Структура щитовидной железы белых крыс при экспериментальной оценке биологической активности йод-полисахаридных соединений Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

УДК 616.4

раздел БИОЛОГИЯ и МЕДИЦИНА

СТРУКТУРА ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ БЕЛЫХ КРЫС ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЙОД-ПОЛИСАХАРИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

© В. Н. Козлов

Филиал Московского государственного университета технологий и управления 453850, Россия, Республика Башкортостан, г. Мелеуз, ул. Смоленская, 34.

Тел./факс: +7 (34764) 3 1 7 52.

E-mail: bioritom@mail. ru

Экспериментальные исследования показали, что йод-пектиновые соединения, включенные в рацион питания белых крыс, способствуют восстановлению структуры тканей щитовидной железы.

Ключевые слова: Экспериментальный гипотиреоз, йодосодержащие органоминеральные соединения, тиреоидные гормоны, микрофорфология щитовидной железы.

Введение

В последние годы приобрели актуальность проблемы эндокринопатологии, в патогенезе которых особое место отводится морфофункциональным изменениям со стороны щитовидной железы -центрального органа гормональной регуляции. Многочисленность органов и систем, реагирующих на тиреоидные гормоны (ТГ), включает проблемы тиреоидологии в сферу интересов представителей самых разных научных дисциплин. Более того, возрастающая частота заболеваний щитовидной железы среди населения выводит эти проблемы на первый план современной экспериментальной медицины и биологии [1]. В связи с актуальностью рассматриваемой темы в последние десятилетия разрабатываются новые виды лекарственных средств и биологически активных добавок (БАД), направленных на уменьшение как частоты, так и распространенности эндемического зоба.

Интерес специалистов в области клинической эндокринологии проявлен к так называемым органически связанным формам йода, где неорганический йод находится в химической связи с органической матрицей. Например, в широко известной йодосодержащей БАД «Йодказеин» рассматриваемый микроэлемент (йод) ковалентно связан с казеином -белком коровьего молока [2]. В этой связи, на наш взгляд, следует считать актуальной задачу по разработке новых видов йодосодержащих органоминеральных соединений для производства продуктов питания функционального назначения. В лаборатории «Пищевые технологии» филиала МГУТУ в г. Мелеузе разработан новый вид йодосодержащей биологически активной добавки, где йод «встроен» в так называемую органическую матрицу - полисахарид растительного генеза, в частности пектин [3].

Основная цель данной работы - изучение биологической активности разработанной БАД на экспериментальных моделях гипотиреоза. О специфическом действии исследуемой БАД на тиреоидную систему судили по динамике структурных изменений в щитовидной железе, а также по изменениям в уровне содержания тиреоидных гормонов в сыворотке крови у белых крыс.

Методы экспериментальных исследований

Моделирование гипотиреоза осуществляли на половозрелых крысах (самцах массой 180-220 г) путем внутрижелудочного введения через специальный зонд фармакопейного тиреостатика мерказоли-ла. Препарат вводили в течение 2-х недель ежедневно из расчета 20 мг/ 100 г массы животного [4].

Животные были разделены на 4 группы по 24 в каждой: 1-я группа контрольная, у крыс 2-й, 3-й и 4-й групп вызывали мерказолиловый гипотиреоз. Животных забивали на следующий день после последнего введения мерказолила (15-е сутки опыта), а крыс 3-й и 4-й групп на 30-е сутки. При этом животные 4-й группы после окончания введения ти-реостатика получали йодобогащенную пищу, а 3-я группа находилась на общевиварном питании.

В сыворотке крови крыс определяли содержание тиреоидных гормонов - свободного тироксина (сТ4), 3,5,3/-трийодтиронина (Т3), тиреотропного гормона (ТТГ) методом иммуноферментного анализа с использованием стандартных наборов тест систем ОАО «Алкор-Био» (Санкт Петербург). Забой осуществляли декапитацией под эфирным наркозом. У крыс после декапитации брали кусочки щитовидной железы размером 0.5 х 0.5 см и фиксировали в 10 %-ном растворе формалина. Срезы толщиной 7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином [5].

