CC BY
40
ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ «ЙОДПОЛИСАХАРИДНЫХ» СОЕДИНЕНИЙ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ГИПОТИРЕОЗА
Ф.Х. КАМИЛОВ
О.В. ЛОБЫРЕВА
Филиал Московского государственного университета технологий и управления в г. Мелеузе
В последние годы отмечается рост тиреоидной патологии в общей структуре заболеваемости людей и сельскохозяйственных животных. Многочисленность органов и систем, реагирующих на тиреоидине гормоны, включает проблемы тиреоидологии в сферу интересов представителей самых разных научных дисциплин. Оценку степени выраженности йодного дефицита проводят путем определения концентрации йода в моче, так как известно, что более 80 % этого микроэлемента поступающего в организм экскретируется с мочой [1]. Сейчас интенсивно ведутся работы по созданию новых видов лекарственных средств, биологически активных добавок (БАД), композиционных продуктов питания с целью лечения, а также профилактики зобной эндемии. Специалисты в области экологии, клинической эндокринологии и пищевой индустрии проявляют интерес к таким соединениям, в которых неорганический йод химически связан с органической матрицей. Например, в БАД «Йодказеин» он ковалентно связан с белком коровьего молока — казеином [2]. Безусловно, что такие виды добавок, применяемых для обогащения этим элементом основных видов продуктов питания, имеют целый ряд неоспоримых преимуществ перед неорганическим йодом, который испаряется уже при температуре 20 °С. В связи с этим задача по разработке новых видов йодосодержащих органоминеральных соединений для производства продуктов питания функционального назначения крайне актуальна. В лаборатории «Пищевые технологии» филиала МГУТУ в г. Мелеузе создана новая биологически активная добавка «Йодпектин» (патент РФ № 2265377 от 10.12.2005 г.), где йод «встроен» в органическую матрицу — полисахарид растительного генеза пектин [3]. Предварительная оценка специфической физиологической активности йодосодержащих рационов проводилась на лабораторных животных, у которых моделировали тиреоидную трансформацию по типу эндемического эффекта.
Цель нашей работы состояла в изучении биодоступности «йодполисахаридных соединений» на белых крысах, введенных в состояние экспериментального гипотиреоза.
Задачи исследований:
изучить влияние «йодполисахаридных соединений» на функциональное состояние гипофизарно-тиреоидной системы лабораторных крыс;
показать характер гистологических изменений в
щитовидной железе при экспериментальном гипотиреозе и его коррекции исследуемым йодосодержащим органоминеральным соединением.
Оценку уровня йодурии проводили церий-арсени-товым методом после озоления суточного образца мочи персульфатом аммония (метод Кольтгоффа-Сэнделла), что позволяло определять концентрацию общего йода, представляющую собой сумму связанного йода и свободного йодида [1]. Скорость уменьшения интенсивности окраски раствора церия (IV) зависит от содержания йода и измеряется фотометрически при длине волны 405 нм. Подготовка проб заключалась в последовательной обработке образцов окислительной смесью при повышенной температуре с распадом всех органических компонентов мочи до неорганического состояния, в результате которого происходило высвобождение связанного йода и переход его в йодид-ион. При изготовлении окислительной смеси для обработки проб 125 г хлората натрия растворяли в 300 мл деионизированной воды и добавляли 100 мл 70...72 %-ной хлорной кислоты. Полученный раствор доводили до 500 мл деионизированной водой.
Моделирование гипотиреоза осуществляли на половозрелых крысах-самцах массой 180...220 г путем ежедневного внутрижелудочного введения через специальный зонд тиреостатика, блокирующего активность йодпероксидазы, — мерказолила в течение 3 недель из расчета 2,5 мг/100 г массы тела. Животные были разделены на 4 группы по 24 в каждой: 1 группа — контрольная, у крыс 2...4 групп вызывали мерказо-лиловый гипотиреоз. Убой особей 1 и 2 групп осуществляли под эфирным наркозом на следующий день после введения последней дозы мерказолила (22 сутки опыта), а крыс 3 и 4 групп — на 30 сутки эксперимента. Животные 3 группы с 22 по 30 сутки находились на общевиварном рационе, а крысам 4 группы внутрижелудочно с помощью металлического зонда вводили анализируемый состав в количестве, обеспечивающем суточную потребность в йоде (в среднем 3 мкг на 100 г массы тела). У животных после декапи-тации брали кусочки щитовидной железы и фиксировали в 10 %-ном растворе формалина. Срезы толщиной 7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином. Для изучения функционального состояния щитовидной железы в сыворотке крови подопытных особей определяли уровень тиреоидных гормонов щитовидной железы — свободного тироксина (сТ4), общего 3,5,3 - трийодтиронина (оТ3) и тиреотропного гормона (ТТГ) методом иммуноферментного анализа с использованием стандартных наборов тест-систем «Ти-роидИФА-свободный Т4», «ТироидИфа-трийодтиро-нин-01», «ТироидИфа-ТТГ-1» (ЗАО «Алкор Био», Санкт-Петербург, Россия) на иммуноферментном автоматическом анализаторе УНИПЛАН (Россия).
