مطالعه هیستولوژی و هیستومورفومتری اپی‌دیدیم متعاقب استرس عدم تحرک در موش سوری

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تبریز، دانشکده دامپزشکی، استادیار گروه علوم پایه، تبریز، ایران.

چکیده

   استرس عدم تحرک به عنوان یک استرس فیزیکی و روانی تاثیرات سوء بر بافت­های مختلف بدن دارد. مطالعات زیادی در مورد اثرات استرس بر روی دستگاه تناسلی و باروری صورت گرفته­ است. هدف اصلی از این مطالعه، ارزیابی اثرات استرس عدم تحرک بر بافت اپی­دیدیم در موش سوری می­باشد. در این تحقیق تعداد 140 سر موش سوری نر بالغ به 7 گروه تیمار و 7 گروه شاهد به صورت تصادفی تقسیم شدند. در گروه­های تیمار موش­ها به ترتیب 1، 3، 7، 15، 30، 45 و 60 روز تحت استرس عدم تحرک قرار گرفتند. درگروه­های شاهد حیوانات فقط جابه­جا شدند. پس از اتمام دوره آزمایش، جهت بررسی میزان هورمون­های تستوسترون و کورتیزول نمونه خون و جهت مطالعات هیستولوژی و هیستومورفومتری نمونه­های بافت اپی­دیدیم اخذ گردید. داده‌ها به صورت میانگین± انحراف معیار بیان شده و با روش آزمون تی وابسته مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. مقدار 05/0p<برای تعیین سطح معنی‌دار بودن اختلاف بین گروه‌ها در نظر گرفته شد.نتایج این مطالعه نشان داد که میزان هورمون تستوسترون تمامی گروه­ها در مقایسه با گروه شاهد کاهش معنی­دار (05/0p<) داشتند. میزان کورتیزول در روزهای 1، 3، 7 و 15 افزایش معنی دار (05/0p<) داشته، ولی در سایر گروه­ها تفاوت معنی­دار مشاهده نشد. مطالعات بافتی نشان داد که در گروه­هایی که 30، 45 و 60 روز تحت استرس بودند، در سه ناحیه سر، بدنه و دم اپی­دیدیم، قطر لوله کاهش و بافت بینابینی افزایش معنی­دار (05/0p<) داشت. ضخامت اپی‌تلیوم در ناحیه سر و بدنه در گروه­هایی که  15، 30، 45 و 60 روز تحت استرس بودند و در ناحیه دم در گروه­هایی که 30، 45 و60  روز تحت استرس بودند، کاهش معنی­داری (05/0p<) داشت. نتایج این مطالعه مؤید اثرات سوء استرس عدم تحرک بر بافت اپی­دیدیم می­باشد. با افزایش مدت استرس، اثرات جانبی افزایش می­یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Histologic and histomorphometric study of epididymis after immobilization stress in mice

نویسندگان [English]

  • esmaiel safavi
  • hadi khayyatnouri
چکیده [English]

Immobilization stress as a physical and psychological stress, has adverse effects on various body tissues. Numerous studies have been conducted on the effects of stress on reproductive system and fertility. The Main aim of this study is evaluation of effect of immobilization stress on epididymal tissue in mice. In this study 140 adult male mice were randomly divided in to 7 groups as test and 7 groups as control animals. In test groups,the animals were subjected to immobilizationstress for 1, 3, 7, 15, 30 and 60 days respectively. In control groups,the animals were only handled. After the experimental periods, blood samples were collected for measurements of serum cortisol and testosterone and epididymal tissue samples were obtained for histologic and histomorphometric study. The results of this study showed that level of testostrone in all test groups significantly decreased in comparison tothe control groups(p<0/05). Cortisol level in test group at 1, 3, 7, and15 days significantly increased (p<0/05) and in other groups no significant difference was observed. Histological study showed that in groups which were stressed for 30,45 and 60 days ,in head ,body and tail of epididym ,diameter of tubules were decreased  and interstitial tissue significantly increased (p<0/05). thickness of epithelium in head and body of epididym and in the tail region significantly decreased (p<0/05) in groups which were under stress for 15, 30, 45 and 60 days and 30, 45and 60 days respectively (p<0/05). Result of this study confirmed adverse effect of immobilization stress on epididymal tissue with increasein time of stress, side effects also increases.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Immobilization stress
  • Epididymis
  • Histology
  • Histomorphometry

