Введение к работе
Актуальность проблемы
Вирус простого герпеса (ВПГ) и цитомегаловирус (ЦМВ) широко распространены в человеческой популяции, способны передаваться половым путем и вызывать широкий спектр заболеваний [Mocarski E.S., 2007; Roizman В., 2007]. Воспалительные заболевания органов репродуктивной системы являются одной из главных причин бесплодия в браке -проблемы, имеющей не только медицинское, но и социальное значение. Присутствие маркеров герпєсвирусов в органах и тканях мужской репродуктивной системы [Neofytou Е., 2009], а также данные о повышенной частоте обнаружения ВПГ в эякуляте бесплодных мужчин [Брагина Е.Е., 2000; Бочарова Е.Н., 2008; Климова P.P., 2010] указывают на возможную связь ВПГ-инфекции с нарушением фертильности. Сведений о влиянии ЦМВ на репродуктивную функцию мужчины крайне мало и они противоречивы. Существует представление, что семенники могут являться резервуаром возбудителей вирусных инфекций в организме, так как гемато-тестикулярный барьер (ГТБ), с одной стороны, препятствует попаданию патогенов в семенник, с другой стороны -ограничивает доступ иммунокомпетентных клеток в уже зараженный орган [Gazzaz F.S., 2012].
Многие проблемы, связанные с участием герпєсвирусов в формировании мужского бесплодия, остаются невыясненными. Несмотря на имеющиеся сведения о негативном влиянии нарушений в структуре хроматина зрелых половых клеток на фертильность [Арифулин Е. А., 2012; Boitrelle F., 2012], данных о влиянии ВПГ и ЦМВ на мужские половые клетки недостаточно. Практически отсутствуют сведения о воздействии герпєсвирусов на процесс сперматогенеза, не установлена чувствительность неонатальных половых клеток к герпесвирусам и неясны последствия заражения в препубертатном периоде для репродуктивного здоровья в половозрелом возрасте. Решение перечисленных проблем необходимо для раскрытия патогенетических механизмов герпесвирусного инфицирования гамет, для выяснения вклада этих патогенов в формирование мужского бесплодия, для разработки эффективных средств диагностики, профилактики и лечения бесплодия, а также для предотвращения горизонтального и вертикального распространения герпєсвирусов через мужские гаметы.
Цель и задачи исследования
Цель настоящего исследования заключалась в экспериментальной оценке влияния ВПГ и ЦМВ на мужские половые клетки и на сперматогенез в модельных системах in vitro и in vivo. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
-
Разработать модель герпесвирусной инфекции (ГВИ) семенника мыши и яичка человека in vitro.
-
Проследить динамику репликации вирусной ДНК и инфекционной активности ВПГ и ЦМВ в мужских гонадах in vitro.
-
Выявить половые и соматические клетки мужских гонад, чувствительные к герпесвирусам, определить интратестикулярную локализацию вирусных маркеров.
-
Изучить влияние герпесвирусов на структуру популяции, дифференцировку и пролиферацию половых клеток в семеннике мыши и яичке человека.
-
Изучить влияние ВПГ на репродуктивные потенции половозрелых мышей-самцов, инфицированных в препубертатном периоде.
Научная новизна и практическая значимость:
-
Разработана модель ГВИ мужских гонад in vitro.
-
Доказана возможность и эффективность использования модели для изучения ГВИ половых и соматических клеток семенника в экспериментах in vitro.
-
Определена локализация вирусных маркеров в половых клетках, находящихся на разных стадиях сперматогенеза в семеннике мыши и в яичке человека.
-
Впервые показана способность ВПГ инфицировать половые клетки семенника мыши в неонатальном периоде.
5. Показано, что герпесвирусы подавляют пролиферацию сперматогониев,
вызывают остановку мейоза и гибель сперматогенного эпителия.
-
Установлено снижение репродуктивных потенций у мышей-самцов при заражении их ВПГ в препубертатном периоде.
-
Выявленная в работе чувствительность половых клеток к ВПГ в препубертатном периоде указывает на необходимость своевременной диагностики и проведения профилактических противовирусных мероприятий у детей, начиная с раннего неонатального периода.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Определена динамика инфекционного процесса в органной культуре мужских гонад на двух моделях: 1 - заражение ВПГ клеток семенника мыши и 2 -заражение ВПГ и ЦМВ клеток яичка человека.
-
В мужских половых клетках, находящихся в семенниках на различных стадиях дифференцировки, обнаружены и локализованы белки и морфологические структуры ВПГ и ЦМВ.
-
Установлено снижение индекса сперматогенеза в зараженных герпесвирусами мужских гонадах половозрелых особей.
-
Показана высокая чувствительность к ВПГ незрелых половых клеток в семенниках неонатальных животных и ингибирующее влияние вируса на сперматоцитогенез и мейоз половых клеток при заражении в препубертатном периоде.
-
Установлено негативное влияние ВПГ на репродуктивную функцию половозрелых мышей-самцов при инфицировании в раннем неонатальном периоде.
Апробация работы
Основные положения работы были представлены на 5-м конгрессе Всемирной ассоциации репродуктивной медицины (10 октября 2010г., Москва), на 27-й ежегодной конференции Европейского Общества Репродукции и Эмбриологии Человека (3 июля 2011г., Стокгольм), на 14-й ежегодной конференции Европейского Общества Клинической Вирусологии (22 сентября 2011г., Фуншал) и на 10-м Российском научно-образовательном форуме «Мужское здоровье и долголетие» (15 февраля 2012г, Москва). В завершенном виде доклад по диссертационной работе прошел предварительную экспертизу на совместном заседании отдела молекулярной вирусологии, отдела общей вирусологии и совета по предварительной экспертизе диссертационных работ ФГБУ «НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского» Минздравсоцразвития России от 27 сентября 2012 г. Публикации
По материалам исследования опубликовано 10 работ, из них 3 - в журналах, рекомендуемых ВАК РФ, 1 - в реферируемом зарубежном журнале. Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 151 странице машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 31 рисунком, содержит 9 таблиц. Список литературы включает 229 источников (16 отечественных и 213 зарубежных).
