Диссертация (Морфологический анализ сперматогенеза - основа диагностики мужского идиопатического бесплодия (иммуногистохимический аспект)), страница 4

СЕРТОЛИ-АССОЦИИРОВАННЫЕ ПАРАКРИННЫЕРЕГУЛЯТОРЫклетки Сертоли (сустентоциты)В 1865 году Enrico Sertoli первым предположил, что клетки Сертолифункционируют в семенном канальце как «питающие клетки». Другимисловами, эти клетки обеспечивают трофическими веществами мужские половыеклетки, а также различными модуляторами, выполняя задачу опосредованныхрегуляторов сперматогенеза. Это обеспечивается тесной связью цитолеммыклеток Сертоли и половых клеток.Клетки Сертоли – крупные многоотросчатые клетки с хорошо развитымцитоскелетом (промежуточные филаменты) и бухтообразными углублениямицитоплазмы. Они лежат на базальной мембране извитого семенного канальца,являются компонентом гемато-тестикулярного барьера.

В извитом семенномканальце количество клеток Сертоли достигает до 7% от общего числа клеток –Сертоли-клеточный индекс (количество клеток Сертоли на поперечный срезканальца), имеет важное диагностическое значение (при изменении индекса –подозрение на бесплодие, крипторхизм). Цитоплазма сустентоцитов содержиткристаллоидыCharcot-Bottcher(пучкимикрофиламентов).овальной формы с выраженными ядрышками [54].21ЯдраклетокПри некоторых патологических состояниях (бесплодие, семинома) приняторазличать следующие виды клеток Сертоли: зрелые, незрелые и дегенеративныеи реже эмбриональные. При дифференциальной диагностике и верификациинозологии учитывается соотношение видов клеток Сертоли.Клетки Сертоли синтезируют и секретируют большое разнообразиефакторов, включая стероиды, белки, цитокины, факторы роста, опиоиды,протеазы, простагландины, модуляторы клеточного деления и так далее.

Такимобразом, клетки Сертоли контролируют процесс сперматогенеза во всех егоаспектах, обеспечивая развитие половых клеток от стволовых сперматогоний допоздних сперматид.1.3.1. Механизмы взаимодействий половых клеток с клетками Сертоли ещёнедостаточно изучены.1.3.1.1.ЦИТОКИНЫ.

Это секреторные клеточные белки с небольшоймассой, которые синтезируются в основном иммунными клетками и оказываютместное провоспалительное действие на соседние клетки-мишени. Эти белкиучаствуют в биорегуляции (вызывают пролиферацию и дифференцировкуклеток), хеморегуляции и иммунорегуляции.Интерлейкины влияют только на фазу размножения сперматогоний:интерлейкин-1 стимулирует её, а интерлейкин-6 – тормозит [3, 53, 75, 121].1.3.1.2.

ФАКТОР НЕКРОЗА ОПУХОЛЕЙ /Tumor Necrosis Factor (TNF-a). РольTNF-a в Сертоли-герминативных межклеточных коммуникациях заключается ваутокринном контроле пролиферации клеток Сертоли [75] .1.3.1.3. ИНТЕРФЕРОНЫ (IFN). Эти белки обладают антипролиферативным ииммунорегуляторнымдействием,решающаярольимпринадлежитвпротивовирусной деятельности. Клетки Сертоли и перитубулярные клеткисекретируют значительное количество интерферонов I-го типа. Тогда как,мейотические пахитенные сперматоциты и гаплоидные ранние сперматидыпродуцируют низкие уровни интерферонов I-го типа [141].Экспрессия многихIFN-индуцируемых генов стимулируется и другимицитокинами: IL (IL-3 , IL-4 , IL-5 , IL-6 , IL-10) [63, 75], фактором некроза22опухолей (TNF) [75],тромбоцитарным фактором роста (PDGF) [75],эпидермальным фактором роста (EGF) [63, 75],гранулоцит-макрофагколониестимулирующим фактором (GM-CSF) и другими [89, 131, 141].1.3.1.4.

ФАКТОР-ИНГИБИТОР ЛЕЙКЕМИИ (LIF). Эти белки относятся ксемейству интерлейкинов-6 и плейотропны к семейству факторов роста. Ониингибируют дифференциацию эмбриональных стволовых клеток и индуцируюттубулогенез в почке эмбрионов, регулируют дифференцировку сперматозоидов.Содержание LIF м-РНК выражено в соматических (Сертоли и Лейдига) испецифических половых клетках (сперматогонии, пахитенные, круглые ипоздние сперматиды) семенников грызунов [121].1.3.1.5.ФАКТОРЫРОСТА.Средифакторовросталидирующимввоздействии на физиологию семенников является инсулиноподобный факторроста(IFG),которыйсинтезируетсяподвлияниемхорионическогогонадотропина человека. Трансформирующие факторы роста альфа и бета,синтезируемые клетками Сертоли, подавляют стероидогенез в клетках Лейдига,воздействуя на экспрессию рецепторов ЛГ. В то же время образованиетрансформирующих факторов роста в клетках Сертоли тормозится ФСГ.Факторы роста вызывают активацию сигнальных путей трансдукции,участвующих в деления клеток и клеточной дифференцировке.