مقدمه

   در قرن حاضر استرس یکی از مهم­ترین زمینه­های پژوهش در علوم مختلف به شمار می­آید. این موضوع توجه دانشمندان مختلف اعم از پزشکان، دامپزشکان، روان­شناسان، فیزیولوژیست­ها، زیست­شناسان و جامعه‌شناسان را به خود جلب کرده است که هر کدام جنبه­هایی از استرس و عوارض آن را مورد بررسی قرار داده­اند (خدایاری فرد،1390). گرچه تعریف جامع و مورد توافق از استرس وجود ندارد ولی استرس، پاسخ به یک محرک داخلی یا خارجی است که در نهایت   می­تواند هومئوستاز بدن را تحت تاثیر قرار دهد (بدل زاده، 1388). پاسخ­های فیزیولوژیک بدنبال القاء استرس عمدتاً حاصل تحریک سیستم اعصاب مرکزی و سیستم عصبی خودمختار بوده و در نتیجه با تاثیر بر روی مسیر هیپوتالاموس- هیپوفیز- غده فوق کلیوی (HPA) باعث تغییراتی در سیستم اندوکرین بدن می­گردد (Bruce, 2007). افزایش ترشح ACTH در مواجهه با استرس تقریبا به طور کامل توسط هیپوتالاموس از طریق آزاد شدن CRH صورت می­گیرد (بدل زاده، 1388). در پاسخ به استرس­های شدید، افزایش ترشح ACTH حاصل می شود که برای ادامه حیات ضروری است. اینکه چرا سطوح خونی بالای ACTH و متعاقب آن گلوکوکورتیکوئیدها برای مقابله با استرس ضروری می‌باشد تا حد زیادی ناشناخته مانده است (Knol, 1991). مطالعات نشان می­دهند که در مواجهه با عوامل استرس­زا دو مکانیسم متفاوت در بدن فعال می­گردد. در مکانیسم اول که تحت عنوان الگوی جنگ و گریز نامیده می­شود، با فعال شدن سیستم سمپاتیک در بخش مدولای غده فوق کلیوی مشخص می­شود و منجر به آزاد شدن کاتکول­آمین­ها می­گردد. در مکانیسم دوم که تحت عنوان عقب­نشینی و بقا مطرح است، با افزایش فعالیت مسیر هیپوفیزی- غده فوق کلیوی و کاهش استروئیدهای گنادی از جمله تستوسترون مشخص می‌شود (بدل زاده، 1388). استرس مزمن زمانی حاصل می­گردد که عامل استرس زا در مدت زمان طولانی فرد را تحت فشار قرار دهد. اثرات سوء استرس­های مزمن کمتر از استرس­های حاد نیست. در این نوع استرس، بدن به صورت پیوسته در معرض هورمون­های مترشحه از قبیل هورمون کورتیزول و آدرنالین قرار می­گیرد و بدنبال فعالیت بیش از حد سیستم اندوکرین، اختلالاتی در سیستم­های مختلف بدن روی می دهد (Miller and Smith, 2013). در تحقیق حاضر با توجه به نقش دستگاه تناسلی در سلامت حیوان و تزاید نسل، تأثیرات استرس مزمن عدم تحرک بر روی بافت اپی­دیدیم در مدل موش سوری مورد بررسی قرار گرفته­ است.

 

مواد و روش‌ها

   در این مطالعه تجربی مداخله­ای حجم نمونه بر اساس مطالعات گذشته (Rai et al., 2003) محاسبه گردید. در تحقیق حاضر تعداد 140 سر موش سوری نر بالغ نژاد NMRI با وزن 30-20 گرم در شرایط یکسان 12ساعت نور و 12ساعت تاریکی، درجه حرارت 2±23 درجه سانتی­گراد و جیره­غذایی یکسان استفاده گردید (Demura et al., 1989). موش­های سوری در 7 گروه تیمار و7 گروه شاهد به صورت تصادفی تقسیم‌بندی شدند. در گروه های تیمار موش ها به ترتیب 1، 3، 7، 15، 30، 45 و 60 روز تحت تأثیر استرس عدم تحرک قرار گرفتند (Jae sang et al., 2006). در گروه‌های شاهد، موش­ها در مدت آزمایش همانند موش­های گروه تیمار به محل آزمایش منتقل شده ولی بدون انجام آزمایش دوباره به قفس خود برگردانده شدند. جهت انجام آزمایش استرس عدم تحرک از مهار کننده­های مخصوص موش سوری به صورت سیلندرهای پلاستیکی استفاده گردید. موش­های مورد آزمایش هر روز به مدت 2 ساعت از ساعت 12-10 صبح تحت استرس عدم تحرک قرار گرفتند (Jae sang et al., 2006). پس از اتمام دوره استرس بلافاصله پس از آخرین استرس، حیوان با استفاده از اتر بیهوش شده و با قطع سر، نمونه­های خون جهت تعیین میزان هورمون­های تستوسترون و کورتیزول اخذ گردید. پس از کالبد­گشایی حیوان نمونه­های اپی­دیدیم جهت تهیه مقاطع بافتی به فرمالین 10% منتقل گردید. برای اندازه­گیری هورمون تستوسترون از روش الایزا و برای اندازه­گیری هورمون کورتیزول خون از روش رادیوایمونواسی با استفاده از کیت کورتیزول (شرکت کیتا آلمان) استفاده گردید. برای بررسی هیستومورفومتری اپی­دیدیم پس از تهیه مقاطع هیستولوژی و رنگ آمیزی هماتوکسیلین- ائورین، از عدسی چشمی مدرج ×10 مدل نیکون استفاده شد. این عدسی از 10 قسمت بزرگ که هر قسمت نیز خود به ده قسمت تقسیم شده است، تشکیل گردیده است. بوسیله این عدسی می‌توان قسمت­های مورد نظر را اندازه­گیری نمود. سپس اعداد حاصله در ضرایب مخصوصی که برای هر عدسی شیء متفاوت می‌باشد، ضرب شده و اندازه نهایی برحسب میکرومتر محاسبه می‌گردد. در مطالعه مورفومتریک، بافت اپی­دیدیم در سه قسمت سر، بدنه و دم، از نظر قطر لوله، ضخامت دیوارة لوله، ضخامت بافت همبند بین لوله­ها در سه ناحیه مختلف به صورت تصادفی اندازه­گیری شده و در گروه­های مختلف مقایسه گردید. در پایان داده‌ها به صورت میانگین±انحراف معیار بیان شده و با استفاده از نرم‌افزار آماری SPSS با روش آزمون تی وابسته مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. مقدار 05/0p< برای تعیین سطح معنی‌دار بودن بین گروه‌ها در نظر گرفته شد.

