних перетворень формула (1) має наступний вигляд: Фi  N2  N3  N4 , N1  N1 (2) Показник N4 розраховується як середня арифметична та її похибка (±SN4). Для розрахунку Фі ± SФі можна скористатись рівнянням (3): N2  N3  N4  SN4   N1  N1 N  N3  N4 N2  N3  SN4  2  , N1  N1 N1  N1 Фi  SФі  (3) Приймаючи результат, отриманий у групі Контроль, за 100 %, можливо визначити зміни плідності у піддослідних тварин у відсотках до контрольних. Для визначення відносної ваги поведінкового або гаметотоксичного впливу пропонується моделювати гіпотетичні ситуації незмінності, по-перше, якості сперматозоїдів. У цьому випадку підставляючи у формулу (3) показники, отримані при досліконтр дженні контрольної групи: a) N4 , що дорівнює середній кількості плодів у вагітної самки в групі контр . N Контроль, та б) Вконтр  3 (індекс вагітно. контр . N 1 сті). У такому випадку формула (3) приймає вигляд: контр . контр . N дослід  N N 4 2 3  контр . N дослід  N 1 1 . дослід  Nконтр  S ко н тр. N N4 3  2 , . дослід   контр  1 1 Фi ВСП  ВСП (4) вплив статевої поведін а розрахований показник Фі (Фі ки ) показує плідність тварину групі Дослід, яка змінюється лише за рахунок відмінностей у статевій активності тварин. По-друге, моделюється гіпотетична ситуація незмінності якості статевої поведінки. У такому 5 62361 випадку у формулу (3) підставляють показники, отримані при дослідженні контрольної групи, які використовують для контр. розрахунку індексу законтр  .  N   пліднення  A контр  2  .Формула (3) пере. контр   N 1   творюється на: контр . N  N дослід  N дослід 4 2 3  . дослід  Nконтр N 1 1 контр . дослід  S до с лід. N N N4 3  2 , . дослід  Nконтр N 1 1 Фi ВГ  (5) ВГ і розрахований показник Фі (вплив якості гамет) показує плідність тварин у групі Дослід, яка змінюється лише за рахунок змін якості статевих клітин тварин цієї групи. Відносну вагу внеску цих чинників визначають, ВСП приймаючи суму розрахованих величин Фі та ВГ Фі за 100 % і обраховуючи відносну вагу внеску сексологічних розладів та гаметотоксичної дії чинника у зміни плідності самців лабораторних тварин, як: 100  Фі ВСП  100 ,%, Фі ВСП  Фі ВГ (6) 100  Фі ВГ  100 ,%, Фі ВСП  Фі ВГ (7) та 6 Спосіб апробовано при дослідженні хронічної дії внутрішнього опромінювання (три варіанти потужності радіаційного впливу) щурів впродовж 4 міс. Приклад. Вибірку самців щурів популяції Вістар випадковим чином розподіляли на чотири групи з позначками Контроль, Д1, Д2 та Д3. Тварини груп Д1-Д3 впродовж 120 діб отримували питну воду, в яку за відповідною методикою додавали радіоактивну воду з 4 блоку ЧАЕС для створення різної концентрації радіонуклідів за цезієм-137 і, тим самим, різної потужності внутрішнього опромінювання. Після 45 та 120 днів досліду самців спаровували з інтактними самками і визначали їх плідність загальноприйнятими методами. Через 45 діб ПД (поглинена доза) у гонадах від основних дозоутворюючих радіонуклідів 134 137 90 90 ( Cs+ Cs та Sr+ Y) становила у групах Д1, Д2 та Д3 94,9 та 3 мГр, відповідно. Через 120 діб ПД у цих групах досягла 210,21 та 7 мГр. Контрольні тварини (група Контроль) знаходились у віварії Інституту ендокринології й обміну речовин ім. В.П. Комісаренка АМН України (м. Київ) та одержували "чисті" корми і воду [4]. У таблицях 1 та 2 наведено результати дослідження фертильності опромінених щурів. Аналіз цих даних показує, що вже через 45 днів опромінювання плідність самців зменшується. Але за таким показником як кількість плодів на одну вагітну самку неможливо стверджувати про його статистично достовірне зменшення по відношенню до групи Контроль. Використання показника середньої реалізованої плідності опромінених самців показує, що за усіх ПД відбувається зниження фертильності - на 35,9 % у групі Д3, на 89,9 % у групі Д2 и на 94,5 % у групі Д1 (ПД у гонадах 94 мГр). Таблиця 1 Величина