СПЕРМАТОГЕННАЯ ФУНКЦИЯ СЕМЕННИКОВ У КРЫС С НАСЛЕДСТВЕННОЙ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬЮ К ПРОЯВЛЕНИЮ КАТАТОНИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Кататония – психопатологический синдром, проявляющийся как двигательные расстройства. Кататонический синдром сопутствует многим психическим заболеваниям, в частности шизофрении и депрессии, которые широко распространены в популяции человека. Линия крыс ГК (генетическая кататония) получена из линии Вистар путем длительной (78 поколений) селекции на кататонический тип реагирования и служит моделью шизофренных и депрессивных состояний у человека. Известно, что селекция по поведению, в том числе по выраженности кататонической реакции, при водит к нейроэндокринным, репродуктивным и морфологическим изменениям у животных. Однако влияние отбора по выраженности кататонической реакции на сперматогенную функцию  семенников у самцов крыс не изучалось. Целью настоящей работы было провести сравнительное исследование сперматогенной функции се менников у крыс линии ГК и линии Вистар в период полового созревания (50­й день жизни) и у взрослых животных (90­й день жизни). Определяли количество эпидидимальных сперматозои дов, долю половых клеток с прогрессивным движением, долю морфологически аномальных сперматозоидов, а также массу репродуктивных органов и размер помета. У взрослых крыс линии ГК количество сперматозоидов и их подвижность, масса тела, семенников и каудальных эпидидимисов, количество рожденных потомков были снижены по сравнению с крысами линии Вистар. В период полового созревания крысы линии ГК характеризовались бóльшим количеством сперматозоидов по сравнению с линией Вистар. Межлинейных различий по доле морфологических аномалий сперматозоидов у самцов крыс не отмечено. Предполагается, что изменения сперматогенных показателей при селекции крыс на выраженность кататонической реакции обусловлены нарушением онтогенетического паттерна секреции тестостерона. Таким образом, наследственная предрасположенность к проявлению кататонических реакций может быть ассоциирована с ухудшением сперматогенных параметров половозрелых самцов крыс. Линия крыс ГК может являться перспективной моделью для исследования взаимосвязи между наследственной предрасположенностью к кататонии и сперматогенезом.

1. Alekhina T.A., Klochkov D.V., Pal’chikova N.A., Kuz’minova O.I., Prokudina O.I. Synchronization of the estrous cycle against the background of increased excitability in rats selected for catatonic type of reaction. Byulleten Eksperimentalnoy Biologii i Meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2015;159(1):83-86. DOI 10.1007/s10517-015-2893-x. (in Russian)

2. Alekhina T.A., Palchikova N.A., Kozhemyakina R.V., Prokudina O.I. Destabilization signs in behavioral and somatovegetative parameters of rats selected for catatonia. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2016;20(1):28-33. DOI 10.18699/VJ16.103. (in Russian)

3. Alekhina Т.A., Petrova G.V., Barykina N.N., Prokudina О.I., Chugui V.F., Sakharov D.G., Kolpakov V.G. Some neuroendocrinological changes in rats of cataleptic strain GC. Influences of ontogenesis and generation of breeding. Rossiyskiy Fiziologicheskiy Zhurnal im. I.M. Seche nova = I.M. Sechenov Physiological Journal. 2006;92(4):499-505. (in Russian)

4. Belyaev D.K. Some problems of correlative variability and their significance for the theory of evolution and selection of animals. Izvestiya SO AN SSSR = Bulletin of the Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences. 1962;10:111-124. (in Russian)

5. Belyaev D.K. Destabilizing selection as a factor of domestication. In: Genetics and Humanity Well-being. Moscow: Nauka Publ., 1981;53-66. (in Russian)

6. Chen L., Wang R., Wang W., Lu W., Xiao Y., Wang D., Dong Z. Hormone inhibition during mini-puberty and testicular function in male rats. Int. J. Endocrinol. Metab. 2015;13(4):2-6. DOI 10.5812/ijem.25465.

7. Cooper T.G., Noonan E., Eckardstein S., Auger G., Baker H.W., Behre H.M., Haugen T.B., Kruger T., Wang C., Mbizvo M.T., Vogelsong K.M. World Health Organization reference values for human semen characteristics. Hum. Reprod. Update. 2010;16(3):231-245. DOI 10.1093/humupd/dmp048.

8. Daniels J. Catatonia: clinical aspects and neurobiological correlates. J. Neuropsychiatry Clin. Neurosci. 2009;21(4):371-380. DOI 10.1176/appi.neuropsych.21.4.371.

