CC BY
66
О. А. Бутова, В. С. Боташева, Е. М. Головко
Патогистологическая характеристика щитовидной железы при эндемическом зобе
Шшпсш ннуки
ПАТОГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ ЭНДЕМИЧЕСКОМ
ЗОБЕ
О. А. Бутова, В. С. Боташева, Е. М. Головко
PATHOHISTOLOGICAL CHARACTERISTICS THYROID GLAND WITH ENDEMIC GOITRE
Butova O. A., Botasheva V. S., Golovko E. M.
In the researches found that signs of diffuse toxic goiter, the maximum found in women of mature age of the second period. Using light microscopy revealed the formation of papillary outgrowths of epithelium with the formation of cushions Sanderson and secondary follicles.
Key words: diffuse toxic goiter, colloid, light and scanning probe microscopy.
В исследовании установлено, что признаки диффузного токсического зоба, максимально обнаружены у женщин зрелого возраста второго периода. С использованием световой микроскопии выявлено формирование сосочковых выростов эпителия с образованием подушечек Сандер-сона и вторичных фолликулов.
Ключевые слова: диффузный токсический зоб, коллоид, световая и зондовая сканирующая микроскопия.
УДК 616. 441- 003.822
Функционирование щитовидной железы, являющейся модулятором всех видов обмена веществ, зависит от поступления йода и эффективности его обмена. Патология щитовидной железы напрямую связана с нарушением механизмов авторегуляции, экономии йода, топографическими и индивидуальными различиями количества поступающего йода (3, 6, 7). Постоянный недостаток йода приводит в первую очередь к снижению синтеза и секреции основного гормона щитовидной железы тетрайодтиро-нина, вырабатывающегося исключительно в ткани железы. В плазме крови он более чем на 90% связан с белками, в этой связи биологически не очень активен и рассматривается как потенциальный запас деятельности гормонов щитовидной железы. Вне щитовидной железы, в клетках-мишенях, тетрай-одтиронин путем дейодирования превращается в активный трийодтиронин, 80% которого находится внутри клетки. Наряду с биологически активным гормоном, на периферии организма образуется реверсный трийодтиронин биологически неактивный. Особую значимость эти процессы приобретают в состоянии истощения, во время которых происходит уменьшение концентрации трийодтиронина и заметный рост уровня реверсного трийодтиронина. Дисбаланс синтеза гормонов, нарушение равновесия между связанной и свободной формами, скорости связывания гормона с ядерным или ци-топлазматическим рецептором обусловливают изменение сигнальной функции гор-
69/2010
Вестник Ставропольского государственного университета
монов. В ответ на снижение уровня тирео-идных гормонов в крови наблюдается повышение секреции тиротропина аденогипо-физом, что приводит вначале к гиперплазии железы, а затем к развитию узловых форм зоба (4).
Диффузные или узловые увеличения, которые особенно распространены в районах эндемического недостатка йода, являются самыми частыми заболеваниями щитовидной железы. Частота встречаемости диффузно-токсических и многоузловых видов эндемического зоба в Ставропольском крае составляет от 13 до 15 и от 4,5 до 4,7 тысяч, соответственно, на 100 тысяч зарегистрированных и подтвержденных случаев (1). Поскольку, по содержанию йода Северокавказский Федеральный округ является эндемичным по заболеваниям щитовидной железы, поскольку поставленная для рассмотрения проблема выявления патогисто-логической картины ткани щитовидной железы при эндемическом зобе является актуальной.
Целью нашего исследования являлось изучение патогистологической картины диффузного токсического и узлового коллоидного зобов при световой и сканирующей зондовой микроскопии.
Материал и методы исследования. Исследование проведено в лаборатории «Нейроэндокринные механизмы адаптации» ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет», на базе централизованного патологоанатомического отделения МУЗ «Городская клиническая больница №4». Исследование изменения структурных свойств и поверхности мембраны тироцитов зобно-измненой ткани щитовидной железы проводилось с помощью световой и сканирующей зондовой микроскопии. Методом сканирующей зондовой микроскопии на базе ИТЦКП «Нанотехнологии и наноматериа-лы» ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет» (ведущий сотрудник Мельченко Е. А.) в контролируемых условиях проведено изучение рельефа и поверхностных свойств тироцитов, достигая атомно-молекулярного разрешения.
Биопсийный материал получен в отделении торакальной хирургии Ставропольского краевого центра по оказанию специализированных видов медицинской помощи населению и в отделении общей хирургии МУЗ «Городская клиническая больница №4». Получено 46 биопсийных препаратов у женщин с установленным диагнозом диффузный токсический и многоузловой зоб трех периодов онтогенеза: зрелый возраст I (21-35 лет) и II (36-55 лет) периоды, пожилой возраст (56-74 года). Морфологическое исследование ткани щитовидной железы имеет некоторые особенности (5) и состоит из 3 этапов. Первый этап включает тщательное изучение направления на гистологическое исследование. Второй этап - макроскопическое исследование. Третий этап включает в себя микроскопическое описание зоб-ноизмененной ткани щитовидной железы (2). Приготовление гистологических препаратов осуществлялось в соответствии с традиционными требованиями и этапами приготовления (8, 9).
