Выявление среди массива тестируемых ХС тех соединений, которые действуют ингибирующим или активирующим образом на сперматозоиды, представляет интерес по крайней мере для трех типов задач:
- найти ХС, опасные для человека, сельскохозяйственных животных и вообще всего живого мира, где половое размножение является доминирующим; это те ХС, которые каким-либо образом нарушают функциональные возможности сперматозоидов еще в процессе сперматогенеза или жизнедеятельности уже созревших клеток;
- поиск веществ-стимуляторов активности сперматозоидов, весьма необходимых медицине и животноводству;
- поиск веществ криопротекторов, необходимых для сохранения нативных свойств спермы после ее замораживания в жидком азоте, которое применяется как важнейший технологический прием консервации спермы при искусственном осеменении человека, животных, а также для сохранения генофонда редких и вымирающих животных.
Воздействие ХС на сперматозоиды можно рассматривать как на различных этапах сперматогенеза, так и на тех этапах, когда эти клетки представлены в основной своей массе зрелыми сперматозоидами, уже находящимися за пределами организма. Наше рассмотрение будет относиться преимущественно к зрелым клеткам, обладающим подвижностью, независимо от того, на каком этапе произошло воздействие ХС.
Тест-объектом в рассматриваемой ситуации выступают изолированные спермин, находящиеся в естественно присущей им среде или в искусственных средах.
В качестве критерия жизнеспособности сперматозоидов могут быть использованы характеристики подвижности.
Известно, что клеточная подвижность является одним из наиболее интегративных показателей общего состояния клетки, включая молекулярно-биологические, биохимические и физиологические аспекты.
Применительно к сперматозоидам как переносчикам генетического материала в материнскую клетку это утверждение следует воспринимать с осторожностью: легко представить себе мутационные изменения в спермин, при которых его характеристики подвижности останутся без изменения. Тем не менее общепризнано, что подвижность — один из важнейших показателей жизнедеятельности спермиев.
Среди параметров подвижности в АСК используются:
- коэффициент подвижности — доля подвижных клеток в исследуемой популяции;
- средняя скорость (в некоторых случаях целесообразно знание минимальной и максимальной скоростей);
- распределение клеток в исследуемой популяции по скоростям;
- время сохранения подвижности на определенном уровне средней скорости (или время, за которое средняя скорость падает, например, вдвое);
- траекторные параметры, определяемые на практике через параметры треков — траекторных проекций на плоскость.
На практике измерение всего набора этих характеристик можно осуществить двумя методами:
- фотографированием подвижных клеток, наблюдаемых методами темнопольной микроскопии (клетка оставляет световой след на фотопленке) с последующей ручной или автоматизированной обработкой кадра;
- телевизионным, где скоростные и траекторные характеристики определяются методами, принятыми в технике измерительного телевидения.
Скоростные характеристики, помимо уже названных методов, могут быть зафиксированы по времени пересечения клетками каких-либо условных границ в поле зрения (старт и финиш) или по частоте пересечения какой-либо точкой, выбранной в поле зрения. Подобные процедуры легко автоматизируются.
«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков