[The ultrastructure of Sertoli cells and spermatogonia in the rats exposed to radiation under conditions of therapeutic and prophylactic application of low-intensity electromagnetic emission]

Autor: I. P. Bobrovnitskii, Yu N Korolev, Geniatulina Ms, Nikulina La, L V Mikhailik
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Voprosy kurortologii, fizioterapii, i lechebnoi fizicheskoi kultury. 95(1)
ISSN: 0042-8787
Popis: it has been demonstrated in various experimental studies that radiation exposure produces a negative impact on the processes of spermatogenesis associated with the disturbances of the microcirculation processes in the testes and the development of cellular and intracellular disintegration expressed as destructive changes in the cells leading to their death.The objective of the present study was to detect the ultrastructural abnormalities in the cells of Sertoli and spermatogonia under conditions of their exposure to radiation and to identify the peculiarities of their regeneration under the influence of the therapeutic and prophylactic application of low-intensity ultra-high frequency (UHF) electromagnetic radiation (EMR) and low-intensity low-frequency magnetic field (MF).The experiments were carried out on 28 non-pedigree mature male rats with the body weight 180-220 g that were divided into four groups. The first study group was comprised of the animals exposed to radiation followed by the application of low-intensity ultra-high frequency UHF electromagnetic radiation EMR. The rats in the second study group experienced effects of radiation and low-intensity low-frequency MF. The animals of the third (control) group were exposed to radiation alone, and those comprising the fourth group 1 (only radiation exposure) were considered to be intact.The studies with the use of electron microscopy showed that the therapeutic and prophylactic application of low-intensity ultra-high frequency (UHF) electromagnetic radiation and low-intensity low-frequency magnetic field caused the decrease in the number and the severity of post-radiation defects in the treated cells together with the increase of the number and size of mitochondria as well as hyperplasia of ribosomes; moreover, it promoted cellular and intracellular regeneration. UHF electromagnetic radiation had a more pronounced stimulating effect on the regeneration processes as compared with low-frequency MF. Particularly active processes of intracellular regeneration evolved in Sertoli cells; they were manifested as the increase in the number and size of mitochondria, enhanced hyperplasia of ribosomes, and formation of polysomes and new membranes of the granular endoplasmic reticulum. In spermatogonia, intracellular regeneration was less pronounced than in the Sertoli cells but was accompanied by enhanced cell regeneration and a greater number of reserve stem/progenitor cells.The results of the present study provide a rationale for the possibility of the application of a low-frequency magnetic field and especially UHF electromagnetic radiation for the further development of the promising therapeutic and preventive technologies with a view to their introduction into routine clinical practice dealing with radiation-induced pathology.В различных экспериментальных исследованиях было установлено, что радиационное облучение оказывает негативное воздействие на процессы сперматогенеза. При этом в семенниках выявлялись нарушения микроциркуляции, клеточная и внутриклеточная дезинтеграции, выраженные деструктивные изменения клеток, вплоть до их гибели. Цель — выявить ультраструктурные нарушения в клетках Сертоли и сперматогониях в условиях радиации и изучить особенности их регенерации при лечебно-профилактическом применении низкоинтенсивного электромагнитного излучения (ЭМИ) сверхвысокой частоты (СВЧ) и низкоинтенсивного магнитного поля (МП) низкой частоты (НЧ). Материал и методы. Эксперименты были проведены на 28 половозрелых нелинейных крысах-самцах массой 180—220 г. Все крысы были разделены на четыре группы: 2 опытные, 1 контрольную и группу интактых животных. В 1-й опытной группе животных подвергали радиационному облучению с последующим воздействием низкоинтенсивным ЭМИ СВЧ; во 2-й опытной группе — радиационному облучению с последующим воздействием низкоинтенсивным МП НЧ; в 3-й группе (контроль) — только радиационному облучению; 4-ю группу составляли интактные крысы, которые никаким воздействиям не подвергались. Результаты. С помощью метода электронной микроскопии установлено, что лечебно-профилактическое применение ЭМИ СВЧ и МП НЧ вызывало снижение уровня пострадиационных нарушений в исследованных клетках и усиливало развитие их клеточной и внутриклеточной регенерации. ЭМИ СВЧ оказывало более выраженное стимулирующее влияние на процессы регенерации, чем МП НЧ. Особенно активно процессы внутриклеточной регенерации развивались в клетках Сертоли, что проявлялось в увеличении числа и размеров митохондрий, усилении гиперплазии рибосом и полисом, образовании новых мембран гранулярной эндоплазматической сети. В сперматогониях внутриклеточная регенерация проявлялась слабее, но при этом она сочеталась с усилением клеточной регенерации и повышением численности резерва стволовых/прогениторных клеток. Заключение. Результаты проведенного исследования обосновывают возможность использования МП НЧ и особенно ЭМИ СВЧ для разработки перспективных лечебно-профилактических технологий в целях их использования в клинической практике при радиационной патологии.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: