Preview

Вестник урологии

Расширенный поиск

Морфогенез пенильного кавернозного фиброза при гипотестостеронемии в экспериментальной модели

https://doi.org/10.21886/2308-6424-2020-8-1-14-24

Полный текст:

Аннотация

Введение. Эректильная дисфункция — многофакторное состояние, представляющее собой неспособность достижения или поддержания эрекции, достаточной для проведения полового акта. Классическим методом для изучения фундаментальных аспектов эректильной реакции в норме и при патологии, а также создания новых методов лечения являются экспериментальные модели на животных, применяемых в доклинических исследованиях. Однако за более чем 30 лет изучения данной проблемы в экспериментальных исследованиях конкретный момент возникновения морфологических альтераций в кавернозных телах пениса не установлен, выбор временных рамок разрабатываемых лечебных воздействий на пенис не обоснован и отличен у разных авторов, что говорит об отсутствии валидности их результатов.

Цель исследования — определить особенности морфологических альтераций и выраженность фиброгенного патологического процесса в кавернозных телах пениса во временной динамике экспериментального моделирования гипотестостеронемии.

Материалы и методы. Лабораторные животные — 20 белых кроликов самцов породы «NewZealand» рода Oryctolagus cuniculus. Пенильный кавернозный фиброз у кроликов индуцировался посредством гипотестостеронемии вследствие проведения двухсторонней орхиэктомии. Уровень общего тестостерона в системном кровотоке у лабораторных животных определяли на 1, 2, 3, 14, 21 и 28 сутки. Биоптаты пенильных тканей оценивали патоморфологически (окраска гематоксилином-эозином, по Массону и Вейгерту и световая микроскопия препаратов). Статистическую обработку полученных данных проводили при помощи программ Microsoft Exсel и «Statistica 10.0» с использованием T-критерия Стьюдента.

Результаты. Кастрация кроликов приводит к 10-кратному снижению уровня тестостерона крови уже после 1 суток после операции, дефицит тестостерона нарастает к 28 суткам. Морфологические признаки перестройки гладкомышечных клеток, синусов и соединительнотканных структур в кавернозных телах пениса определяются чётко уже к 7 дню после кастрации. К 28 суткам в кавернозных тканях полового члена отмечаются тяжёлые фибротические изменения.

Выводы. Таким образом, полученные данные демонстрируют динамику морфологических альтераций в пенильных тканях уже с 7 суток после индуцирования гипотестостеронемии, что свидетельствует о необходимости пересмотра временных рамок лечебного воздействия в исследованиях с применением кастрационной животной моделью эректильной дисфункции.

Об авторах

М. И. Коган
ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Михаил Иосифович Коган – Заслуженный деятель науки РФ, д.м.н., профессор; заведующий кафедрой урологии и репродуктивного здоровья человека (с курсом детской урологии-андрологии)



С. С. Тодоров
ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Сергей Сергеевич Тодоров – д.м.н., заведующий морфологическим отделом



И. В. Попов
ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России; ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет»
Россия

Игорь Витальевич Попов – студент лечебно-профилактического факультета, лаборант кафедры «Биология и общая патология»

тел.: +7 (999) 693-40-28



И. В. Попов
ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Илья Витальевич Попов – студент педиатрического факультета



М. А. Кулишова
ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет»
Россия

Маргарита Алексеевна Кулишова – студентка факультета «Биоинженерия и ветеринарная медицина»



А. М. Ермаков
ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет»
Россия

Ермаков Алексей Михайлович – д.б.н., профессор; заведующий кафедрой «Биология и общая патология»



Д. В. Сизякин
ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Сизякин Дмитрий Владимирович – д.м.н., профессор; профессор кафедры урологии и репродуктивного здоровья человека (с курсом детской урологии-андрологии)



Список литературы

1. Клинические рекомендации. Эректильная дисфункция. МКБ 10: F52, N48.4. 2019.

2. Коган М.И., Набока Ю.Л., Исмаилов Р.С., Попов И.В., Слюсаренко Н.В. Экспериментальное моделирование бактериального простатита. Обзор литературы. Экспериментальная и клиническая урология. 2019;2:26‒33. https://doi.org/10.29188/2222-8543-2019-11-2-26-33

3. Fournier GR Jr, Juenemann KP, Lue TF, Tanagho EA. Mechanisms of venous occlusion during canine penile erection: an anatomic demonstration. J Urol. 1987;137(1):163‒167. https://doi.org/10.1016/s0022-5347(17)43911-5

4. Park J, Son H, Chai JS, Kim SW, Paick JS, Cho MC. Chronic administration of LIMK2 inhibitors alleviates cavernosal veno-occlusive dysfunction through suppression of cavernosal fibrosis in a rat model of erectile dysfunction after cavernosal nerve injury. PLoS One. 2019;14(3):e0213586. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0213586

5. Dai YT, Stopper V, Lewis R, Mills T. Effects of castration and testosterone replacement on veno-occlusion during penile erection in the rat. Asian J Androl. 1999;1(1-2):53‒59.