 

یافته‌ها

   مطالعه بافت­شناسی اپی‌دیدیم در گروه­های شاهد نشان داد که اپی‌دیدیم از خارج توسط کپسول همبندی سپید­پرده احاطه شده است که در زیر کپسول در برخی نواحی سلول­های چربی دیده می‌شود. اپی‌دیدیم در قسمت سر دارای قطر کم، اپی‌تلیوم ضخیم و حفره داخلی تنگ می‌باشد. به طرف دم اپی‌دیدیم، حفره میانی لوله‌ وسیع­تر شده و اپی‌تلیوم نازک­تر و محتویات داخل لوله‌ها افزایش یافته است، طوری­که در برخی مقاطع لوله‌ها در دم اپی‌دیدیم، تودة اسپرم تمام حفره داخلی لوله را پر کرده است (شکل 1). اپی‌تلیوم سر اپی‌دیدیم از نوع استوانه‌ای شبه­مطبق بوده که در رأس سلول­های پوششی زوائد سیتوپلاسمی بلند (استروسیل) مشاهده می‌شود (شکل 2). به طرف دم اپی‌دیدیم اپی‌تلیوم نازک­تر و در برخی نواحی استوانه‌ای یا مکعبی ساده می‌باشد و تعداد و اندازه مژه‌های ثابت کاهش می‌یابد. در زیر اپی­تلیوم، سلول­های عضلانی صاف قرار دارد که به طرف دم تعداد لایه‌ها افزایش می‌یابد. در بافت همبند بین لوله‌ها مقاطع عروق خونی مشاهده می‌شود (شکل 3).

 

 

 

 

شکل 1- مقطع بافت اپی­دیدیم در ناحیه دم در گروه شاهد. حفره میانی لوله­ها انباشته از اسپرم بوده و قطر لوله­ها زیاد و مقدار بافت همبند بینابینی کم است (رنگ­آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، درشت­نمایی ×100).

 

 

شکل 2- مقطع بافت اپی­دیدیم در ناحیه سر در گروه شاهد. اپی­تلیوم ضخیم از نوع استوانه‌ای شبه مطبق به همراه استروسیل مشاهده می­شود (رنگ­آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، درشت­نمایی ×400).

 

 

شکل 3- مقطع بافت اپی­دیدیم در ناحیه بدنه در گروه شاهد. حفره میانی لوله­ها انباشته از اسپرم بوده و قطر لوله­ها زیاد و مقدار بافت همبند بینابینی کم است (رنگ­آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، درشت­نمایی ×100).

 

   در گروهایی که 1، 3 و7 روز تحت استرس عدم تحرک قرار گرفتند، تغییرات مورفولوژی مشخصی در بافت اپی­دیدیم مشاهده نگردید. در گروهی 15 روز تحت  استرس قرار داشت ، مطالعه بافت شناسی اپی‌دیدیم‌ نشان داد که لوله‌های اپی‌دیدیم اغلب خالی بوده و اپی‌تلیوم در این لوله‌ها دارای هسته‌های روشن بوده و سیتوپلاسم سلول­های پوششی حالت یکنواختی را نشان می‌دهد. مژه‌های ثابت کوتاه­تر و پراکنده‌تر می‌باشند. بافت بینابینی توسعه چندانی نیافته است. وسعت عروق خونی افزایش یافته و به­نظر می‌رسد کپسول همبندی ضخامت بیشتری یافته است. در گروهایی که 30 و 45 روز تحت استرس عدم تحرک قرار گرفتند ، لوله‌های اپی‌دیدیم در قسمت سر، بدنه و دم کاملاً خالی از اسپرم بوده و در ناحیه دم مقداری ترشحات در لوله‌ها دیده می‌شود. ضخامت اپی‌تلیوم کاهش شدیدی را نشان می‌دهد و اندازه قطر لوله‌ها نیز کاهش یافته و بافت بین لوله‌ای وسعت بیشتری نشان می‌دهد. سلول­های اپی‌تلیالی دارای سیتوپلاسم کف آلود بوده و ضخامت عضلات صاف در سر اپی­­دیدیم بیشتر به نظر می‌رسد. سیتوپلاسم در قسمت سر در بالای هسته رنگ پذیری بیشتری نسبت به قاعده دارد که نشانگر انباشتگی مواد ترشحی در داخل سیتوپلاسم سلول­هاست. در گروهی که 60 روز تحت استرس عدم تحرک قرار گرفتند مقاطع لوله‌ها خالی از اسپرم بوده و سیتوپلاسم سلول‌های پوششی در هر سه قسمت لوله‌ اپی‌دیدیم به صورت غیر یکنواخت می‌باشد (شکل‌های 4 و 5). تعداد مژه‌های ثابت شدیداً کاهش یافته است (شکل 6). در این گروه، بافت بین لوله‌ها در برخی نواحی انتشار مایع پلاسما و حالت ادم را نشان می‌دهد (شکل 5).

 

 

 

شکل 4-  مقطع بافت اپی­دیدیم در ناحیه بدنه، در گروهی که 60 روز تحت استرس عدم تحرک قرار گرفته است. ضخامت اپی­تلیوم و قطر لوله­ها کم شده و حفره میانی لوله­ها فاقد اسپرم می­باشند. مقدار بافت همبندی در مقایسه با گروه شاهد افزایش یافته است (رنگ­آمیزی هماتوکسیلین- ائوزین، درشت­نمایی ×100).

