Влияние нового эфира тестостерон-буциклата пролонгированного действия на сперматогенез и эндокринную функцию стероидсекретирующих желез у самцов павианов гамадрилов

В настоящее время препараты тестостерона широко используются для компенсации дефицита андрогенов у мужчин, а также в качестве одного из компонентов контрацептивных препаратов [3, 11].

Существующие эфиры тестостерона (энантат, ципионат, циклогексанкарболоксилат и др.) дают относительно кратковременный эффект и для поддержания физиологического уровня тестостерона требуется их введение с интервалом 1—3 нед. Кроме того, высвобождение тестостерона из депо носит неравномерный характер и сопровождается начальным импульсом с нефизиологическим повышением концентрации тестостерона в крови [4].

По инициативе специальной программы ВОЗ в начале 80-х годов была начата работа по синтезу производных стероидных гормонов, в том числе и эфиров тестостерона с улучшенными фармакодинамическими свойствами [7]. Предварительный скрининг выявил перспективность нового эфира — транс-4-н-бутилциклогексил-карбоксилат-тес- тостерона (тестостерон-буциклат—ТБ), однократное внутримышечное введение которого поддерживает физиологический уровень тестостерона на протяжении 18 нед с более плавной динамикой его выделения из депо в периферическую циркуляцию [5, 13, 16].

Этот препарат был рекомендован в качестве андрогенного компонента мужских контрацептивов в комбинации с гестагеном пролонгированного действия — левоноргестрел-бутанатом.

Преклинические испытания этих препаратов в качестве индукторов азооспермии проводились на самцах обезьян павианов гамадрилов.

В настоящей работе представлены результаты оценки эффективности использования различных доз ТБ в индукции азооспермии и сопутствующих эндокринных изменений гонадотропной функции гипофиза, стероидсекретирующих желез и секс-стероидсвязывающего глобулина (ССГ).

Материалы и методы

Работу проводили на половозрелых самцах павианов гамадрилов (Papio hamadryas) Сухумского приматологического центра. Эффект пролонгированного ТБ изучали на двух группах животных (по 5 в каждой) с массой тела 18—26 кг. Животным 1-й группы препарат вводили в дозе 4 мг/кг, животным 2-й группы — в дозе 8 мг/кг.

За обезьянами наблюдали в течение 15 мес: 3 мес — контрольный период, 6 мес (0—24 нед) — двукратное введение ТБ с интервалом 3 мес и последующие 6 мес (24—48 нед) — восстановительный период. Образцы крови и спермы брали с интервалом 2 нед в период введения препарата и 4 нед — в контрольный и восстановительный периоды.

Содержание тестостерона и кортизола в плазме определяли радиоиммунологическим методом с использованием стандартизированных систем реагентов ВОЗ. Содержание лютеинизирующего гормона (Л Г) определяли биологическим микрометодом in vitro, используя суспенизю клеток Лейдига мышей и в качестве стандарта — международный стандарт ВОЗ 69/104 [17].

Радиоиммунологическое определение уровня прегненолона, 17-оксипрегненолона, 17-оксипрогестерона и дегидроэпиандростерона (ДЭА) проводили после предварительного хроматографического выделения стероидов на колонках с целитом [11-

Концентрацию ССГ определяли методом сатурационного анализа [6].

Образцы спермы собирали методом ректальной электростимуляции под кетамин-гидрохлоридным наркозом (4—5 мг/ кг, внутримышечно). Перед анализом образцы спермы инкубировали на водяной бане при 37 °C в течение 30 мин. В случае неразжижения сгустка к образцу добавляли равный объем 1% протеиназы и продолжали инкубировать при той же температуре дополнительно в течение 15—45 мин. Количество сперматозоидов подсчитывали с помощью гемоцитометра. Подвижность сперматозоидов оценивали по категории а, Ь, с, d (а — сперматозоид движется быстро, прямо, прогрессивно вперед; b — совершает медленное вялое движение вперед; с — не имеет поступательного движения; d — неподвижный).

