CC BY
33
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
«наука. инновации. технологии», № 4, 2013
УДК: 616.441: Эркенова Л.Д. [Erkenova L.D.] 616.8-091
особенности морфологических изменений в ядрах гипоталамуса при экспериментальном
гипотиреозе и протекторное
действие антиоксидантов
Features of morphological changes in the nuclei of the hypothalamus in experimental hypothyroidism and protective effect of antioxidants
В статье описывается, как на лабораторных животных - белых крысах - получена экспериментальная модель гипотиреоза путем операции тиреоидэктомии. Проведено гистологическое исследование супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса на различных этапах эксперимента, а также, при использовании антиоксидантов. Показан защитный эффект антиоксидантов при экспериментальном гипотиреозе.
Ключевые слова: щитовидная железа, гипотиреоз, головной мозг, гипоталамус, супраоптическое ядро, паравентрикулярное ядро, антиоксиданты.
The article describes how laboratoryanimals - white rats - received experimental model of hypothyroidism by thyroidectomy surgery. Was conducted a histological study of the supraoptic and paraventricular nuclei of hypothalamic at different stages of the experiment, as well as when using antioxidants. Shown the protective effect of antioxidants in experimental hypothyroidism.
Key words: thyroid, hypothyroidism, brain, hypothalamus, supraoptic nucleus, paraventricular nucleus, antioxidants.
Гипотиреоз - это клинический синдром, обусловленный стойким снижением действия тиреоидных гормонов на ткани-мишени. Гипотиреоз является одним из самых частых заболеваний эндокринной системы, что делает эту клиническую проблему крайне актуальной для врачей различных специальностей [3, 4].
Дефицит тиреоидных гормонов приводит к тяжелым нарушениям со стороны центральной нервной системы. Несмотря на наличие многочисленных исследований, посвященных проблеме гипотиреоза, морфологические изменения в головном мозге при данной патологии остаются ма-
«НАУКА ИННОВАЦИИ. ТЕХНОЛОГИИ»
.Северо-Кавказский федеральный университет
лоизученными. Использование адекватной гормональной заместительной терапии при гипотиреозе не всегда обеспечивает полную нормализацию жизнедеятельности организма, в связи с чем, является перспективным изучение протекторного действия антиоксидантов при этом заболевании [1, 2, 5].
Мы поставили цель определить характер морфологических изменений в ядрах гипоталамуса и защитное действие антиоксидантов при экспериментальном гипотиреозе.
Исследование проведено на белых крысах-самцах линии Вистар весом 250-300 г. На подопытных животных нами получена экспериментальная модель гипотиреоза путем операции тиреоидэктомии. Операция тиреоидэктомия выполнена на 86 белых крысах-самцах. После операции всех крыс разделили на 3 группы: I группа - 30 крыс, которым проведена операция тиреоидэктомия без введения антиоксидантов; II группа - 28 крыс, которым после операции тиреоидэктомии в послеоперационном периоде вводили антиоксидант альфа-токоферола ацетат; III группа - 28 крыс, которым после операции тиреоидэктомии в послеоперационном периоде вводили антиоксидант мексидол. Животных выводили из эксперимента спустя 7 суток после операции, 14 суток, 21 сутки, 28 суток, 45 суток путем декапитации.
Для гистологического исследования брали кусочки гипоталамуса. Кусочки фиксировали в 10% нейтральном формалине в течение 7 суток, затем проводили через спирты возрастающей крепости и заливали в парафин. Готовили срезы толщиной 5-6 микрон. Полученные срезы окрашивали гематоксилином и эозином, по Нисслю, пикрофуксином по Ван Гизону, по Маллори в модификации Гейденгайна, а также, использовали гистохимические методы окраски: толуидиновым синим на гликозаминог-ликаны, ШИК-реакцию.
Через 7 суток от начала эксперимента в супраоптическом ядре гипоталамуса лабораторных животных I группы патологические изменения не обнаружены. Нейросекреторные клетки супраоптического ядра крупные, треугольной формы, расположены компактно. В перикарионе и отростках видны скопления секреторных гранул.
Через 14 суток в супраоптическом ядре гипоталамуса структурные изменения не обнаружены. Нейросекреторные клетки по форме и размерам ничем не отличаются от контрольной группы. Нейросекреторные клетки имеют 2 рода отростков: дендриты и нейриты. В цитоплазме ней-
№4, 2013
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
Особенности морфологических изменений в ядрах гипоталамуса.
43
росекреторных клеток содержатся нейрофибриллы и нейрофиламенты. Вокруг нейросекреторных клеток обнаружены оптически пустые пространства, т.е. появляются признаки начинающегося отека. Отечная жидкость накапливается также вокруг капилляров и глиальных клеток.