 

 

 

 

 

 

شکل 5- مقطع بافت اپی­دیدیم در ناحیه دم، در گروهی که 60 روز تحت استرس عدم تحرک قرار گرفته است. ضخامت اپی­تلیوم و قطر لوله­ها کم شده و حفره میانی لوله­ها فاقد اسپرم می باشد. مقدار بافت همبند افزایش یافته است (رنگ­آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، درشت­نمایی ×100).

 

 

شکل 6- مقطع بافت اپی­دیدیم در ناحیه سر، در گروهی که 60 روز تحت استرس عدم تحرک قرار گرفته است. ضخامت اپی­تلیوم کم شده و سیتوپلاسم سلول­های پوششی روشن­تر شده و از تعداد و طول استروسیل­ها کاسته شده است (رنگ­آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، درشت­نمایی ×400).

  

 

   آنالیز آماری داده‌های حاصل از اندازه‌گیری قطر لوله، ضخامت اپی‌تلیوم لوله و ضخامت بافت بینابینی در سه ناحیه سر، بدنه و دم اپی‌دیدیم نشان داد که بین گروه‌های شاهد تفاوت معنی‌دار وجود ندارد. بنابراین نتایج همه گروه‌های شاهد ذکر نشده است. مقایسه میانگین پارامترهای هیستومورفومتریک در ناحیه سر اپی‌دیدیم پس از استرس عدم تحرک در موش سوری نشان داد که در گروه هایی که  1، 3، 7 و 15 روز تحت  استرس قرار داشتند، قطر لوله در ناحیه سر اپی‌دیدیم در مقایسه با گروه شاهد تفاوت معنی‌دار نداشت. در گروه هایی که  30، 45 و 60 روز تحت  استرس قرار داشتند، قطر لوله در مقایسه با گروه شاهد کاهش معنی­دار (05/0>p) نشان داد (جدول 1). در گروه هایی که  1، 3 و 7 روز تحت  استرس قرار داشتند در ناحیه سر اپی‌دیدیم قطر اپیتلیوم در مقایسه با گروه شاهد تفاوت معنی­دار نداشت، ولی در گروه­هایی که  15، 30، 45 و60 روز تحت  استرس قرار داشتند، قطر اپی­تلیوم در مقایسه با گروه شاهد کاهش معنی دار (05/0p<) نشان داد (جدول 1). ضخامت بافت بینابینی در گروه هایی که 1، 3، 7 و 15 روز تحت استرس قرار داشتند، در مقایسه با گروه شاهد تفاوت معنی­داری را نشان نداد، ولی در گروه هایی که به مدت 30، 45 و 60 روز تحت استرس قرار گرفتند، ضخامت بافت بینابینی در مقایسه با گروه شاهد افزایش معنی­دار (05/0p<) نشان داد (جدول 1).

 

 

 

جدول 1-  مقایسه میانگین پارامترهای هیستومورفومتری در ناحیه سر اپی‌دیدیم پس از استرس عدم تحرک در موش سوری (بر حسب میکرومتر)

               پارامتر

گروه‌ها              

قطر لوله

ضخامت اپی‌تلیوم

ضخامت بافت بینابینی

شاهد

14/218/136

12/118/40

01/417/27

1 روز پس از استرس

16/1125/137

67/719/39

95/1019/28

3 روز پس از استرس

09/1082/134

62/1124/39

68/1437/28

7 روز پس از استرس

67/1292/130

68/808/39

63/95/30

15 روز پس از استرس

41/1637/129

*18/787/32

03/1092/29

30 روز پس از استرس

*89/943/110

*88/429/32

*42/810/35

45 روز پس از استرس

*90/813/106

*01/819/30

*18/1012/39

60 روز پس از استرس

*­68/1028/99

*02/1044/27

*32/715/42

* تفاوت معنی­دار در مقایسه با گروه شاهد در هر ستون (05/0>p).

 

 

   مقایسه قطر لوله، ضخامت دیوارة لوله و ضخامت بافت همبند بین لوله‌ای در ناحیه بدنه اپی‌دیدیم نشان داد که میانگین قطر لوله در ناحیه بدنه اپی­دیدیم در گروه­هایی که به مدت 1، 3، 7 و 15 روز تحت استرس عدم تحرک قرار داشتند در مقایسه با گروه شاهد تغییرات معنی­دار نشان نداد، ولی در گروه­هایی که 30، 45 و 60 روز تحت استرس بودند، کاهش معنی­داری (05/0p<) در قطر لوله­ها در مقایسه با گروه شاهد مشاهده شد (جدول 2). میانگین ضخامت اپیتلیوم لوله‌ها در ناحیه بدنه اپی­دیدیم، در گروه­هایی که به مدت 1، 3 و 7 روز تحت استرس عدم تحرک قرار داشتند در مقایسه با گروه شاهد تغییرات معنی­داری را نشان نداد ولی در گروه­هایی که 15، 30، 45 و 60 روز تحت استرس بودند کاهش معنی­دار (05/0p<) در ضخامت اپیتلیوم لوله­ها در مقایسه با گروه شاهد مشاهده شد (جدول 2). میانگین ضخامت بافت بینابینی در ناحیه بدنه اپی­دیدیم، در گروه­هایی که به مدت 1، 3، 7 و 15 روز تحت استرس عدم تحرک قرار داشتند در مقایسه با گروه شاهد تغییرات معنی­داری را نشان نداد، ولی در گروه­هایی که 30، 45 و 60 روز تحت استرس بودند افزایش معنی­دار (05/0p<) در ضخامت بافت بینابینی در مقایسه با گروه شاهد مشاهده شد (جدول 2).