6. Cho MC, Song WH, Paick JS. Suppression of Cavernosal Fibrosis in a Rat Model. Sex Med Rev. 2018;6(4):572‒582. https://doi.org/10.1016/j.sxmr.2018.02.007

7. Huh JS, Chung BH, Hong CH, Ryu JK, Kim JH, Han WK, Park KK. The effects of testosterone replacement on penile structure and erectile function after long-term castration in adult male rats. Int J Impot Res. 2018;30(3):122‒128. https://doi.org/10.1038/s41443-017-0010-6

8. Li R, Meng X, Zhang Y, Wang T, Yang J, Niu Y, Cui K, Wang S, Liu J, Rao K. Testosterone improves erectile function through inhibition of reactive oxygen species generation in castrated rats. Peer J. 2016;4:e2000. https://doi.org/10.7717/peerj.2000

9. Hwang I, Lee HS, Yu HS, Kim ME, Lee JS, Park K. Testosterone modulates endothelial progenitor cells in rat corpus cavernosum. BJU Int. 2016;117(6):976‒981. https://doi.org/10.1111/bju.13438

10. El-Sakka AI, Yassin AA. Amelioration of penile fibrosis: myth or reality. J Androl. 2010;31(4):324‒335. https://doi.org/10.2164/jandrol.109.008730

11. Salonia A, Rastrelli G, Hackett G, Seminara SB, Huhtaniemi IT, Rey RA, Hellstrom WJG, Palmert MR, Corona G, Dohle GR, Khera M, Chan YM, Maggi M. Paediatric and adult-onset male hypogonadism. Nat Rev Dis Primers. 2019;5(1):38. https://doi.org/10.1038/s41572-019-0087-y

12. Yafi FA, Jenkins L, Albersen M, Corona G, Isidori AM, Goldfarb S, Maggi M, Nelson CJ, Parish S, Salonia A, Tan R, Mulhall JP, Hellstrom WJ. Erectile dysfunction. Nat Rev Dis Primers. 2016;2:16003. https://doi.org/10.1038/nrdp.2016.3

13. Dimakopoulou A, Jayasena CN, Radia UK, Algefari M, Minhas S, Oliver N, Dhillo W.S. Animal Models of Diabetes- Related Male Hypogonadism. Front Endocrinol (Lausanne). 2019;10:628. https://doi.org/10.3389/fendo.2019.00628

14. Li X, Jiang J, Xia J, Jiang R. Effect of low androgen levels on the sulphur dioxide signalling pathway in rat penile corpus cavernosum. Andrologia. 2019;51(1):e13167. https://doi.org/10.1111/and.13167

15. Zhao H, Jiang J, Xia J, Jiang R. Effect of low androgen levels on IKca and SKca3 channels in rat penile corpus cavernosum. Andrologia. 2018;50(9):e13075. https://doi.org/10.1111/and.13075

16. Bae WJ, Zhu GQ, Choi SW, Jeong HC, Bashraheel F, Kim KS, Kim SJ, Cho HJ, Ha US, Hong SH, Lee JY, Oh HA, Koo HC, Kim DR, Hwang SY, Kim SW. Antioxidant and Antifibrotic Effect of a Herbal Formulation In Vitro and in the Experimental Andropause via Nrf2/HO-1 Signaling Pathway. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:6024839. https://doi.org/10.1155/2017/6024839

17. Cui K, Li R, Chen R, Li M, Wang T, Yang J, Chen Z, Wang S, Liu J, Rao K. Androgen deficiency impairs erectile function in rats through promotion of corporal fibrosis. Andrologia. 2018;50(1). https://doi.org/10.1111/and.12797

18. ГОСТ 33215-2014. Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур. Введ. 2017-01-06. М.: Стандартинформ, 2016.

19. ГОСТ 33216 – 2014. Руководство по содержанию и ухо- ду за лабораторными животными. Правила содержа- ния и ухода за лабораторными грызунами и кроликами. Введ. 2016-07-01. М.: Стандартинформ, 2016.

20. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of Animals used for Scientific purposes. OJ L. 2010;276: 33–79.

21. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and Other Scientific Purposes (ETS No.123). Appendix A «Guidelines for the maintenance and care of animals». Adopted: Strasbourg, 18.03.1986, entry in force: 01.01.1991.