Через 21 сутки интенсивность отека усиливается. Оптически пустые пространства обнаружены вокруг всех нейросекреторных клеток супраоптического ядра, вокруг глиальных клеток. Определяются щели, заполненные отечной жидкостью, в этих участках отмечается разрыхление волокон. В нейросекреторных клетках наблюдается уменьшение количества гранул и просветление цитоплазмы. Контуры нейросекреторных клеток становятся нечеткими. Ядра интенсивно окрашиваются гематоксилином и становятся гиперхромными.
Через 28 суток отек в супраоптическом ядре усиливается. Вокруг нейросекреторных клеток определяются широкие оптически пустые зоны. Между нейросекреторными клетками образуются многочисленные мелкие и единичные крупные полости, заполненные отечной жидкостью. В нейросекреторных клетках развиваются дистрофические изменения: лизис тигроида и просветление нейроплазмы, деформация клеток. Нейро-секреторные клетки приобретают угловатую форму, как бы сплющены с боков. Ядра пикнотичные. Встречаются нейроциты с явлениями апоптоза.
Через 45 суток в супраоптическом ядре обнаружены тяжелые дистрофические и деструктивные изменения нейросекреторных клеток. Отмечается уменьшение числа нейросекреторных клеток. Клетки уменьшены в размерах, деформированы вследствие сдавления отечной жидкостью. Секреторные гранулы лизированы. Между нейросекреторными клетками видно большое количество полостей разных размеров, заполненных отечной жидкостью. В этих полостях как бы «плавают» атрофированные и деформированные нейросекреторные клетки, глиальные клетки и волокна.
Через 7 суток от начала эксперимента в клетках паравентрикулярно-го ядра гипоталамуса лабораторных животных I группы патологические изменения не обнаружены. По клеточному составу и по строению ядро ничем не отличается от контрольной группы.
Через 14 суток в нейросекреторных клетках паравентрикулярного ядра структурные изменения не выявлены. Анатомо-топографические соотношения нейросекреторных клеток аналогичны контрольной группе.
Через 21 сутки в медиальных и латеральных отделах паравентрику-лярного ядра гипоталамуса определяются оптически пустые пространс-
«НАУКА. ИННОВАЦИИ. ТЕХНОЛОГИИ»
Северо-Кавказский федеральный университет
тва, что свидетельствует о начинающемся отеке. Отечная жидкость также определяется под эпендимой левого желудочка. Перицеллюлярный отек умеренно выражен и распространяется на все отделы паравентрикулярно-го ядра. В нейросекреторных клетках паравентрикулярного гипоталамуса местами отмечается лизис секреторных гранул, просветление нейроплаз-мы, появление вакуолей в перикарионе.
Через 28 суток отек становится более интенсивным и распространяется на все отделы паравентрикулярного ядра: медиальный и латеральный. Отечная жидкость накапливается в щелях и полостях между ней-росекреторными клетками. Значительное количество отечной жидкости накапливается под эпендимой 3-го желудочка. Эпендима отслоена и приподнята. В эти сроки наблюдаются значительные структурные изменения нейросекреторных клеток, обусловленные сдавлением отечной жидкостью и последующей гипоксией. Нейросекреторные клетки уменьшены в размерах, деформированы, цитоплазма их просветлена за счет лизиса секреторных гранул. Ядра гиперхромные, уменьшены в размерах.
Через 45 суток отмечается дальшейшее усиление интенсивности отека, увеличение количества и размеров полостей. Паравентрикулярное ядро приобретает ячеистый вид. В нейросекреторных клетках наблюдаются тяжелые деструктивные изменения: деформация, уменьшение размеров, кариопикноз и кариорексис.
В супраоптическом и паравентрикулярном ядрах гипоталамуса через 7 и 14 суток после тиреоидэктомии при постоянном введении антиок-сиданта токоферола структурные изменения в нейросекреторных клетках не обнаружены. Нейросекреторные клетки обычной формы и размеров. Гистоархитектоника ядер гипоталамуса сохраняется. Определяется полнокровие сосудов микроциркуляторного русла, стазы.
Через 21 сутки вокруг нейросекретоных клеток паравентрику-лярного и супраоптического ядер обнаружены оптически пустые пространства. Отростки нейросекреторных клеток отечные и несколько укорочены. В цитоплазме отдельных нейросекреторных клеток обнаружены вакуоли. В эти сроки в ядрах гипоталамуса появляются первые признаки гипотиреоза.
Через 28 суток в гипоталамусе на фоне умеренных сосудистых нарушений определяется диффузный периваскулярный и перицеллюлярный отек. В цитоплазме нейросекреторных клеток наблюдается лизис секреторных гранул, вакуолизация, уменьшение размеров ядра и его гиперхро-
№4, 2013
ФИЗИКо-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
Особенности морфологических изменений в ядрах гипоталамуса.