°)' - •'* ч *. \ и .
, »* • *,
. V» >*• ’*• г
1 . м • *1 ь II V
,4' ‘
*. •* • . -і'*-;,.,, *-л
і * Л
І» *
«I
І* **»». *«
* 'її* * »’ %*ч |
1 %
%
\
яг-
* «л .•
<•»
Рисунок. Срезы щитовидной железы подопытных крыс, окрашенные гематоксилином и эозином микрофото ок. 10, об. 20 (а и б), ок. 10, об. 40 (в и г): а — контрольная группа (фолликулы содержат коллоид), / — коллоид; 2— интерфолликулярные клетки; 6— животные с экспериментальным гипотериозом (деструкция фолликулов щитовидной железы), 1 — очаг застойной гиперемии; 2 — жидкость в полости фолликула; в — особи с гипотериозом, находившиеся на общевивар-ном рационе (тироциты фолликулов и сеть кровеносных капилляров сохранены, коллоид отсутствует), / — ядра тироцитов; 2 — кровеносные сосуды; г — крысы, получившие йодообогащенный рацион, I — тироглобулин; 2 — пролиферация интерфолликулярных клеток.
Согласно результатам исследований у гипотире-оидных крыс, по сравнению с контрольной группой, происходило значительное (р<0,05) снижение, содержания сТ4 (4,33 ± 0,29 пмоль/л, против 10,48 ± 0,69 пмоль/л) и увеличение концентрации ТТГ (0,035 + 0,005 мкМЕ/мл, против 0,022 ± 0,0029 мкМЕ/мл). Неизменное содержание оТ3 можно объяснить активацией процессов дейодирования Т4 в Т3 как проявление защитно-компенсаторной реакции организма в условиях блокирования процессов йодирования остатков тирозина в составе тиреоглобулина.
На втором этапе исследования в 4 группе крыс, получавших «йодполисахаридное» соединение, уровень содержания сывороточного сТ4 (24,05 ± 0,60 пмоль/л) был существенно (р < 0,05) выше, чем у животных 3 группы (13,07 ± 0,86 пмоль/л). Относительно высокая концентрация оТ3 у крыс, находившихся на общевиварном рационе, на 30 сутки эксперимента (2,67 ±0,11 нмоль/л, против 2,30 ± 0,14 нмоль/л в контроле) объясняется активизацией процессов дейодирования Т4 в условиях йододефи-иита. Приведенный анализ свидетельствует о стимулирующем воздействии исследуемых БАД на функ-
циональную активность щитовидной железы крыс.
Щитовидная железа у клинически здоровых животных контрольной группы состояла из фолликулов округлой, овальной и угловатой формы (см. рисунок, а). Их стенки образованы из тироцитов кубической формы, расположенных на базальной мембране. Ядро тироцитов имеет округлую форму, хроматин распределяется гомогенно и окрашивается базофильно. Цитоплазма тироцитов и расположенный в полости фолликулов коллоид окрашиваются оксифильно. В межфолликулярной рыхлой соединительной ткани, довольно часто встречаются интерфолликулярные клетки.
В щитовидной железе крыс с экспериментальным гипотиреозом отмечались выраженные деструктивные процессы, а фолликулы небольшого размера были лишены коллоида (см. рисунок, б) и заполнены прозрачной жидкостью. Тироциты сильно деформированы, имели кубическую и плоскую формы, округлые или уплощенные ядра клеток многие из них располагались вплотную к базальной мембране.
У животных 3 группы, содержавшихся после прекращения введения мерказолила на общевиварном рационе, в гистологических препаратах определяются выраженные нарушения тканей щитовидной железы (см. рисунок, в). При сохранении общей структуры фолликулов интрафолликулярный коллоид отсутствует. Отдельные тироциты оторваны от базальной мембраны и свободно располагаются в полости фолликулов. Анализ проведенных исследований свидетельствует о том, что в тиреоидной паренхиме этих особей снижена активность процессов репара-тивной регенерации.
«Йодполисхаридный» комплекс, способствуя синтезу тироглобулина, оказывал в целом позитивное влияние на структурные компоненты щитовидной железы крыс 4 группы (см. рисунок, г). У них также выявляются деструктивные процессы как в центральных, так и периферических отделах щитовидной железы, основная часть фолликулов не содержат коллоида, однако в некоторых из них отме-
чается различное количество тироглобулина. Наряду с началом синтеза тиреоидных гормонов в фолликулах щитовидной железы при использовании «йодполисахаридного» соединения на основе пектина наблюдается появление интерфолликулярных клеток. Следовательно, йодпектиновый ингредиент, включенный в состав рациона животных 4 группы, способствовал восстановлению функциональной активности щитовидной железы.