9. Escott G.M., da Rosa L.A., Loss E.S. Mechanisms of hormonal regulation of Sertoli cell development and proliferation: a key process for spermatogenesis. Curr. Mol. Pharmacol. 2014;7(2):96-108.

10. Hazra R., Corcoran L., Robson M., McTavish K.J., Upton D., Handelsman D.J., Allan C.M. Temporal role of Sertoli cell androgen receptor expression in spermatogenic development. Mol. Endocrinol. 2013; 27(11):12-24. DOI 10.1210/me.2012-1219.

11. Kolpakov V.G., Parvez S.H., Barykina N.N. A tentative evolutionary biological approach to the problem of schizophrenia. Biogenic Amines. 1986;3(4):299-319.

12. Kulikov A.V., Kolpakov V.G., Popova N.K. The genetic cataleptic (GC) rat strain as a model of depressive disorders. In: Kalueff A.V. (Ed.). Animal Models in Biological Psychiatry. USA: Nova Sci. Publ., 2006;59-73.

13. Markham J.A. Sex steroids and schizophrenia. Rev. Endocr. Metab. Disord. 2012;13(3):187-207. DOI 10.1007/s11154-011-9184-2.

14. Ojeda S.R., Urbanski H.F. Puberty in the rat. In: Knobil E., Neill J.D. (Eds.). The Physiology of Reproduction. New York: Raven Press Ltd., 1994;363-409.

15. Osadchuk L.V., Alekhina T.A. Developmental profiles of hormonal and metabolic parameters in male rats selected for catatonic type of response. Zhurnal Evolyutsionnoy Biokhimii i Fiziologii = Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 2018;54(1):52-59. (in Russian)

16. Ren L., Li X., Weng Q., Trisomboon H., Yamamoto T., Pan L., Watanabe G., Taya K. Effects of acute restraint stress on sperm motility and secretion of pituitary, adrenocortical and gonadal hormones in adult male rats. J. Vet. Med. Sci. 2010;72(11):1501-1506.

17. Ryazanova M.A., Igonina T.N., Alekhina T.A., Prokudina O.I. The increase in the proportion of nervous animals bred for catatonia: the participation of central adrenoreceptors in catatonic reactions. Russ. J. Genetics (Moscow). 2012;48(11):1141-1147.

18. Seed J., Chapin R.E., Clegg E.D., Dostal L.A., Foote R.H., Hurtt M.E., Klinefelter G.R., Makris S.L., Perreault S.D., Schrader S., Seyler D., Sprando R., Treinen K.A., Veeramachaneni D.N., Wise L.D. Methods for assessing sperm motility, morphology, and counts in the rat, rabbit, and dog: a consensus report. Reprod. Toxicol. 1996; 10(3):237-244.

19. Sharpe R.M., McKinnell C., Kivlin C., Fisher J.S. Proliferation and functional maturation of Sertoli cells, and their relevance to disorders of testis function in adulthood. Reproduction. 2003;125(6):769-784.

20. Shul’ga V.A., Barykina N.N., Alekhina T.A., Kolpa kov V.G. Some physiological characteristics of genetic predisposition to catalepsy. Rossiyskiy Fiziologicheskiy Zhurnal im. I.M. Sechenova = I.M. Sechenov Physiological Journal. 1996;82(10-11):77-83. (in Russian)

21. Terzian A.C., Andreoli S.B., Razzouk D., Chaves A.C., Mari J.J. Fertility and fecundity of an outpatient sample with schizophrenia. Rev. Bras. Psiquiatr. 2006;28(4):305-307.

22. Toufexis D., Rivarola M.A., Lara H., Viau V. Stress and the reproductive axis. J. Neuroendocrinol. 2014;26(9):573-586. DOI 10.1111/jne.12179.

23. Trainor B.C., Sisk C.L., Nelson R.J. Hormones and the development and expression of aggressive behavior. In: Pfaff D.W., Arnold A.P., Etgen A.M., Fahrbach S.E., Rubin R.T. (Eds.). Hormones, Brain and Behavior. 2nd ed. San Diego: Acad. Press, 2009;1:167-203. DOI 10.1016/B978-008088783-8.00005-X.

24. Wilcox A., Duffy R. The syndrome of catatonia. Behav. Sci. 2015;5(4): 576-578. DOI 10.3390/bs5040576.

25. Worly B.L., Gur T.L. The effect of mental illness and psychotropic medication on gametes and fertility: a systematic review. J. Clin. Psychiatry. 2015;76(7):974-985. DOI 10.4088/JCP.14r09080.

26. You L., Sar M. Androgen receptor expression in the testes and epididymides of prenatal and postnatal Sprague-Dawley rats. Endocrine. 1998;9(3):253-261.