22. Mahler M, Berard M, Feinstein R, Gallagher A, Illgen- Wilcke B, Pritchett-Corning K, Raspa M. FELASA recommendations for the health monitoring of mouse, rat, hamster, guinea pig and rabbit colonies in breeding and experimental units. Lab Anim. 2014;48(3); 178‒192. https://doi.org/10.1177/0023677213516312

23. Hooijmans CR, Leenaars M, Ritskes-Hoitinga M. A gold standard publication checklist to improve the quality of animal studies, to fully integrate the Three Rs, and to make systematic reviews more feasible. Altern Lab Anim. 2010;38(2): 167‒182. https://doi.org/10.1177/026119291003800208

24. Kilkenny C, Browne WJ, Cuthill IC, Emerson M, Altman DG. Improving bioscience research reporting: the ARRIVE guidelines for reporting animal research. PLoS Biol. 2010;8(6):e1000412. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1000412

25. Szabo Z, Bradley K, Cahalane AK. Rabbit Soft Tissue Surgery. Vet Clin North Am Exot Anim Pract. 2016;19(1):159‒188. https://doi.org/10.1016/j.cvex.2015.08.007

26. Коган М.И. Диагностика и лечение эректильной импо- тенции: Автореферат дис. ... докт. мед. наук. Ростов-на-Дону; 1986.

27. Krane RJ, Goldstein I, Saenz de Tejada I. Impotence. N Engl J Med. 1989;321:1648‒1659.

28. Traish AM. Androgens play a pivotal role in maintaining penile tissue architecture and erection: a review. J Androl. 2009;30(4):363‒369. https://doi.org/10.2164/jandrol.108.006007

29. Armagan A, Hatsushi K, Toselli P. The effects of testosterone deficiency on the structural integrity of the penile dorsal nerve in the rat. Int J Impot Res. 2007;20:73‒78.

30. Rogers RS, Graziottin TM, Lin CM, Kan YW, Lue T. Intracavernosal vascular endothelial growth factor (VEGF) injection and adeno-associated virusmediated VEGF gene therapy prevent and reverse venogenic erectile dysfunction in rats. Int J Impot Res. 2003;15:26‒37.

31. Shabsigh R. The effects of testosterone on the cavernous tissue and erectile function. World J Urol. 1997;15:21‒26.

32. Traish A, Kim N. The physiological role of androgens in penile erection: regulation of corpus cavernosum structure and function. J Sex Med. 2005;2:759‒770.

33. Zhang XH, Melman A, Disanto ME. Update on corpus cavernosum smooth muscle contractile pathways in erectile function: a role for testosterone? J Sex Med. 2011;8:1865‒1879. https://doi.org/10.1111/j.1743-6109.2011.02218.x

34. Isidori AM, Buvat J, Corona G, Goldstein I, Jannini EA, Lenzi A, Porst H, Salonia A, Traish AM, Maggi M. A critical analysis of the role of testosterone in erectile function: from pathophysiology to treatment ‒ a systematic review. Eur Urol. 2014;65:99‒112. https://doi.org/10.1016/j.eururo.2013.08.048

35. Chua RG, Calenda G, Zhang X, Siragusa J, Tong Y, Tar M, Aydin M, DiSanto ME, Melman A, Davies KP. Testosterone regulates erectile function and Vcsa1 expression in the corpora of rats. Mol Cell Endocrinol. 2009;303:67‒73. https://doi.org/10.1016/j.mce.2009.02.001

36. Wang XJ, Xu TY, Xia LL, Zhong S, Zhang XH, Zhu ZW, Chen DR, Liu Y, Fan Y, Xu C, Zhang MG, Shen ZJ. Castration impairs erectile organ structure and function by inhibiting autophagy and promoting apoptosis of corpus cavernosum smooth muscle cells in rats. Int Urol Nephrol. 2015;47:1105‒1115. https://doi.org/10.1007/s11255-015-1011-3

37. Kong X, Jiang J, Cheng B, Jiang R. Effect of low androgen status on the expression of adenosine A2A and A2B receptors in rat penile corpus cavernosum. Andrologia. 2019;51(9):e13344. https://doi.org/10.1111/and.13344


Для цитирования:


Коган М.И., Тодоров С.С., Попов И.В., Попов И.В., Кулишова М.А., Ермаков А.М., Сизякин Д.В. Морфогенез пенильного кавернозного фиброза при гипотестостеронемии в экспериментальной модели. Вестник урологии. 2020;8(1):14-24. https://doi.org/10.21886/2308-6424-2020-8-1-14-24

For citation:


Kogan M.I., Todorov S.S., Popov I.V., Popov I.V., Kulishova M.A., Ermakov A.M., Sizyakin D.V. Morphogenesis of Penile Cavernous Fibrosis in Hypotestosteronemia: an Experimental Study. Urology Herald. 2020;8(1):14-24. (In Russ.) https://doi.org/10.21886/2308-6424-2020-8-1-14-24

Просмотров: 265


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2308-6424 (Online)