Таким образом, появление коллоидсодержащих фолликулов есть морфологическое выражение вос-
становительных процессов в 4 группе животных, что, в свою очередь, позволяет говорить о специфической физиологической активности исследуемого йодосодержащего органоминерального комплекса по отношению к тиреоидной системе. Установленная биологическая эффективность изучаемой добавки по показателям, отражающим морфофункциональное состояние щитовидной железы, дает возможность рассматривать «йодпектин» как одно из эффективных средств для коррекции йододефицитных заболеваний у людей и животных.
Литература.
1. Трошина ЕЛ. Современные стандарты эпидемиологических исследований в тиреоидологии / Е.А. Трошина, Н.М. Платонова // Проблемы эндокринологии. — 2006. — Т. 52, №4, — С. 39-42.
2. Пат. ЛІ! 2192150 С 1А 32 Ь 1/304, 1/305. Биологически активная добавка к пище для профилактики йодной недостаточности и оптимизации йодного обмена и пищевой продукт, ее содержащий /Андрейчук В.П. Заявл. 14.05.2001; Опубл. 10.11.2002.
3. Пат. Яи2265377 С1А 23 Ь 1/30,1/304. Биологически активная добавка к пище для профилактики йодной недостаточности и способ ее получения /А.Н. Мамцев, И.А. Бондарева, В.Н. Козлов, Ф.Х. Камилов и др. — Заявл. 20.07.04; Опубл. 10.12.05.
НАРУШЕНИЕ ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ТИРЕОИДНОЙ ПАТОЛОГИИ
A. II. МАМЦЕВ
B.Н. БАЙМАТОВ
Ф.А. КА10М0В
В.Н. КОЗЛОВ
З.С. ГАБИТОВА
Филиал Московского государственного университета технологий и управления в г. Мелеузе
Проблемы эндемического зоба и зобных трансформаций остаются актуальными для животноводства в связи с повышением доли тиреоидной патологии в общей структуре заболеваемости.
Цель нашего исследования состояла в изучении нарушений периферического кровообращения ряда внутренних органов у кроликов при экспериментальном гипотиреозе.
Гипотиреоз моделировали на половозрелых кроликах-самцах породы Шиншилла с массой тела 2,0...2,5 кг. Для проведения опыта были сформированы 2 группы по 12 особей. Животные 1 группы (контрольная) находились на общевиварном рационе, кроликам 2 группы внугрижелудочно через специальный зонд ежедневно в течение 28 дн. вводили фармакопейный тиреостатик мерказолил из расчета 2,5 мг/100 г масса тела. На 29-е сутки в сыворотке крови определяли содержание свободного тироксина (сТ4), общего 3,5,3-трийодгирони-на (оТ3) и тиреотропного гормона (ТТГ) методом имму-ноферментного анализа с использованием стандартных наборов тест-систем ОАО «Алкор-Био» (Санкт-Петербург). Животных декапитировали под эфирным наркозом на 30-е сутки после начала исследования. Кусочки печени, легких, почек размерами 0,5 х 0,5 см фиксиро-
вали в 10 %-ном растворе формалина. Срезы толщиной 7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином по общепринятой методике. Полученные данные статистически обрабатывали с использованием стандартных методов по программе «81а&йса-5.0» \Vmdos 95. Достоверность различий среднеарифметических значений оценивали с использованием ^критерия Стьюдента. Существенными считали различия при р < 0,05.
Введение мерказолила в течение 28 сут. вызвало у животных 2 группы состояние гипотиреоза и гипофункцию щитовидных желез. Концентрация сТ4 в сыровотке их крови составляла 4,34 ± 0,14 пмоль/ л, против 17,85 ± 1,35 пмоль/л в контроле (р < 0,05), содержание 3,5,3'-Т3 соответственно 1,56 ± 0,06 и 1,86 + 0,11 нмоль/л (р < 0,05), ТТГ — 0,046 ± 0,044 и 0,044 ± 0,010 мкМЕ/мл (р < 0,05).
У животных контрольной группы была хорошо выражена триада печени — междольковые артерия, вена, желчный проток (рис. 1). Гепатоциты имели кубическую или многоугольную форму, характеризовались наличием базофильной цитоплазмы, по центру которой располагалось ядро округлой формы с неплотным хроматином. Между трабекулами проходили внугридоль-ковые синусоидные гемокапилляры, выстланные эн-дотелиоцитами уплощенной формы. Все кровеносные сосуды имели умеренное кровенаполнение.
Экспериментальный гипотиреоз, вызванный введением мерказолила, сопровождался сильным расширением внутридольковых гемокапилляров, застоем крови и периваскулярным отёком (рис. 2). Преимущественно в периферических зонах печеночной дольки отмечались очаги деструкции в виде разрушения цитолеммы гепатоцитов, кариолизиса. В та-