 

 

 

 

جدول 2-  مقایسه میانگین پارامترهای هیستومورفومتری در ناحیه بدنه اپی‌دیدیم پس از استرس عدم تحرک در موش سوری (بر حسب میکرومتر)

          پارامتر

گروه‌ها

قطر لوله

ضخامت اپی‌تلیوم

ضخامت بافت بینابینی

شاهد

11/318/215

33/438/27

02/247/17

1 روز پس از استرس

18/625/215

46/789/26

95/409/18

3 روز پس از استرس

08/1132/210

92/1424/26

53/23/18

7 روز پس از استرس

67/2393/211

68/908/26

29/35/18

15 روز پس از استرس

11/1236/208

*85/185/20

03/172/19

30 روز پس از استرس

*20/1832/170

*39/212/20

*85/313/24

45 روز پس از استرس

*52/1386/159

*50/589/16

*23/432/30

60 روز پس از استرس

*97/1121/152

*14/134/15

*13/215/31

* تفاوت معنی­دار در مقایسه با گروه شاهد در هر ستون (05/0>p).

  

 

   مقایسه قطر لوله، ضخامت دیوارة لوله و ضخامت بافت همبند بین لوله‌ای در ناحیه دم اپی‌دیدیم نشان داد که قطر لوله‌های اپی‌دیدیم در ناحیه دم اپی­دیدیم در گروه‌هایی که به مدت 1، 3، 7 و 15 روز تحت استرس قرار داشتند، قطر لوله­ها در مقایسه با گروه شاهد تفاوت معنی­داری نداشت، ولی در گروه هایی که به مدت 30، 45 و 60 روز تحت استرس قرار داشتند قطر لوله­ها در مقایسه با گروه شاهد کاهش معنی­دار (05/0>p) نشان داد (جدول 3). میانگین ضخامت اپیتلیوم لوله­ها در ناحیه دم اپی­دیدیم، در گروه­هایی که به مدت 1، 3، 7 و 15 روز تحت استرس عدم تحرک قرار داشتند در مقایسه با گروه شاهد تفاوت معنی­دار نشان نداد، ولی در گروه­هایی که 30، 45 و 60 روز تحت استرس بودند ضخامت اپی­تلیوم لوله­ها در مقایسه با گروه شاهد کاهش معنی­دار (05/0>p) نشان داد (جدول 3). میانگین ضخامت بافت بینابینی در ناحیه دم اپی­دیدیم در گروه‌هایی که به مدت 1، 3، 7 و 15 روز تحت استرس عدم تحرک قرار داشتند در مقایسه با گروه شاهد تغییرات معنی­دار نشان نداد، ولی در گروه­هایی که 30، 45 و 60 روز تحت استرس بودند افزایش معنی­دار (05/0>p) در ضخامت بافت بینابینی در مقایسه با گروه شاهد مشاهده شد (جدول 3).

 

 

 

 

 

 

 

جدول 3-  مقایسه میانگین پارامترهای هیستومورفومتری در ناحیه دم اپی‌دیدیم پس از استرس عدم تحرک در موش سوری (بر حسب میکرومتر)

    پارامتر

گروه‌ها

قطر لوله

ضخامت اپی‌تلیوم

ضخامت بافت بینابینی

شاهد

52/1351/619

85/028/9

21/190/11

1 روز پس از استرس

08/1615/620

06/189/10

95/042/11

3 روز پس از استرس

28/1232/617

92/024/10

56/030/11

7 روز پس از استرس

27/2193/618

83/018/9

29/125/13

15 روز پس از استرس

21/1322/598

38/087/8

03/373/13

30 روز پس از استرس

*20/1222/486

*35/040/6

*11/382/19

45 روز پس از استرس

*11/2323/450

*82/009/6

*95/142/21

60 روز پس از استرس

*98/1329/411

*95/089/5

*41/345/31

* تفاوت معنی‌دار در مقایسه با گروه شاهد در هر ستون (05/0>p).

  

 

   مقایسه میانگین میزان هورمون تستوسترون و کورتیزول (نانوگرم بر میلی­لیتر) پس از ایجاد استرس عدم تحرک در موش سوری نشان داد که در تمام گروه‌های تحت استرس، کاهش معنی­دار (05/0p<) در میزان تستوسترون سرم در مقایسه با گروه کنترل مشاهده شد (نمودار 1). میزان هورمون کورتیزول هم در گروه‌هایی که  1، 3، 7 و 15 روز تحت  استرس قرار داشتند، افزایش معنی­دار (05/0p<) در مقایسه با گروه کنترل نشان می­دهد، ولی در گروه­هایی که 30، 45 و 60 روز تحت  استرس قرار داشتند، تفاوت معنی‌دار با گروه کنترل مشاهده نشد (نمودار 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

نمودار 1- میانگین میزان هورمون تستوسترون (نانوگرم بر میلی‌لیتر) پس از ایجاد استرس عدم تحرک در روزهای مختلف در موش سوری.

*: 05/0>p در مقایسه با گروه شاهد می باشد.

 

 

 

 

 

 

 

نمودار 2- میانگین میزان هورمون کورتیزول (نانوگرم بر میلی‌لیتر) پس از ایجاد استرس عدم تحرک در روزهای مختلف در موش سوری.

*: 05/0>pدر مقایسه با گروه شاهد می باشد.

