CC BY
67Физиология
ВЛИЯНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ГИПОТИРЕОЗА НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЭРИТРОЦИТОВ И РЕТИКУЛОЦИТЫ КРЫС
ACTION OF EXPERIMENTAL HYPOTHYREOIDISM ON PHYSIOLOGYCAL ERYTHROCYTES MEMBRANE PROPERTIES AND RETICULOCYTES IN RATS
Н.Б. Петрова, В.С. Турубанова
N.B. Petrova, V.S. Turubanova
Фармакологическая блокада щитовидной железы у крыс приводила к увеличению агглютинабельности и снижению кислотной резистентности эритроцитов на фоне относительного повышения их концентрации в единице объема крови. Эти эффекты были более значимы у беспородных крыс по сравнению с Вистар. Отмечали сезонные отличия в действии мерказолила на функциональные свойства мембраны эритроцитов. Гипотиреоз угнетал эритропоэз и скорость созревания эритроцитов, что отражалось более чем в 3-кратном снижении количества ретикулоцитов и сдвиге ретикулоцитарной формулы в сторону более молодых форм.
Pharmacological blockade of the thyroid gland in rats resulted in the increase agglutinability reaction and decrease the acid resistance of erythrocytes against the relative increase in their concentration in a unit volume of blood. These effects were more significant in outbred rats compared with Wistar rats. There were seasonal differences in merkazolyl effect on erythrocytes membrane properties. Hypothyroidism inhibited erythropoiesis, reflecting a more than three-fold reduction in the number of reticulocytes and reticulocyte formula shifted in the direction of the younger forms.
Ключевые слова: эритроциты, ретикулоциты, фитогемагглютинация,
адренореактивность, экспериментальный гипотиреоз, мерказолил.
Key words: erythrocytes, reticulocytes, phyto-agglutinability reaction, adrenoreactivity, experimental hypothyreoidism, merkazolyl.
Современная экологическая обстановка самый ощутимый удар наносит по системам регуляции жизнедеятельности организма. На Севере, где действует целый ряд климато-географических и социальных факторов (низкие температуры, напряженность электромагнитного поля, фотопериодика, специфический тип питания и др.), наиболее чувствительными к этим воздействиям оказываются системы адаптации, ведущими из которых являются симпато-адреналовая (САС) и тиреоидная системы. Эти системы обычно в северных условиях действуют как синергисты, повышая общий уровень метаболических процессов. Кроме того, уровни тиреоидных гормонов (ТГ) на Севере подвержены сезонным изменениям: в зимний период выше, чем в летний. Тиреоидная патология на территории России (в том числе и на Севере) представлена в основном диффузным и (или) узловым зобом, этиология которых связана преимущественно с относительным йодным дефицитом, а также первичным гипотиреозом [17]. Гипотиреозы - заболевания, связанные с угнетением функции щитовидной железы. Они приобретают все более широкое распространение [25, 26]. Всестороннее изучение патогенеза этих заболеваний позволяет разработать эффективные методы коррекции сопровождающих их метаболических расстройств, что вносит существенный вклад в разработку новых подходов к лечению. Анемии отмечаются в 50% случаев у людей с синдромом гипотиреоза, но о механизме развития такого рода анемии, данных практически не встречается. Неясно, как изменяются состояние мембран клеток, в том числе и эритроцитов (Эр), их ответ на стрессорное воздействия, связаны ли эти изменения с эритропоэзом и, в частности, с количеством молодых клеток -ретикулоцитов (Rtc).
Цель работы - изучение влияния экспериментального гипотиреоза на функциональные свойства мембраны эритроцитов и интенсивность эритропоэза у крыс в разные сезоны года.
Задачи:
• Исследовать функциональные свойства мембраны Эр (агглютинабельность, кислотную резистентность, адренореактивность) у беспородных крыс и линии Вистар.
• Определить концентрацию Rtc и ретикулоцитарную формулу крови до развития гипотиреоза у беспородных крыс и линии Вистар.
• Оценить влияние экспериментального гипотиреоза на состояние мембраны Эр и интенсивность эритропоэза у крыс.