Результаты исследования и их обсуждение. Структурно-функциональной единицей щитовидной железы является фолликул, внутри которого находится коллоид - хранилище гормонов щитовидной железы. Собственные клетки патологически не измененной ткани железы окружают коллоид в виде однослойного секреторного фолликулярного эпителия (см. микрофотография 1).
Микрофотография 1. Неизмененная ткань щитовидной железы.
Окраска гематоксилином-эозином, х 200
Микроскопическая картина при узловых зобах полиморфна, но сохраняется дольчатое строение железы. Однако дольки значительно увеличены в размере (см. микрофотография 2).
ы
ШО. А. Бутова, В. С. Боташева, Е. М. Головко
Патогистологическая характеристика щитовидной железы при эндемическом зобе
Микрофотография 2. Гипертрофия долек щитовидной железы при диффузном токсическом зобе.
Окраска гематоксилином-эозином, х 200
Характерными морфологическими признаками диффузного токсического зоба являются гиперпластические процессы в ти-реоидном эпителии: сосочковая пролиферация эпителия и новообразование фолликулов. Пролиферация эпителия характеризуется образованием сосочковых выростов в просвет фолликулов (см. микрофотография 3).
Микрофотография 3. Сосочковые выросты в просвете фолликула при диффузном токсическом зобе.
Окраска гематоксилином-эозином, х 200
Сосочки в фолликуле представлены складками эпителия без соединительнотканной основы. Встречаются короткие и широкие сосочки с капилляром в соединительнотканной строме, покрытые тиреоидным эпителием. Гиперпластические процессы при диффузном токсическом зобе проявляются новообразованием небольших фолликулов овальной или округлой формы. Помимо гиперплазии фолликулярного эпителия также происходит гиперплазия и эктра-фолликулярного эпителия. При этом между фолликулами появляются островки тирео-идного эпителия. Функциональная активность клеток приводит к накоплению коллоида, дальнейшее развитие процесса завершается формированием новых мелких фолликулов, вдавленных в просвет фолли-
кулов - подушечек Сандерсона (см. микрофотография 4).
Микрофотография 4. Пролиферация экстрафолликулярного эпителия с образованием подушечек Сандерсона при диффузном токсическом зобе. х 200
Подушечки Сандерсона со стороны фолликулов покрыты более высоким призматическим эпителием, указывающим на увеличение функциональной активности клеток. На фоне выраженной диффузной пролиферации фолликулярного эпителия в ткани железы отмечается и образование узлов повышенной активности тироцитов. Причиной узлообразвания является неравномерность пролиферативных процессов в тиреоидном эпителии. В дольке возникает очаг пролиферации с образованием, сосоч-ковых структур, макро- и мелкофолликулярных образований. Строма уплотнена, в ней определяются очаговые лимфоцитарные инфильтраты, вплоть до образования лимфатических фолликулов.
В современной научной медицинской литературе обсуждается проблема, что развивающемуся заболеванию предшествует компенсаторное нарушение деятельности щитовидной железы генетического, аутоиммунного или воспалительного генеза. D. D. Adams в 1968 году вывил в крови больных эндемическим узловым зобом, длительно действующий тиреоидный стимулятор (long acting thyroids stimulated - LATS). Это вещество отличается от тиреотропного гормона гипофиза длительностью сохранения эффекта. Максимальное действие, установленное в эксперименте, сохраняется у крови 7-16 часов, тогда как, тиреотропный гормон гипофиза оказывает тот же эффект 23 часа. LATS обладает специфическими свойствами иммуноглобулина и взаимодей-
69/2010
Вестник Ставропольского государственного университета
ствует с клетками щитовидной железы. Полагают, что он является антителом и вырабатывается лимфоцитами. Обнаружение ЬЛТ8 в крови больных, при отсутствии повышения уровня тиреотропного гормона, послужило основанием для создания аутоиммунной теории патогенеза заболевания. Согласно теории, гиперфункция щитовидной железы связана с воздействием антитела - ЬЛТ8 на гипотетический тиреоидный антиген, так называемый депрессор функции щитовидной железы. Диффузный зоб может сочетаться с наличием узлов, приводя к формированию диффузно-узлового зоба. В соответствии с задачами исследования была проведена работа по получению сканов (см. сканограмма 1) для оценки поверхности клеток щитовидной железы.
Сканограмма 1. Трехмерная модель поверхности тироцитов, полученная с помощью полуконтактной атомно-силовой микроскопии
В доступной нам литературе отсутствуют сведения об описании сканов в сходных по целям и задачам исследовательских работах. Но, следует отметить, что внедрение новых алгоритмов исследования патологически измененной ткани, а, следовательно, и диагностики заболеваний щитовидной железы, указывает на целесообразность применения методов, позволяющих оценивать на-ностроение поверхностных структур клеток. Поскольку классический вариант дифферен-цировки разрастания ткани щитовидной железы характеризуется значительным уплотнением и массивной лимфоидной инфильтрацией, постольку справедливо полагать, что более детальное исследование клеток
щитовидной железы с помощью атомно-силовой микроскопии позволит на практике в режиме реального времени, с учетом функциональной активности клеток, использовать современные технологии.