 


بحث و نتیجه‌گیری

   مطالعات فراوانی در مورد تاثیر استرس بر بافت­های مختلف بدن در انسان و حیوانات مختلف صورت گرفته است (Rivier et al., 1986). گروهی از این بررسی­ها اختصاصاً به بررسی اثرات استرس بر مکانیسم باروری در حیوان نر و تغییرات بافتی بیضه متمرکز گردیده است (Jae sung et al., 2006). اکثر نتایج بیانگر اثرات سوء استرس­های مختلف بر روند اسپرماتوژنز و ایجاد اختلال در باروری حیوانات بوده است (Almeida et al., 1998). در مطالعه حاضر پس از ایجاد استرس عدم تحرک که هم به­عنوان استرس فیزیکی و هم به­عنوان یک استرس روانی مطرح است (Rai et al., 2003) تغییرات مورفولوژیکی و مورفومتری بافت اپی­دیدیم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحقیقات مختلف نیز مؤید اثرات مهار استرس بر روند اسپرماتوژنز و تغییرات حاصله بر بافت بیضه می­باشند. به طوری­که رای و همکاران پس از ایجاد استرس مزمن عدم تحرک روزانه 4 ساعت و به مدت 60 روز کاهش اندازه و تعداد سلول­های اسپرماتوگونی، کاهش تعداد سلول­های اسپرماتوسیت اولیه و تغییر شکل آنها و مشاهده هسته­های خارج از مرکز، کروماتولیز برخی سلول­ها، کاهش شدید سلول‌های اسپرماتوسیت ثانویه و اسپرماتید رهاسازی سلولهای زایا به داخل حفره لومن لوله های منی­ساز را مشاهده کردند (Rai et al., 2003). در مطالعه انجام شده توسط المیدا و همکاران، تاثیر استرس عدم تحرک مزمن (به مدت 60 روز و روزانه 6 ساعت) بر موش‌های صحرایی نابالغ 40 روزه مورد بررسی قرار گرفت. آنها کاهش سلول­های زایا، به­خصوص سلول‌های اسپرماتید را گزارش نمودند (Almeida et al., 1998). بر اساس گزارش ادوارد و همکاران تغییرات حاصله در بافت بیضه و به­ویژه اپی­تلیوم لوله های منی­ساز عمدتاً به­واسطه کاهش هورمون تستوسترون پس از ایجاد استرس عدم تحرک می­باشد و با توجه به تاثیرات مستقیم هورمون بر اپی­تلیوم زایگر و سلول­های رده اسپرماتوژنز پس از ایجاد استرس، روند اسپرماتوژنز دچار اختلال می­گردد (Edward et al., 1994). محققین پس از ایجاد استرس عدم تحرک روزانه 5 ساعت به مدت 45 روز کاهش معنی­دار در وزن اپی­دیدیم و همچنین تغییرات هیستولوژی در بافت اپی­دیدیم را گزارش نمودند (Sing and Sharma, 2011). همچنین کاهش محسوس در تعداد اسپرم­ها در حفره میانی لوله‌های اپی­دیدیم به همراه تعدادی سلول زایای نابالغ به صورت توده به­هم چسبیده مشاهده شده است. تعداد زیادی از اسپرم ها نیز شکل و ظاهر مورفولوژی طبیعی خود را از دست داده بودند. در اپی‌تلیوم لوله­ها کاهش اندازه هسته سلول­ها و کاهش تعداد استروسیل­ها و ناهنجاری هسته­ها نیز مشاهده گردیده‌است (Sing and Sharma, 2011). در یک مطالعه انجام شده پس از ایجاد استرس عدم تحرک، کاهش ارتفاع سلول­های پوششی و قطر لوله­های اپی‌دیدیم در گروه­های تحت استرس گزارش شده­است (Sing and Sharma, 2011). در یک تحقیق دیگر که توسط فرد و همکاران صورت گرفت، نشان داده­ شد که پس از ایجاد استرس­های مختلف به مدت 10 روز، قطر لوله­های اپی­دیدیم و ضخامت اپی­تلیوم لوله­ها در گروه‌های تحت استرس در مقایسه با گروه کنترل کاهش معنی­دار نشان می­دهد (Fard et al., 2012). در بررسی انجام شده توسط قاسمی و همکاران، پس از ایجاد استرس اجتماعی(Social stress) در موش سوری نر مشخص گردید که در گروه­های تحت استرس یک­ماهه، قطر مجاری اپی­دیدیم در مقایسه با گروه کنترل کاهش معنی­دار نشان می­دهد (قاسمی و همکاران، 1390). فیشر و همکاران نیز نشان دادند که استرس اجتماعی موجب کاهش قطر لوله­های منی­ساز و کاهش ضخامت اپی­تلیوم اپی­دیدیم همراه با افزایش میزان سلول­های زایای نابالغ در قسمت دم اپی­دیدیم می­شود (Fischer et al., 1985). ولی نتایج متفاوتی نیز در برخی گزارشات موجود است به طوری­که در یک بررسی، استرس عدم تحرک روزانه 2 ساعت و به مدت یک ماه، تغییرات معنی­داری در وزن بیضه، اپی­دیدیم و وزیکول‌سمینال در مقایسه با گروه شاهد ایجاد نکرد (Murthy et al., 1988).