Статистическую обработку результатов проводили с применением /-критерия Стыодента.

Результаты и их обсуждение

Через 2 нед после первого введения ТБ в дозе 4 мг/кг количество сперматозоидов возрастает до 615 ± 123 • 10⁹/мл по сравнению с 275 ± 57 • 10⁹/мл в контрольном периоде (рис. 1). В дальнейшем количество сперматозоидов и их подвижность резко снижаются, достигая стадии азооспермии на 8—12-й неделе после первого введения препарата (см. рис. 1).

Спустя 2 нед после второго введения ТБ вновь наблюдается незначительное повышение количества сперматозоидов, достигающее в среднем нижней границы нормальных пределов с последующим резким ингибированием до стадии азооспермии (см. рис. 1).

Введение 8 мг/кг ТБ также вызывает снижение количества сперматозоидов и их подвижности, но в меньшей степени, чем при введении 4 мг/кг (см. рис. 1).

О Ч 8 12 16 20 24 28 Э2 36 40 ЧЧ 48

Рис. I. Динамика средних значений (М ± т) количества сперматозоидов (7) и их подвижности (//) при введении ТБ в дозах 4 (а) и 8 мг/кг (б).

Здесь и на рис. 2 стрелками указаны дни введения ТБ. Заштрихованная область — пределы средних значений показателей на протяжении контрольного периода. Здесь и на рис. 2 и 3: одна звездочка — р < 0,05, две — р < 0,01, три — р < 0,001.

Из 78 образцов эякулята, взятых у животных после введения ТБ в дозе 8 мг/кг, азооспермия наблюдалась только в 5 (6,4%) образцах, в то время как после введения ТБ в дозе 4 мг/кг — в 23 (33%) из 69 образцов эякулята.

Характер динамики уровня тестостерона в периферической крови обезьян также зависит от дозы вводимого препарата. При введении ТБ в дозе 4 мг/кг содержание тестостерона в периферической крови составляет 50—60% от контрольного уровня. Нормализация уровня тестостерона наблюдается на 36-й неделе восстановительного периода (рис. 2).

Динамика содержания ЛГ в период введения андрогена носит волнообразный характер, с амплитудой колебания от —50 до +80% по сравнению с контрольными величинами. Однако, начиная с 16-й недели экспериментального периода, проявляется закономерная тенденция к формированию высокого уровня гонадотропного гормона, который сохраняется на протяжении 6 мес восстановительного периода. На 24-й неделе наблюдения уровень ЛГ превышал исходные значения в среднем более чем на 100% (99 ± 12 ЕД/л по сравнению с 41 ±11 ЕД/л в контрольном периоде) (см. рис. 2).

ТБ в дозе 8 мг/кг формирует повышенный уровень тестостерона в крови (см. рис. 2). Концентрация андрогена в период введения препарата колеблется, превышая исходные значения на 20— 120%. Максимальное значение концентрации гормона регистрируется через 4 нед после первого и второго введений ТБ. На протяжении восстановительного периода содержание тестостерона постепенно снижается, составляя в последние 3 мес наблюдения в среднем 29 ± 4 нмоль/л, что достоверно не отличается от контрольных значений (23 ± 3 нмоль/л).

Через 2 нед после каждого введения ТБ содержание ЛГ снижается в среднем на 50—60% (см. рис. 2). Ингибирующий эффект экзогенного гормона сохраняется на протяжении 4 нед после второго введения препарата, а затем концентрация Л Г стремительно нарастает, достигая 300— 370% контрольных значений. Этот высокий уровень гормона сохраняется на протяжении 6 мес восстановительного периода.