В проведенных исследованиях важен и еще один аспект. При анализе биопсийного материала, установлено, что наиболее часто диффузный токсический зоб встречается зрелом возрасте второго периода. Выявленные нами особенности не случайны, поскольку в указанном периоде онтогенеза в силу развивающихся функциональных изменений, метаболических особенностей обменных процессов, снижаются адаптивные возможности организма, создавая благоприятный фон для развития эндокринных нарушений.
На сегодняшний день распространенность эндемического зоба связывают исключительно с недостаточным поступлением йода в организм с пищей и водой, и именно на такой трактовке базируются современные методы его профилактики. Однако, в работах ряда исследователей (3) высказано предположение, что этиологическими факторами могут быть и «незаменимые компоненты диеты». Особое внимание в этом аспекте привлекают аминокислоты: фенилаланин и тирозин. Фенилаланин относится к незаменимым аминокислотам, поскольку ткани не обладают способностью синтезировать его бензольное кольцо. В то же время тирозин полностью заменим при достаточном поступлении фенилаланина с пищей. Объясняется это тем, что основной путь превращения фенилаланина начинается его гидроксилированием в тирозин. В свою очередь пероксидазы вступают в реакцию йодирования тирозина в молекуле высокомолекулярного белка тироглобулина с образованием монойодированных и дийодиро-ванных остатков тирозина. Затем диойоди-рованные и монойодированные остатки конденсируются с образованием тетрайодтиро-нина или трийодтиронина. Следовательно, в качестве исходных субстратов для синтеза тиреоидных гормонов, обусловливающих функциональную активность железы, выступают йод и фенилаланин.
ы
ШО. А. Бутова, В. С. Боташева, Е. М. Головко
Патогистологическая характеристика щитовидной железы при эндемическом зобе
Таким образом, по результатам патоги-стологического исследования методом световой микроскопии установлено, что при диффузном токсическом зобе изменения проявляются в формировании сосочковых выростов в просвет фолликула, пролиферации экстрафолликуллярного эпителия с образованием подушечек Сандерсона и вторичных фолликулов. Указанием на аутоиммунную природу генеза диффузного токси-
ческого зоба являются выявленные лимфо-цитарные инфильтраты в строме железы. Среди всех видов зобов по частоте встречаемости лидирует диффузный токсический зоб. Получение изображения тироцитов фолликулов с использованием сканирующей зондовой микроскопии четко выявляет уплотнении коллоида.
ЛИТЕРАТУРА
1. Краевой медицинский информационно-аналитический центр «Мединформ». Отчет/Под редакцией А. Д. Соломонова. -Ставрополь, 2009.
2. Орлинская Н. Ю., Зубеев П. С., Саранцев Ю. В. Возможности гистологического и цитологического методов в диагностике различных состояний щитовидной железы: сборник материалов всероссийской конференции с международным участием. - Белгород, 2004.
3. Терещенко И. В., Голдырева Т. П., Бронников В. И. Микроэлементы и эндемический зоб // Клиническая медицина, 2004. - № 1.
4. Фадеев В. В. Профессиональный взгляд на проблему гипотиреоза // Лечащий врач, 2005. - №5.
5. Хмельницкий О. К. Особенности морфологического исследования щитовидной железы. -М.: Медицина, 1997.
6. Хмельницкий О. К. , Киселов А. В. Влияние экологического благополучия на патологию щитовидной железы человека по данным десяти регионов России/Журнал экологии человека, 2001.
7. Kohrle J. The trace element selenium and thyroid gland //Biochimie, 1999. -Vol. 81.
8. Lindsay R. H., Hill J. B., Gratian E. Anti thyroid effects of coal-derived pollutants //J. Toxicology Environ Heals, 1999. - Vol. 37. Marine D.,
Kimball O. P. Prevention of simple goiter in man //Arch. Intern Med., 1999. - Vol. 25. 9. Marine D., Kimball O. P. Prevention of simple goiter in man// Arch. Intern Med., 1999. -Vol.25.
Об авторах
Бутова Ольга Алексеевна, ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет», доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой анатомии, физиологии и гигиены человека, заслуженный профессор СГУ, академик Российской экологической академии. Автор более 250 научных работ. Сфера научных интересов -нейроэндокринные механизмы адаптации, клиническая и молекулярная физиология. [email protected]
Боташева Валентина Салиховна, ГОУ ВПО
«Ставропольская государственная медицинская академия», доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой патологической анатомии с курсом судебной медицины, отличник здравоохранения РФ. Автор более 100 научных работ и монографии. Сфера научных интересов - морфогенез и морфология патологии щитовидной железы.
Головко Екатерина Михайловна, выпускница ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет» 2010 года по специальности «Медицинская биохимия».