   در تحقیق حاضر جهت ارزیابی تاثیرات مهم تغییرات هورمونی به­خصوص هورمون تستوسترون بر بافت­های تناسلی، میزان هورمون تستوسترون و کورتیزول گروه‌های مختلف تحت استرس عدم تحرک اندازه­گیری و آنالیز گردید. همانطور که نتایج نشان داد در تمام گروه­های تحت استرس، میزان تستوسترون کاهش معنی­دار در مقایسه با گروه کنترل نشان داد. هر چند در روزهای اول، این کاهش شدیدتر بود. میزان هورمون کورتیزول هم در روزهای اول افزایش معنی­دار نشان داد ولی در روزهای 30، 45 و 60 تفاوت معنی­دار با گروه کنترل نداشت. نتایج حاصله بیانگر آن است که پس از تکرار استرس در روزهای متوالی به تدریج حیوان به شرایط استرس­زا خو گرفته و حالت آداپتاسیون ایجاد می­شود که نتایج حاصل از بررسی­های دیگر نیز مؤید همین مطلب است (Bruce and Alfred, 2007). تحقیقات گسترده­ای در مورد مکانیسم تاثیر استرس بر تغییرات هورمون تستوسترون صورت گرفته­ است. تحقیقات مشخص نموده ­است که استرس همزمان موجب افزایش فعالیت محور هیپوتالاموس، هیپوفیز– فوق کلیه (HPA) و مهار سیستم هیپوتالاموس– هیپوفیز- بیضه(HPT) می­شود (Knol,1991). در بررسی انجام شده توسط ادوارد و همکارانش پس از ایجاد استرس عدم تحرک در موش صحرایی کاهش 47 درصدی غلظت تستوسترون پلاسما مشاهده­ گردید ولی در میزان LH پلاسما تغییری حاصل نشد (Edward et al., 1994). کاهش استروئیدوژنز بیضوی مستقل از گنادوتروپین­ها و بوسیله کورتیکواستروئیدها می­تواند هم به علت کاهش تعداد گیرنده­های LH سلول­های لیدیک و هم اشغال ظرفیت این گیرنده­ها باشد (Knol, 1991). میزان تستوسترون گردش خون مناسب با ظرفیت استروئیدوژنز هر سلول لیدیک و نیز تعداد کل سلول­های لیدیک در هر بیضه می­باشد. مشخص گردیده که قرار گرفتن در معرض کورتیزول به مقدار زیاد سبب ایجاد آپوپتوز در سلول­های لیدیک موش صحرایی شده و با کاهش ظرفیت استروئیدوژنز سلول­ها موجب کاهش تستوسترون خون می­شود (Jao et al., 2002). برخی از محققین پس از ایجاد استرس عدم تحرک در موش­های صحرایی بالغ، گروهی را بلافاصله پس از اتمام استرس و گروه­های دیگر را یک هفته و دو هفته پس از آخرین استرس مورد مطالعه قرار دادند. نتایج بررسی آنها نشان داد که بلافاصله پس از اتمام استرس غلظت کورتیکوسترون خون افزایش و میزان هورمون LH و تستوسترون خون کاهش یافته و میزان FSH خون بدون تغییر باقی می­ماند، ولی پس از یک هفته استراحت هورمون­های فوق به حالت طبیعی باز می‌گردند (Jae sung et al., 2006). در بررسی­های انجام شده دیگری کاهش سریع میزان تستوسترون در 30 دقیقه پس از ایجاد استرس مشاهده شده است (Qiang et al., 2004). برخی از محققین دریافتند که تأثیر استرس عدم تحرک به صورت حاد بر کاهش میزان تستوسترون خون می­تواند به­واسطه افزایش سنتز نیتریک اکسید در حجم بالا در بافت­های مختلف بدن باشد. مشخص شده­است که وجود نیتریک اکسید به­عنوان یک رادیکال آزاد فعال به طور مؤثر بیوسنتز تستوسترون را مهار می­کند (Weissman et al., 2007). استرس و سایر شرایطی که موجب افزایش ACTH و کورتیزول در گردش خون می­شوند منجر به کاهش میزان تستوسترون خون می­شوند (Knol, 1991). افزایش میزان تستوسترون پلاسما در طی استرس حاد صوتی (noise stress) و در طی مراحل اولیه استرس عدم تحرک مشاهده شده ­است (Knol, 1991). بر خلاف مطالعات فوق، برخی از مطالعات نیز نشان می‌دهد که استرس، تاثیری در میزان تستوسترون پلاسما در گاوهای نر نداشته­ است (Minton et al., 1981).

  با توجه به مباحث فوق به طور خلاصه چنین استنباط می­شود که استرس با فعال کردن سیستم­های هیپوتالاموس- هیپوفیز- آدرنالین (HPA) و به دنبال آن مهار محور هیپوتالاموس- هیپوفیز- بیضه (HPT) موجب کاهش میزان LH و تستوسترون می­گردد. عملکرد اپی­تلیوم اپی­دیدیم بستگی به هورمون تستوسترون مترشحه از سلول­های لیدیک در بیضه دارد (Smitvic and Yong, 2001). فقدان ترشح تستوسترون به هر دلیل مانند عدم ترشح LH و یا GNRH می­تواند باعث آتروفی اپی­تلیوم اپی­دیدیم و عدم تامین تغذیه اسپرم­ها و به دنبال آن عدم باروری گردد (Fan and Robaire, 1998). محققین نشان داده­اند که ارتفاع اپی‌تلیوم و قطر اپی­دیدیم تحت تاثیر هورمون اندروژن مترشحه از سلول­های لیدیک بافت بیضه افزایش می­یابد (Fan and Robaire, 1998). علت احتمالی تغییرات حاصله در قطر اپی­دیدم و سلول­های اپی­تلیوم، کاهش میزان تستوسترون پلاسما می­باشد که فعالیت­های متابولیکی سلول­های اپی­دیدیم را تغییر می­دهد (Sing and Sharma, 2011). بنابراین نتایج حاصل از مطالعه حاضر با نتایج مطالعات قبلی همخوانی داشته و به دور از انتظار نمی­باشد.