Таким образом, на протяжении 6 мес восстановительного периода на фоне нормальных (доза 4 мг/кг) и повышенных значений (доза 8 мг/кг) тестостерона содержание ЛГ в крови обезьян резко повышено. Эти данные указывают на возможные нарушения в механизме обратной связи в системе гипоталамус—гипофиз—гонады, вызванные изменением либо чувствительности центральных звеньев регуляции, либо баланса свободных и связанных форм тестостерона.

НМОЛь/л                           

О 4       8    12 16 20 24 28 32 36 467 44 45

Рис. 2. Динамика средних значений содержания тестостерона (/) и Л Г (//) при введении ТБ в дозах 4 (о) и 8 мг/кг (б).

Рис. 3. Содержание надпочечниковых гормонов в периферической крови (М ± т) на протяжении 3 мес контрольного периода (1), после первого введения ТБ (2), на протяжении 3 мес после второго введения ТБ (3) и в восстановительный период (4).

а — прегненолон, о — 17-оксипрегненолон, в — кортизол, г — ДЭА.

Для проверки последнего предположения была изучена динамика уровня ССГ.

Концентрация ССГ в плазме крови обезьян составляет 42 ± 5 нМ (п = 15). Введение ТБ в дозе 8 мг/кг приводит к кратковременному повышению концентрации ССГ до 108 ± 5%, а затем к ее снижению на 12-й неделе до 75 ± 3% от исходного уровня {р < 0,05). При повторном введении препарата динамика уровня ССГ повторялась: после повышения до 91 ± 2% на 16-й неделе он снижался и оставался достоверно ниже исходного уровня (61 ± 5%; р < 0,05).

Сочетание пониженного уровня ССГ с повышенными значениями тестостерона и высоким уровнем Л Г позволяет предполагать нарушение чувствительности центральных звеньев системы гипоталамус—гипофиз—гонады к половым стероидам. Возможно, этот эффект опосредован эстрогенами, количество которых возрастает за счет периферической трансформации экзогенного тестостерона [8].

Как показали результаты, введение ТБ вызыва- i ет также снижение уровня А⁵ -предшественников в периферической крови — 17-оксипрегненолона и ДЭА с достоверными различиями при введении большей дозы андрогена (рис. 3). При этом содержание кортизола в крови на протяжении всего эксперимента сохраняется в нормальных пределах. Аналогичные изменения в динамике уровня надпочечниковых стероидов и ССГ зафиксированы при длительном приеме анаболиков спортсменами [10, 12]. Можно предполагать, что повышенный уровень тестостерона оказывает неравномерное ингибирующее действие на отдельные системы стероидогенеза [14, 15], подавляя, в частности, образование ДЭА из ДЭА-суль- фата [2]. Нельзя исключить и возможного поддержания уровня кортизола за счет торможения его периферического метаболизма в результате увеличения связывающей активности транскортина [9].

Таким образом, полученные результаты подтверждают возможность применения ТБ в качестве компонента мужских контрацептивных препаратов и указывают на важность правильного выбора дозы экзогенного андрогена для сбалансированного воздействия как на процесс сперматогенеза, так и на поддержание андрогенного статуса мужчин.

Выводы

1. С увеличением дозы ТБ с 4 до 8 мг на 1 кг массы тела эффективность подавления процесса сперматогенеза снижается. При введении меньшей дозы азооспермия у обезьян регистрируется в 33% образцов эякулята, а при большей дозе — в 6 %.
2. При введении 4 мг/кг ТБ доминирует ингибирующее действие экзогенного гормона на секрецию эндогенного тестостерона и уровень последнего в периферической крови снижается в 2 раза. При двукратном увеличении дозы ТБ проявляется заместительный эффект экзогенного гормона и содержание тестостерона в периферической крови превышает контрольные значения на 20-120%.

Длительное воздействие высоких доз ТБ может вызывать изменения в секреции надпочечниковых андрогенов. Содержание ДЭА и предшественника 17-оксипрегненолона в ответ на введение ТБ в дозе 8 мг/кг снижается в 2,5—3 раза.