45
мия. Цитоплазма глиальных клеток вакуолизирована. Отмечается разрыхление и набухание волокон.
Через 45 суток в гипоталамусе отмечается усиление отека и распространение его на все структуры, появляются мелкие полости, что придает ячеистый вид. Нейросекреторные клетки уменьшены в размерах, деформированы отечной жидкостью.
В нейросекреторных клетках гипоталамуса тиреоидэктомирован-ных животных при ежедневном применении мексидола в первые 7 суток и 14 суток патологические изменения не обнаружены.
Через 21 сутки в ядрах гипоталамуса на фоне введения мексидола признаки гипотиреоза не обнаружены. В сосудах микроциркуляторного русла наблюдается полнокровие, стазы со сладжированием эритроцитов, отдельные эндотелиоциты набухшие.
Через 28 суток появляются первые признаки гипотиреоза в виде оптически пустых пространств по периферии нейросекреторных клеток паравентрикулярного и супраоптического ядер гипоталамуса. Отмечается набухание и укорочение отростков нейросекреторных клеток. Сосудистые нарушения сохраняются. Оптически пустые пространства обнаружены и вокруг сосудов.
Через 45 суток на фоне постоянного применения мексидола наблюдается диффузный периваскулярный и перицеллюлярный отек, сосудистые нарушения с вакуолизацией цитоплазмы эндотелиоцитов и набуханием их. В цитоплазме нейросекреторных клеток обнаружены вакуоли, гиперхромия, деформация и уменьшение ядер, тигролиз с просветлением цитоплазмы.
Таким образом, в супраоптическом и паравентрикулярных ядрах гипоталамуса при экспериментальном гипотиреозе развиваются стереотипные изменения: диффузный отек с образованием полостей, заполненных отечной жидкостью; лизис секреторных гранул, кариопикноз и кариорек-сис, деформация, уменьшение в размерах и распад клеток.
При систематическом введении антиоксиданта токоферола в структурах гипоталамуса тиреоидэктомированных животных первые признаки гипотиреоза появляются позже - на 21 сутки (без применения антиокси-данта на 14 сутки). Развернутая картина гипотиреоза также наблюдается позже - на 28 сутки. Характер морфологических изменений стереотипен, но степень выраженности невысокая.
При применении мексидола в ядрах гипоталамуса первые призна-
«НАУКА ИННОВАЦИИ. ТЕХНОЛОГИИ»
.Северо-Кавказский федеральный университет
ки гипотиреоза возникают значительно позже (на 28 сутки), чем в I экспериментальной группе (на 14 сутки). Развернутая картина гипотиреоза развивается значительно позднее (на 45 сутки) по сравнению с I экспериментальной группой (21 сутки). Степень структурных изменений в ядрах гипоталамуса на фоне применения мексидола характеризуется умеренными сосудистыми нарушениями, диффузным отеком, вакуолизацией цитоплазмы, тигролизом, гиперхромией, деформацией ядер нейросекреторных клеток и дистрофическими изменениями. Некроз, раплавление и образование полостей не выявлено.
В структурах гипоталамуса при экспериментальном гипотиреозе развиваются стереотипные изменения: диффузный слизеподобный отек с образованием полостей, разрушение, распад и атрофия нейросекретор-ных клеток. При систематическом введении токоферола и мексидола ти-реоидэктомированным животным значительно снижается интенсивность и тяжесть поражения ядер гипоталамуса, что свидетельствует о протекторном действии антиоксидантов.
ЛИТЕРАТУРА 1. Белоножкина Е. С. Коррекция оксидативного стресса в комплексном лечении гипотиреоза: автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 2004. 25 с.
2. Ермолаева А. И. Особенности клиники цереброваскулярных расстройств при гипотиреозе // Неврол. вестн. 2008. № 4. С. 38-42.
3. Моргунова Т. , Фадеев В., Мельниченко Г. Диагностика и лечение гипотиреоза // Врач. 2004. № 3. С. 26-27.
4. Трошина Е. А. Алгоритм диагностики и лечения гипотиреоза // Фа-рамтека. 2008. № 12. С. 68-70.
5. Хмельницкий О. К. Цитологическая и гистологическая диагностика заболеваний щитовидной железы. СПб., 2002. 288 с.
ОБ АВТОРЕ Эркенова Лариса Далхатовна, ассистент кафедры патологичес-
кой физиологии Ставропольского государственного медицинского университета, кандидат медицинских наук. 355000, г Ставрополь, Мира, 310. Телефон: 8(928)-005-00-31. E-mail: [email protected]
Erkenova Larissa Dalhatovna, assistant department of pathological physiology of the Stavropol State Medical University, PhD. 355000, Stavropol, Mira, 310 Phone: 8 (928) -005-00-31. E-mail: [email protected]