   نتایج این مطالعه مؤید اثرات سوء استرس عدم تحرک بر بافت اپی­دیدیم در موش صحرایی می­باشد. با افزایش مدت استرس، اثرات جانبی نیز افزایش می­یابد. مکانیسم احتمالی دخیل در این تغییرات ممکن است به دلیل تغییرات هورمون­های تستوسترون و کورتیزول خون باشد. البته نقش استرس در روند تولیدمثلی انسان و تغییرات حاصله از آن نیاز به مطالعات تکمیلی و دقیق­تر دارد.

  • بدل زاده، ر. (1388). کلیات فیزیولوژی پزشکی، (ترجمه). تالیف: کانونگ ویلیام، انتشارات جهان ادیب، تهران، ایران، صفحات:  343-339.
  • خدایاری فرد،م. و پرند، ا. (1390). استرس و روش­های مقابله با آن. چاپ دوم، انتشارات دانشگاه تهران، تهران، ایران، صفحات: 12-10.
  • قاسمی، م.، رجایی، ف.، محمد نژاد، د. و جوادی، ا. (1390). اثرات هیستوپاتولوژیک استرس اجتماعی بر مجاری تناسلی موش سوری نر. مجله دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، دوره یازدهم، شماره چهارم، صفحات:362- 354.

 

  • Almeida, S., Petenusci, J., Anselmo, A. and Rosa, S. (1998). Decreased spermatogenic and androgenic testicular function in adult rats submitted to immobilization – induced stress from prepuberty. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 31(11): 1443-1448.
  • Bruce, S. and Alfred, E. (2007). Physiology and neurobiology of stress and adaptation: central role of the brain. Physiological Reviews, 87: 873-879.
  • Demura, R., Suzuki, T., Nakamura, S., Komatsu, H. and Demuar, H. (1989). Effect of immobilization stress on testosterone and inhibin in male rat. Journal of Andrology, 10(3): 210-213.
  • Edward, T., Matthew, F., Taylor, T. and Angank, K. (1994). Acute immobilization stress disrupts testicular streidogenesis in adult male rats by inhibiting the activities of 17a-hydroxylas and 17, 20 lyase without affecting the binding of LH/HCG receptors. Journal of Andrology, 15(4): 302-308.
  • Fard, M, Rajaei, F. and Javadi, A. (2012). The effect of chronic multiple sequential stress on rat epididim. Journal of Fertility and Sterility, 6(1): 57-62.
  • Fan, X. and Robaire, B. (1998). Orchidectomy induces a wave of apoptotic cell death in epididymis. Endocrinology, 139(4): 2128-2136.
  • Fischer, H., Heinzeller, T. and Raab, A. (1985). Gonadal response to psychosocial stress in male shrews tree (Tupaia belangeri) morphometry of testis, epididymis and prostate. Andrologia. 17(3): 262-275.
  • Gao, H., Tong, M., Hu, Y., Guo, Q., Ge, R. and Hardy, M. (2002). Glucocorticoid induces apoptosis in rat Leydig cells. Endocrinology, 143(1): 130-138.
  • Jae sang, J., Kwangsung, P., Kyu, A. and Yang, P. (2006). The effect of long term immobilization stress on spermatogenesis and testostrone production. Korean Journal of Urology, 7(1): 1197-1203.
  • Knol, B. (1991). Stress and the endocrine hypothalamus-pituitary-testis system: A review. Veterinary Quarterly, 13(2): 104-114.
  • Miller, L. and Smith, A. (2013). The different kind of stress. http:/www.apa.org/helpcenter/stress kind.aspx.
  • Minton, J., Wetteman, R., Meyerhoeffer, D. and Turman, E. (1981). Serum testosterone in bulls during exposure to elevated ambient temperature. Journal of Animal Science, 53(6): 1551-1558.
  • Murthy, N., Wary, S., Melville, G., Wynter, N., Ram, N. and Haran, N. (1988). Testicular function in rat following immobilization stress. International Journal of Gynaecology and Obstetrics. 26(2): 297-299.
  • Qiang, D., Antonio, S., Chantal, M., Enmei, N., Holms, M. and Matthew, P. (2004). Rapid glucocorticoid mediation of suppressed testosterone biosynthesis in male mice subjected to immobilization stress. Journal of Andrology, 25(6): 973-981.
  • Rai, J., Pander, S. and Srivastava, R. (2003). Effect of immobilization stress on spermatogenesis of albino rats. Journal of the Anatomical Society of India. 52(1): 55-57.
  • Rivier, C., Rivier, J. and Vale, W. (1986). Stress-induced inhibition of reproductive functions: Role of endogenous corticotropin-releasing factor. Science, 231(4738): 607-609.
  • Singh, A. and Sharma, R. (2011). Effect of stress on epididymis in albino rat. International Journal of Medical and Clinical Research, 2(1): 20-21.
  • Smithwick, E. and Young, L. (2001). Histological effects of androgen deprivation on the adult chimpanzee epididymis. Tissue and Cell, 33(5): 450-461.
  • Weissman, B., Chantal, M., Ping, Z. and Iadecola, C. (2007). Testosterone production in mice lacking indicible nitric oxide synthase expression is sensitive to restrain stress. American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism, 292(2): 615-620.