Некоторые изэтих факторов (IGF, FGF) были обнаружены в клетках Сертоли и в половыхклетках. Клетки Сертоли и половые клетки производят FGF-подобные белки.FGF рецепторы присутствуют в клетках Сертоли. Трансформирующий факторроста (TGF-a) синтезируется и секретируется клетками Сертоли и Лейдига.Многочисленное семейство TGF-β факторов роста, которое также включает всебя ингибины и активины, является наиболее универсальной группой снаибольшим многофункциональным спектром среди всех известных факторовроста. Рецепторы EGF присутствуют на клетках Сертоли и Лейдига и клеткахперитубулярных зон [75].1.3.1.6. ФАКТОР СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК (SCF).

В отличие от цитокинов,необходимость в SCF для сперматогенеза чётко установлена. Клетки Сертоли23являетсяединственнымиклеткамивсеменныхканальцах,которыепродуцируют SCF [65, 73]. Так, в эксперименте на мутантных мышах,лишённых c-kit или SCF, их гонады являются стерильными, половые клетки необразуются.

Экспрессия SCF в семенниках находится под контролем ФСГ.Исследования последних лет доказали, что система c-kit/SCF является ключевойдля сперматогенной дифференциации у грызунов и у человека. SCF – являетсяважным местным регулятором, этот белок играет важную роль в миграции,адгезии, пролиферации и выживании эмбриональных стволовых клеток исперматогоний [55].

В яичке с-kit присутствует в сперматогониях, а SCF – вклетках Сертоли [138]. Существует корреляция между уровнем SCF иколичеством сперматогоний, а также последующим клеточным составомсеменной жидкости у мужчин [75, 79].Маноза-6-фосфат-рецептор. Клетки Сертоли секретируют гликопротеины,содержащие маннозу-6-фосфат для транспорта их за пределы гематотестикулярного барьера, например в гепатоциты [75]. Клетки Сертолиобеспечивают протеогликанами половые клетки, их цитолемму, в основномгепарансульфат (HSPG) [75].Трансферрин. В настоящее время недостаточно изучена роль трансферрина всперматогенезе.

Он, скорее всего, выполняет сложную физиологическую роль,связанную с дифференциацией и пролиферацией половых клеток. Этот белок,синтезируется не только вэпителиальныхклеткахгепатоцитах, но и в клетках Сертоли, всосудистогосплетенияугрызуновиволигодендроглиоцитах всех видов периферических анализаторов [75, 145].Клетки Сертоли участвуют в циркуляции железа, активно транспортируя егочерез плотные контакты в развивающиеся половые клетки.Тестикулярный паракринный фактор – Р-Mod-S. Это паракринный имезенхимальный фактор, который модулирует функции клеток Сертоли [75].Белок называется P-Mod-S, так как его аббревиатура образована из:перитубулярные клетки (P), моделирующие (Mod) клетки Сертоли (S).

Онстимулирует продукцию трансферрина, АСБ и других белков. Этот белок не24обладает митотической активностью, он чувствителен к трипсину [49]. Другиеизвестные медиаторы, такие как IGF-I, β-FGF, цитокины и херегулин, способныимитировать некоторые эффекты, характерные для P-Mod-S [49, 59, 75, 137].1.3.2. СЕРТОЛИ-СПЕРМАТОГЕННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕКлеткиСертолиимужскиеполовыеклеткинаходятсявтесномфункциональном и морфологическом взаимодействии, для чего клетки Сертолиобладают специфическими механизмами влияния на гоноциты.

С другойстороны, существуют данные, что половые клетки также способны влиять надеятельность клеток Сертоли, так как после экспериментального удаленияопределённой половой клетки специфическими токсинами, происходилиизменения в секреции ингибина клетками Сертоли [49, 59]. К белкамрегуляторамможноотнести:ядерныепротеин-киназы(гаспин),α2-макроглобулин, сперматогенный иммуноглобулин и другие.Клетки Сертоли секретируют целый ряд пептидов, действующих на клеткиЛейдига. Во-первых, ингибин, активин и IGF-I, усиливающие экспрессиюрецепторов ЛГ клетками Лейдига и тем самым активируют стероидогенез.Стимулятором синтеза ингибина, активина и IGF-1 в клетках Сертоли являетсяхорионический гонадотропин.

Во-вторых, трансформирующие факторы роста αи β – подавляют стероидогенез в клетках Лейдига. В то же время, образованиетрансформирующих факторов роста в клетках Сертоли тормозится ФСГ.Сперматогонии стимулируют синтез ингибина и подавляют синтез эстрадиола вклетках Сертоли. Сперматоциты II порядка и сперматиды усиливают действиефолликулостимулирующего гормона на клетки Сертоли [78].УчитываябиологическиехарактеристикиклетокСертоли,иихопосредованную роль в самообновлении половых клеток, их дифференциацию,де-дифференциацию,сперматогониальныхапоптозклеток[75],итранс-дифференциациюцелесообразнооценитьстволовыхсвязьмеждунарушением функции клеток Сертоли и повреждением сперматогенеза.Разрешение существующих спорных моментов о взаимодействии сустентоцитови половых клеток позволило бы идентифицировать новые цели для генной25терапии мужского бесплодия, а также искать более эффективные и безопасныестратегии для мужской контрацепции.1.3.3.