Влияние диет-индуцированного ожирения и его коррекции на уровень половых гормонов и особенности поведения самцов крыс линии Вистар

Ожирение вызывает в организме широкий спектр патофизиологических последствий, затрагивающих сферу гормональной и психоэмоциональной регуляции. Цель исследования – изучить влияние высококалорийной диеты на развитие ожирения, уровень гормонов репродуктивного статуса и особенности поведения у крыс самцов линии Вистар, а также возможность нормализации выявленных сдвигов при немедикаментозных вариантах коррекции ожирения. Эксперименты выполнялись на 80 половозрелых крысах самцах линии Вистар в течение 16 недель и включали 6 групп животных с учетом диеты (стандартная диета вивария, высококалорийная диета и переход с высококалорийной диеты на стандартный рацион на 2 этапе эксперимента) с подключением или без умеренных физических нагрузок в виде бега на тредмиле на 2 этапе – последние 8 недель эксперимента. Длительная высококалорийная диета (16 недель) вызывала у самцов крыс линии Вистар висцеральное ожирение, повышение содержания глюкозы, холестерина и триглицеридов, резкое снижение уровня тестостерона и эстрадиола в сыворотке крови, а также проявление депрессивности в тесте Порсолта. Успешная коррекция ожирения, метаболических сдвигов и депрессивного поведения у крыс достигалась при переходе на сбалансированную диету в период последних 8 недель эксперимента. Нормализация содержания тестостерона и эстрадиола на фоне повышения уровня лютеинизирующего гормона в сыворотке крови происходила у крыс, получавших высококалорийную диету (16 недель) с подключением физических упражнений в период последних 8 недель эксперимента. Комплексная коррекция ожирения, включавшая переход на стандартную диету и физические упражнения в период последних 8 недель эксперимента, приводила к резкому 2-кратному повышению уровня тестостерона по сравнению с контролем и гиперактивному фенотипу у самцов крыс линии Вистар. Существует тесная взаимосвязь между развитием депрессивности и уровнем тестостерона при ожирении и его коррекции.

1. Lainez, N. M. Obesity, neuroinflammation, and reproductive function / N. M. Lainez, D. Coss // Endocrinology. – 2019. – Vol. 160, N 11. – P. 2719–2736. https://doi.org/10.1210/en.2019-00487

2. Ожирение как фактор нарушения сперматогенеза (экспериментальное исследование) / А. А. Артамонов [и др.] // Андрология и генитальная хирургия. – 2020. – Т. 21, № 2. – С. 36–43. https://doi.org/10.17650/2070-9781-2020-21-2-36-43

3. Мазо, Г. Э. Механизмы формирования коморбидности депрессии и ожирения / Г. Э. Мазо, А. О. Кибитов // Обозрение психиатрии и медицинской психологии. – 2018. – № 1. – С. 65–78.

4. Exercício físico e obesidade mórbida: uma revisão sistemática / S. J. Fonseca-Junior [et al.] // Arq. Bras. Cir. Dig. – 2013. – Vol. 26, N 1. – P. 67–73. https://doi.org/10.1590/S0102-67202013000600015

5. Exercise decreases lipogenic gene expression in adipose tissue and alters adipocyte cellularity during weight regain after weight loss / E. D. Giles [et al.] // Front. Physiol. – 2016. – Vol. 7. – Art. 32. https://doi.org/10.3389/fphys.2016.00032

6. Impacts of exercise intervention on various diseases in rats / R. Wang [et al.] // J. Sport Health Sci. – 2020. – Vol. 9, N 3. – P. 211–227. https://doi.org/10.1016/j.jshs.2019.09.008

7. Experimental models of metabolic syndrome in rats / S. Gancheva [et al.] // Scripta Scientifica Medica. – 2015. – Vol. 47, N 2. – P. 14–21. https://doi.org/10.14748/ssm.v47i2.1145

8. Castagne, V. Behavioral assessment of antidepressant activity in rodents / V. Castagne, P. Moser, R. D. Porsolt // Methods of Behavior Analysis in Neuroscience / ed. J. J. Buccafusco. – 2nd ed. – Boca Raton, 2009. – Ch. 6.

9. Scott, K. A. Effects of chronic social stress on obesity / K. A. Scott, S. J. Melhorn, R. R. Sakai // Curr. Obes. Rep. – 2012. – Vol. 1, N 1. – P. 16–25. https://doi.org/10.1007/s13679-011-0006-3

10. Stimulatory effect of lactate on testosterone production by rat Leydig cells / H. Lin [et al.] // J. Cell. Biochem. – 2001. – Vol. 83, N 1. – P. 147–154. https://doi.org/10.1002/jcb.1213

11. Downregulation of leptin receptor and kisspeptin/GPR54 in the murine hypothalamus contributes to male hypogonadism caused by high-fat diet-induced obesity / L. Zhai [et al.] // Endocrine. – 2018. – Vol. 62, N 1. – P. 195–206. https://doi. org/10.1007/s12020-018-1646-9

12. Leptin and inflammatory factors play a synergistic role in the regulation of reproduction in male mice through hypothalamic kisspeptin-mediated energy balance / B. Chang [et al.] //. Reprod. Biol. Endocrinol. – 2021. – Vol. 19, N 12. – P. 1–13. https://doi.org/10.1186/s12958-021-00698-0

13. Aerobic exercise training increases testosterone production in the testis in OLETF rats / H. Kumagai [et al.] // FASEB J. – 2016. – Vol. 30, N S1. – P. 1288.10.

14. Celec, P. On the effects of testosterone on brain behavioral functions / P. Celec, D. Ostatnikova, J. Hodosy // Front. Neurosci. – 2015. – Vol. 9. – Art. 12. https://doi.org/10.3389/fnins.2015.00012

15. Testosterone boosts physical activity in male mice via dopaminergic pathways / F. Jardi [et al.] // Sci. Rep. – 2018. – Vol. 8, N 1. – Art. 957. https://doi.org/10.1038/s41598-017-19104-0