Результаты и обсуждение Щитовидная железа у клинически здоровых крыс контрольной группы состоит из фолликулов округлой, овальной и угловатой формы (рис. 1,2).

Рис. 1. Фолликулы щитовидной железы контрольной группы животных содержат коллоид. Окраска гематоксилином и эозином. Микрофото. Ок. 10, об. 20.

32

раздел БИОЛОГИЯ и МЕДИЦИНА

Рис. 2. Кровеносные капилляры в интерфолликулярном пространстве. Окраска гематоксилином и эозином. Микрофото. Ок. 10, об. 40.

Стенка фолликулов образована из тироцитов кубической формы, расположенных на базальной мембране. Ядро тироцитов округлой формы, хроматин распределяется гомогенно и окрашивается базофильно. Цитоплазма окрашивается оксифиль-но. В полости фолликулов располагается коллоид, окрашивающийся также оксифильно. Между фолликулами, в межфолликулярной рыхлой соединительной ткани, довольно часто встречаются интерфолликулярные клетки.

Щитовидные железы второй группы животных, введенных в состояние гипотиреоза, характеризуются выраженными гистологическими изменениями (рис. 3,4). В междольковой соединительной ткани располагаются мелкие и крупные кровеносные сосуды, свободные от крови, что свидетельствует о нарушении гемодинамики в центральной части щитовидной железы. Как в центральной, так и в периферической части щитовидной железы коллоид в фолликулах отсутствует. Тироциты, составляющие стенку фолликулов, на стадии разрушения. Выраженные деструктивно-дегенеративные процессы охватывают не только центральную, но и периферическую часть щитовидной железы. Часть тироцитов слущивается в интрафолликулярную полость. Межфолликулярные эпителиоциты также подвергнуты деструкции. Таким образом, экспериментальный гипотиреоз сопровождался выраженными морфологическими изменениями в щитовидной железе у белых крыс. О функциональных нарушениях в тиреоидной системе данной группы животных свидетельствовали данные иммунофер-ментного анализа: отмечалось снижение уровня содержания тиреоидных гормонов при одновременном повышении концентрации ТТГ. Так, концентрация Т3 в сыворотке крови гипотиреоидных животных составляла 1.44±0.1 нг/мл против 1.88±0.13 нг/мл у контрольных животных (Р<0.05), а содержание сТ4 - 6.0±0.23 пг/мл и 16.68±0.5 пг/мл соответственно. При этом уровень содержания ТТГ у крыс 2-й группы составил 0.196±0.02 мкМЕ/мл, а у контрольных - 0.124±0.1 мкМЕ/мл (Р<0.05).

* і г* 7/

*}

г

•'Л ' V »’ 'АЛ у :‘.‘1

ч:'\ 'V-

Г ъл ч'*' *лх1

Рис. 3. Деструктивные процессы в щитовидной железе при применении тиреостатика в дозе 20 мг/100 г. Окраска гематоксилином и эозином. Микрофото. Ок. 10, об. 40.

Л\у. г

ч * * • 1ч\\» »

% С* ^ \

• ч

*л

Рис. 4. Фолликулы щитовидной железы не содержат коллоида при применении тиреостатика в дозе 20 мг/100 г. Окраска гематоксилином и эозином. Микрофото. Ок. 10, об. 40.

У животных 3-й группы, содержавшихся на общевиварном рационе, то есть без применения йодосодержащей БАД, в гистологических препаратах определяются выраженные нарушения тканевых структур щитовидной железы (рис. 5,6). При сохранении общей структуры фолликулов интра-фолликулярный коллоид отсутствует. Отдельные тироциты оторваны от базальной мембраны, и слущенные клетки свободно располагаются в полости фолликулов. Таким образом, в данной группе животных гормонопродуцирующая функция щитовидной железы не восстановилась на 30-е сутки содержания на общевиварном рационе.

14

I «

* % *#

4 ■

* •

Рис. 5. Тироциты фолликулов и сеть кровеносных капилляров сохранены, тогда как коллоид отсутствует у животных в условиях общевиварного содержания после экспериментального гипотиреоза. Окраска гематоксилином и эозином. Микрофото. Ок. 10, об. 40.

