Терапевтический ультразвук как потенциальный контрацептив для кобелей: определение наиболее эффективного протокола использования

Volume 50, Issue 5, pages 712–718, October 2015

 

Перевод с англ.: ветеринар - невролог/кардиолог Васильев

Ультразвук является одним из наиболее обещающих способов неинвазивной контрацепции и исследован на различных экспериментальных животных. Обьектом текущего исследования было определение наиболее практичного и эффективного протокола применения ультразвука для стерилизации собак. Сто собак были разделены на 5   равных  групп. Группа А получила  три  5- минутных  экспозиции   с 48 часовым интервалом с облучением всей зоны семенников с частотой 1 МГц; группа  В получила три 5- минутных экспозиции, выполненные с 48- часовым интервалом над дорсокраниальной зоной семенников с частотой 3 МГц; группа С получила три  5- минутные последующие экспозиции (с 5-минутным интервалом между ними) с облучением всей зоны семенников с частотой 1 МГц; групп Dполучила две 15-минутые экспозиции, выполненные с 48- часовым интервалом с облучением всей зоны семенников с частотой 1 МГц. Ультразвук для облучения животных в экспериментальных группах имел интенсивность 1.5W/cm2. Контрольная группа получила ту же процедуру, как и группа  А, но с выключенным датчиком. Собаки были кастрированы хирургическим способом через 40 дней после процедур для проведения гистологического исследования. В группе А были достигнуты азооспермия, снижение обьема семенников и очевидное необратимое повреждение семенников. В других группах не было выявлено изменений. Уровни тестостерона оставались в пределах физиологической нормы при всех протоколах облучения. Схема облучения с тремя экспозициями ультразвуком с частотой 1 МГц и 1.5 W/cm2, длящихся 5 минут с интервалом 48 часов, была эффективна для достижения  необратимой стерилизации у собак без гормональных нарушений.

Ультразвук является обещающим контрацептивом для собак. Ультразвук представляет собой высокочастотные (более 20 КГц) механические вибрации . Эти волны передаются при за счет молекулярных столкновений и вибрации с прогрессивной потерей интенсивности энергии во время прохождения через ткани. При абсорбции в тканях энергия волн ультразвука трансформируется в тепло и очень эффективна при глубоком прогревании. Температура яичек в мошонке у млекопитающих в норме на несколько (3–4°C) градусов ниже, чем температура тела. Подьем температуры в семенниках приводит к нарушению сперматогенеза (JungandSchuppe2007). Таким образом, возможно нарушать продукцию спермы подьемом температуры в семенниках.

 

Другим эффектом ультразвука является механический. Ультразвук заметно нарушает проницаемость клеточных  мембран для ионов и других субстанций: ультразвук увеличивает концентрацию натрия и снижает концентрацию калия в жидкости семенных канальцев и снижает концентрацию натрия   и увеличивает концентрацию калия в жидкости сети семенников (Fahim1978). Субстанции, проходящие через кровь в семеннные канальцы должны пройти через стенки капилляров семенников, через стенку канальцев или в сеть семенников и затем в просвет канальцев  (Setchell1974). Транспорт через стенку капилляров пассивный, но является сравнительно неограниченным. Наоборот, после облучения ультразвуком имеются большие вариации в скорости, с которой субстанции проходят в семенные канальцы и, для некоторых субстанций, могут быть вовлечены специфические транспортные системы. Эти влияния, как показано, нарушают сперматогенез.В ранних исследованиях использования ультразвука как супрессанта сперматогенеза обнаружили, что он эффективен даже при малом увеличении температуры, вследствие его комбинированного температурного и механического эффектов (Fahimet al. 1977).

 

Потенциал ультразвука, как контрацептива для кобелей, был впервые сообщен в 1975 г (Fahimet al. 1975). В серии публикаций в 70х годах Fahim и коллегами было показано ,что единичное облучение ультразвуком семенников могло    приводить к драматической потере половых клеток, которая была необратима. В исследованиях с крысами, собаками и обезьянами не было выявлено других побочных эффектов кроме бесплодия  (Fahimet al. 1977). Этом метод был тестирован нескольких людях и авторы сообщили, что облучение  ультразвуком  является безболезненной процедурой, которая создает только слабое ощущение тепла (Fahimet al. 1977; Fahim 1978, 1980). Из исследований, проведенных к настоящему времени,  установлено, что лечение ультразвуком, видимо, имеет преходящий контрацептивный эффект у людей и нечеловекообразных приматов (VandeVoortandTollner2012), в то время как у крыс Tsurutaet al. 2012)  и собак (Leociet al. 2009, 2011),  контрецептивныйэффект, повидимому, постоянный, виспользуемыхдозах.

 

Несмотря на предыдущие обещающие исследования, стандартное применение ультразвука в целях контрацепции не установлено, что ограничивает использование этого метода. Выявление параметров применения, включая наименьшее количество необходимых экспозиций, самый короткий интервал между экспозициями, наиболее эффективную  для воздействия зону над семенниками, и параметры ультразвука (частоту, интенсивность и т.д.), чтобы вызывать надежную контрацепцию, пока не установлены.Таким образом, целью этого исследования было установить оптимальную схему применения для получения необратимой контрацепции и выявить природу повреждения ткани семенников.