CC BY
33
ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ
УДК 576.2:612.433.441:616.153.915.001.6
Н.Н. Чучкова, В.А. Глумова, Н.В. Кормилина, М.В. Чучкова
МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ РЕОРГАНИЗАЦИИ ТИРЕОИДНЫХ КОМПЛЕКСОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ДИСЛИПИДЕМИИ
Проведен анализ морфологических проявлений функциональных перестроек щитовидной железы крыс-самцов после шестимесячной гиперхолестериновой диеты. Показано, что развитие адаптационно-компенсаторных процессов касается всех структурных комплексов и обусловлено принципом временной перемежающейся активности функционирующих структур.
Ключевые слова: щитовидная железа, алиментарная дислипидемия, гормоногенез, тироциты, тучные клетки.
Орган как эволюционно сложившаяся система взаимодействующих элементов многофункционален, поскольку тканевый и клеточный ансамбль в органе как едином целом обеспечивает определенный конечный результат. При этом адаптационно компенсаторная реорганизация всего комплекса структур осуществляется сопряженно с вовлечением нервных внутриорганных элементов, гормон-продуцирующих клеток и сосудистого обеспечения [1].
Учитывая сложность тканевого состава, гистогенетическую гетерогенность и многофункциональность щитовидной железы (ЩЖ), нами предпринята попытка проанализировать внутриорганные морфологические проявления функциональных перестроек в условиях экспериментальных воздействий. В качестве последних использовано моделирование алиментарной дислипидемии (АДЛЕ).
Материалы и методы исследования
Материалом для исследования служили белые беспородные крысы-самцы (Rattus norvegicus Berk) (n=15) в возрасте 4-5 месяцев. Для моделирования АДЛЕ животных в течение шести месяцев содержали на гиперхолестериновой диете, по К.А. Мещерской (1964). Контрольные крысы получали стандартный рацион питания. Животных выводили из опыта с соблюдением правил работы с экспериментальными животными и в соответствии с правилами Европейской конвенции по защите лабораторных животных. Изучаемые органы заливали в парафин и подвергали стандартной гистологической обработке. Срезы окрашивали гематоксилин-эозином, толуидиновым синим, по Браше, азур-И-эозином, азотнокислым серебром. Проведена морфометрия следующих параметров: процентное соотношение тканевых компонентов; диаметр фолликулов; высота, ядерно-цитоплазматические показатели тироцитов; состояние междольковых сосудов. Тучные клетки (ТК) оценивали на основании составления цитограмм согласно классификации Д.П. Линднера [2]. Гормонально-выделительную фазу йодного цикла контролировали по уровню белково-связанного йода-131 и гормонов щитовидной железы (Т3 и Т4). Материал также подвергался стандартной обработке для электронномикроскопического исследования. Данные обрабатывали статистически с использованием стандартного набора программ (Excel и Statistica 6).
Результаты и их обсуждение
У контрольных животных основными клеточными элементами ЩЖ согласно нашим исследованиям и данным литературы являются:
1) фолликулярные клетки (тироциты, А-клетки). Их форма (кубическая, призматическая, плоская) зависит от функциональной активности. Среди тироцитов различают светлые и темные эндок-риноциты, оценка их значимости и роли неоднозначна. Именно эти эндокриноциты являются преобладающими, обеспечивая синтез трийодтиронина и тироксина;
2) клетки Ашкинази - Гюртля, крупные эозинофильные эндокриноциты, с высокой метаболической активностью. Эти клетки расценивают как онкоциты ЩЖ, количество которых с возрастом повышается;
3) парафолликулярные эндокриноциты С-клетки (вырабатывают кальцитонин и соматостатин), относящиеся к APUD - системе [3; 4]. Кроме того, очень своеобразен состав клеточных элементов внутриорганной соединительной ткани, в частности, наличие тучных клеток. Полифункциональность щитовидной железы - выработка трийодтиронина, тироксина, кальцитонина и серотонина - обусловлена распределением функций между различными группами клеток, самостоятельных в морфологическом и физиологическом плане [4; 5].