середньої реалізованої плідності опромінених самців Група Поглинена доза Самок у групі, N1 Запліднених самок, N2 Вагітних самок, N3 Кількість плодів, N4 Середня реалізована плідність, плодів, Фі ± SФі; Збереження плідності, % Поглинена доза Самок у групі, Ni Запліднених самок, N2 Вагітних самок, N3 Кількість плодів, N4 Середня реалізована плідність, плодів, Фі ± SФі Збереження плідності, % Контроль Д1 45 діб опромінювання 94мГр 104 64 98 36 85 11 8,62±0,87 3,75±2,07 Д2 Д3 9мГр 65 33 26 4,25±2,07 3мГр 37 30 25 8,00±1,63 6,56±0,66 0,66±0,32* 4,21±0,86* 0,36±0,20* 100 5,5 120 діб опромінювання 210 мГр 17 100 13 27 12 7,0 8,62±0,67 2,50±1,97* 10,1 64,1 21 мГр 95 30 9 3,67±1,87* 7 мГр 86 25 11 1,50±1,84* 4,65±0,36 0,01±0,01* 0,02±0,01* 0,01±0,01* 100 0,29 0,52 0,22 Примітка. * - статистично достовірні розбіжності з групою Контроль 7 62361 При подовженні опромінювання до 120 діб зниження плідності самців ще посилюється і становить менше 1 % від плідності щурів контрольної групи. Щодо відносного внеску сексологічних порушень та гаметотоксичного впливу у зміни плідності опромінених самців впродовж досліду можна бачити, що у перший період спостережень він прямо 8 пропорційно залежав від ПД. Але через 4 міс., коли яйцеклітини самок запліднювались сперматозоїдами, що утворилися з опроміненого сперматогенного епітелію та проходили весь цикл сперматогенезу в умовах постійного опромінювання, внесок гаметотоксичної дії іонізуючої радіації стає переважаючим і не залежить від ПД. Таблиця 2 Відносний внесок сексологічних порушень та гаметотоксичного впливу у зміни плідності опромінених самців Група Поглинена доза Середня реалізована плідність, Фі ± SФі Плідність за умов нормальної статевої ВСП ВСП поведінки, Фі ± SФі Плідність за умов нормальної якості BГ BГ статевих клітин, Фi ± SФі Відносна вага внеску, %: сексологічних порушень гаметотоксичної дії Поглинена доза Середня реалізована плідність, Фі± SФі Плідність за умов нормальної статевої ВСП ВСП поведінки, Фі ± SФі Плідність за умов нормальної якості ВГ ВГ статевих клітин, Фі ± SФі Відносна вага внеску, %: сексологічних порушень гаметотоксичної дії Контроль Д1 45 діб опромінювання 94мГр 6,56±0,66 0,36±0,20* 9 мГр 0,66±0,32* 3 мГр 4,21±0,86* 3,92+0,40 3,83±0,39 5,65±0,57 0,61±0,40 1,13±0,39 4,89±0,57 Д3 13,4 86,6 120 діб опромінювання 210 мГр 4,65±0,36 0,01±0,01* 22,9 77,1 46,4 53,6 21 мГр 0,02±0,01* 7 мГр 0,01±0,01* 1,64±0,02 1,92±0,02 1,77±0,02 0,04±0,03 0,06±0,03 0,03±0,03 2,3 97,7 3,0 97,0 1,5 98,5 Таким чином, розроблений спосіб отримання узагальненої оцінки плідності самців лабораторних тварин (Фі) дозволяє враховувати дію чинників будь-якої природи на різні складові репродуктивної функції і отримувати об'єктивну оцінку при дослідженні стану репродуктивної системи в експерименті. Визначення відносної ваги впливу змін або поведінки, або якості статевих клітин є допоміжним покажчиком для прогнозування шляху як подальших детальних досліджень ушкоджуючої дії чинника, так і напрямку превентивних або лікувальних заходів. Джерела інформації: 1. Доклінічні дослідження лікарських засобів [Текст]: метод, рекомендації за ред. О.В. Стефанова. - К.: [б. в.], 2001. - 678 с. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Д2 2. Генетические последствия загрязнения окружающей среды [Текст] / И.Р. Бариляк, Т.И. Бужневская, А.И. Быкорез и др. - К.: Наукова думка, 1989. - С.13-29. 3. Селюкова Н.Ю. Вікові особливості впливу фітоестрогенів на репродуктивную функцію самців щурів [Текст] / Н.Ю. Селюкова, Є.М. Коренева, Н.О. Карпенко // Вісник національного Вінницького університету. - 2008. - № 2. - С.313-317. 4. Вплив радіаційного фактора чорнобильської зони відчуження на організм тварин [Текст] /За ред. М.Ю. Алесіної, Я.Л. Серкіза. - К.: Атіка, 2006.386 с. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601