железы у животных общевиварного содержания после экспериментального гипотиреоза. Окраска гематоксилином и эозином. Микрофото. Ок. 10, об. 40.

Для изучения специфической биологической активности разработанной БАД на фоне полученной модели мерказолилового гипотиреоза в пищевой рацион животных 4-й группы добавляли анализируемый состав на основе йода и пектина в дозе, обеспечивающей среднесуточную потребность в йоде, в среднем от 20 до 30 мкг/кг массы тела крысы. Йод-пектиновый комплекс, способствуя синтезу тироглобулина, оказывал в целом позитивное влияние на структурные компоненты щитовидной железы (рис 7,8). У животных данной группы также выявляются деструктивные процессы как в центральных, так и периферических отделах щитовидной железы. Основное количество фолликулов не содержит коллоида, а некоторые заполнены разным количеством тироглобулина. В этих участках щитовидной железы кровеносная сеть характеризуется полнокровием, указывающим на усиление васкуля-ризации фолликулов. При это отмечалась активизация метаболизма в тиреоидной паренхиме, о чем свидетельствовали более высокие уровни содержания Т3 (2.73±0.05 нг/мл), сТ4 (5.06±0.79 пг/мл) и как результат более низкие концентрации ТТГ (0.12±0.01 мкМЕ/мл) в сыворотке крови крыс 4-й группы в сравнении с аналогичными показателями животных 3-й группы - 2.13±0.07 нг/мл, 4.46±0.52 пг/мл и 0.15±0.04 мкМЕ/мл соответственно (Р<0.05). Наряду с началом синтеза тиреоидных гормонов в фолликулах щитовидной железы при применении йод-полисахаридного соединения на основе пектина отмечается появление интерфолликулярных клеток. В периферической части щитовидной железы выявляются фолликулы с интра-фолликулярным коллоидом и капилляры умеренного кровенаполнения. Однако межфолликулярный эпителий в этой зоне не выявлялся. Таким образом, йод-пектиновой ингредиент, включенный в состав рациона кормления животных 4-й группы, способствовал восстановлению функциональной активности щитовидной железы. Появление коллоидсодержащих фолликулов есть морфологическое выражение восстановительных процессов в исследуемой группе животных, что в свою очередь позволя-

ет судить о специфической физиологической активности исследуемого йодосодержащего органоминерального комплекса по отношению к тиреоид-ной системе.

Рис. 7. Центральная часть щитовидной железы; йодобо-гащенный рацион на фоне гипотериоза. Окраска гематоксилином и эозином. Микрофото. Ок. 10, об. 40.

Рис. 8. Периферическая часть щитовидной железы; йодо-богащенный рацион на фоне гипотиреоза. Окраска гематоксилином и эозином. Микрофото. Ок. 10, об. 40.

ЛИТЕРАТУРА

1. Volpe R. // Diseases of the Thyroid / Ed. L. E. Braverman. Totowa, 1997. P. 125-154.

2. Пат. 2 192 150 С 1 РФ, А 32 L 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. 14.05.01; Опубл. 10.11.2002.

3. Пат. 2265376 С 1 РФ, 2 265 376 А 23 L 1/30, 1/304. Биологически активная добавка для профилактики йодной недостаточности и способ ее получения / Бондарева И. А., Мамцев А. Н., Козлов В. Н. и др. Заявл. 28.06.04; Опубл. 10.12.05 // Бюл. - 2005. - № 34.

4. Кузьмак Н. И. Влияние тиреостатических препаратов и тиреоидэктомии на содержание сиаловых кислот в сыворотке крови и печени у крыс // Вопросы мед. химии. 1978. Т.24., в. 1 С. 52 - 56.

5. Афанасьев Ю. И., Баланчук В. К., Ванников Л. Л., Донских Н. В., Котовский Е. Ф., Оганесян Т. Г. Основы гистологии и гистологической техники. М.: Медицина, 1967. 267 с.

Поступила в редакцию 27.06.2006 г.