Н.Н. Чучкова, В.А. Глумова, Н.В. Кормилина, М.В. Чучкова
БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ
В ЩЖ животных экспериментальной группы обращает на себя внимание перекалибровка артерий, расширение капилляров, гемостаз, разрастание стромы. В соотношении тканевых компонентов имеет место снижение удельной площади тиреоидного эпителия (вследствие уменьшения высоты тироцитов), укрупнение диаметра фолликулов (преобладают крупные аденомеры по всему объему органа), увеличение площади стромы (отек, в отдельных участках склерозирование), нарастание площади и ретенция коллоида, наличие дескваматов (табл.). Все это свидетельствует о развитии атрофических изменений и угнетении процесса поступления гормонов в кровоток.
Показатели функциональной активности ЩЖ крыс в норме и при гиперхолестеринемии
Группа СБИ-131 (%) Т4 мг/% Тз у.е. Объемная плотность, %
фолликулярный эпителий коллоид соединительная ткань, сосуды
Интактные 0,20±0,01 5,1±0,7 0,61±0,04 50,9±0,85 26,8±0,81 22,3±0,77
Г иперхолесте-риновая диета 0,10±0,01* 3,7±0,6* 0,42±0,02* 40,6±0,9* 32,3±1,1* 27,1±0,83*
Примечание. * р<0,01 между группами.
Из клеточных популяций наиболее выраженными были изменения тироцитов. Отмечено уменьшение высоты и показателя ядерно-цитоплазматических отношений, набухание митохондрий, редукция микроворсинок, появление первичных и вторичных лизосом. В тироцитах имеет место изменение плотности цитоплазматического матрикса, набухание митохондрий, инвагинации кариолем-мы. Изменения отмечены в состоянии ядрышек тироцитов. Так, у интактных животных в эндокрино-цитах ядрышки располагаются вблизи кариолеммы в количестве 3 и более с преобладанием кольцевидных и компактных форм. При гиперхолестеринемии одноядрышковые тироциты составляют более 50%, двуядрышковые имеют место только в клетках мелких фолликулов. Уменьшение количества ядрышек в фолликулярных эндокриноцитах свидетельствует о снижении процессов синтеза субъединиц рибосом, а следовательно, и валового синтеза белковых продуктов. Таким образом, снижение уровня тиреоидных гормонов в плазме крови и перестройка морфологических параметров свидетельствуют об угнетении синтеза и двустороннего выведения активных продуктов структурами щитовидной железы, в основе которого может быть двоякий механизм: во-первых, изменение проницаемости сосудистой стенки [6] на фоне длительной дислипидемии, а во-вторых, нарушение экспрессии генов и этапа трансляции на рибосомах тироцитов.
Проанализированная нами популяция ТК характеризуется полиморфностью. Тучные клетки ин-тактных животных располагаются вдоль сосудов ЩЖ, по соединительно-тканным прослойкам, между фолликулами. Форма и размеры клеток варьируются. Основная часть клеточного пула представлена ТК овальной формы, больших размеров (до 300 мкм2), с хорошо выраженными крупными гранулами. Обычно вблизи подобных клеток экстрацеллюлярно гранул не отмечается. Они соответствуют субпопуляции А или В (по классификации Д.П. Линднера, 1980). Ряд ТК имеют малые размеры, их форма приближается к треугольной или веретеновидной. Гранулы в них мельче, плотность расположения гранул не столь высока, но за пределами клетки гранул нет либо они единичны. Светлые клетки (С и Д) всегда меньших размеров, с неровным контуром, вблизи них отмечается большее или меньшее количество гранулярного материала. Соотношение субпопуляций ТК в контроле составляет А (18,6%):В(46,2%):С(23,5%):Д(11,7%). Индекс суммарного гранулолизиса (ИСГ) отражает вариант мерокриновой секреции и преобладает над процессами апокринового выделения биологически активных веществ (ИГ).
При АДЛЕ мы не отметили выраженных морфологических перестроек популяции тучных клеток щитовидной железы. Соотношение субпопуляций следующее: А (26,8%) : В (42,7%) : С (20,1%) : Д (10,4%). Несколько выше (в 1,44 раза) количество тучных клеток группы А, что свидетельствует о процессах активного синтеза и накопления БАВ и подтверждается рассчитываемым индексом насыщения (2,28±0,3, что в 1,27 раза выше контрольных цифр). Общий индекс дегрануляции сопоставим с контрольными цифрами, соотношение процессов мерокриновой и апокриновой секреции сохраняются на уровне нормальных показателей.
Можно предположить, что длительная гиперхолестериновая диета (6 месяцев) сопровождается адаптационными процессами, направленными на восстановление и поддержание внутриорганного гомеостаза, поэтому при длительном воздействии ГХ не отмечается резко выраженных изменений
Морфологическая характеристика функциональной реорганизации. БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ
состава ТК. Однако уровень синтетических процессов и накопления метахроматических гранул в ТК (субпопуляция А) повышен, без признаков активной дегрануляции и гранулолизиса.
При атерогенной гиперхолестериновой диете отмечено достоверно значимое (р<0,025) уменьшение числа ТК на одно поле зрения: с 12,85±1,1 (в контроле) до 8,5±0,62 (в опытной группе). Изменение количества тканевых базофилов в одном поле зрения может быть связано, во-первых, с перека-либровкой (укрупнением) фолликулов по всему срезу. Во-вторых, это может быть результатом тотальной дегрануляции ТК, вследствие чего они при подсчете не учитываются в силу резкого снижения их тинкториальных свойств, подобная ситуация может быть при наличии высокой плотности распределения внеклеточных гранул.
Вывод
Анализ результатов по морфологической и функциональной реорганизации позволяет заключить, что развитие адаптационно-компенсаторных процессов в щитовидной железе при длительной алиментарной дислипидемии затрагивает все структурные комплексы органа, что обусловлено принципом временной перемежающейся активности функционирующих структур.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Краевский Н.А., Райхлин Н.Т. Гистогенетические основы классификации опухолей щитовидной железы в свете современных представлений о строении и функции этого органа // Архив патологии. 1975. № 1. С. 22-28.
2. Лиднер Д.П. и др. Морфометрический анализ популяции тучных клеток // Архив патологии. 1980. №6. С. 60-64.
3. Андроник В.И., Мельник Б.Е. Качественно-количественная характеристика структуры тиреоцитов. Кишинев: Штиинца, 1986. 133 с.
4. Погорелов Ю.В. и др. Некоторые закономерности развития адаптационно-компенсаторных реакций структурного комплекса биоаминового обеспечения щитовидной железы // Актуальные вопросы экспериментальной и клинической морфологии: Сб. науч. тр. Томск, 2002. Вып. 2. С. 160, 161.
5. Структурные основы адаптации и компенсации нарушенных функций: Руководство АМН СССР / Л.И. Ару-ин и др.; под ред. Д.С. Саркисова. М.: Медицина, 1987. С. 320-328.
6. Хмельницкий О.К., Ступина А.С. Функциональная морфология эндокринной системы при атеросклерозе и старении. Л.: Медицина, 1989. С. 91-98.
Поступила в редакцию 24.06.11
N.N. Chuchkova, V.A. Glumova, N. V. Kormilina, M. V. Chuchkova
Morphologic characteristic of functional reorganization of thyroid complexes in experimental dyslipidemia
Morphologic manifestation of functional changes of the thyroid gland in male rats were analysed after six months’ hypercholesterol diet. The study demonstrated that the development of adaptive and compensatory processes involved all structural complexes and was due to the principle of temporary intermittent activity of the functioning structures.
Keywords: thyroid gland, alimentary dyslipidemia, hormonogenesis, thyrocytes, most cells.
Чучкова Наталья Николаевна, доктор медицинских наук, профессор;
Институт иммунологии и физиологии УрО РАН 620049, Россия, г. Екатеринбург, ул. Первомайская 106 E-mail: [email protected]
Г лумова Валентина Алексеевна, доктор биологических наук, профессор Кормилина Наталья Владимировна, кандидат биологических наук Чучкова Марина Викторовна, врач
ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России;
426034, Россия, г. Ижевск, ул. Коммунаров, 281 (морфологический корпус)
E-mail: [email protected]
Chuchkova N.N.,
doctor of medical science, professor
Institute of Immunology and Physiology
of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
620049, Russia, Ekaterinburg, Pervomaiskay str., 106
E-mail: [email protected]
Glumova V.A., doctor of biology, professor Kormilina N.V., candidate of biology Chuchkova M.V., doctor
Izhevsk State Medical Academy
426034, Russia, Izhevsk, Kommunarov str., 281
E-mail: [email protected]