• Исследовать сезонные различия в действии экспериментального гипотиреоза на состояние мембраны Эр и интенсивность эритропоэза у беспородных крыс.
Материал и методы
Исследования проводили на кафедре биологии СыктГУ в летний (июнь, июль) и зимний (ноябрь, декабрь) периоды 2010 и 2011 гг. В летний и зимний период 2010 г. материалом исследования служила кровь беспородных крыс самцов (n=10), в летний период 2011 г. использовали кровь крыс самцов линии Вистар (n=10). Забор крови проводили из хвостовых сосудов. Пробы взяты дважды: до приема мерказолила и после двух-трех недель приема
антитиреоидного препарата мерказолила (в зависимости от условий эксперимента).
Гипотиреоз создавали путем фармакологической блокады синтеза ТГ мерказолилом. Мерказолил - это антитиреоидный препарат, который нарушает синтез гормонов щитовидной железы, блокируя фермент пероксидазу, участвующую в йодировании тиронина в щитовидной железе с образованием трийод- и тетрайодтиронина, снижает внутреннюю секрецию тироксина. Беспородным крысам ежедневно в течение двух недель в дозе 0.15 мг/кг, линии Вистар в течение трех недель в дозе 0.25 мг/кг массы животного добавляли мерказолил в еду и воду, что, по литературным данным, соответствовало развитию умеренного гипотиреоза [10].
Для исследования устойчивости Эр к кислоте (кислотная резистентность Эр - КРЭ) использовали метод кислотных эритрограмм, основанный на фотоэлектрической регистрации кинетики гемолиза Эр [6] в модификации [7]. Анализировали основные параметры кислотного гемолиза (КГ) Эр: временные: время окончания гемолиза (trett), достижения распада 50% Эр (ti/2), время максимума гемолиза ^макс) и количественный показатель - максимум гемолиза (%). Схема эксперимента показана на рис. 1. Агрегационную способность Эр оценивали с помощью метода фитогемагглютинации с использованием лектинов - фитогемагглютининов (ФГА). Растворы ФГА получали путем экстрагирования их из размолотых семян гороха посевного (Pisum sativum) в 0.9% NaCl в концентрации 1:5. Количественное измерение реакции агглютинации проводили в камере Горяева на 10-20-й мин. наблюдения [13]. ФГА обладают свойством избирательно связываться с олигосахаридными участками интегральных гликопротеидов мембраны Эр [12]. Результатом развивающегося взаимодействия является склеивание Эр друг с другом - реакция агглютинации Эр (РАЭ). Адренореактивность Эр крови крыс оценивалась на основании изменения физико-химических показателей (КРЭ и РАЭ) под действием адреналина. Оценку адренореактивности Эр проводили следующим образом: кровь делится на 2 пробы: контрольная (контрольная) и опытная с адреналином в концентрации 10-6 г/мл (рис. 1). Адреналин - гормон мозгового слоя надпочечников - повышает эластичность мембран эритроцитов и резистентность клеток к гипоксии, понижает вязкость крови. Действие его может быть специфическим и
осуществляется через альфа- и бета-адренорецепторы и неспецифическим. В последнем случае гормон оказывает прямой мембраноповреждающий эффект, сопровождающийся нарушением функции каскада митохондриальных и микросомальных ферментов. Многие химические агенты, в том числе и адреналин, воздействуют на белки мембран, способствуя их окислению, денатурации и, как следствие, образованию пор в ней [2]. Адреналин активизирует процесс перекисного окисления липидов. В результате чего возникают структурные и функциональные изменения мембраны эритроцитов, затрагивающие важнейшие свойства мембран - проницаемость, вязкость, фазовое состояние [14].
Рис.1. Схема проведения исследования по определению показателей КГ и ответа на адреналин Эр крови крыс
Rtc окрашивали пробирочным методом по Гейльмейеру суправитальным красителем бриллиантовым крезиловым синим. Подсчёт Rtc вели на окрашенных, воздушно-сухих мазках, под масляной иммерсией, в 300 полях зрения, с дифференцировкой Rtc по стадиям зрелости по Гейльмейеру. Концентрацию Rtc выражали в абсолютных цифрах (тыс/мм3) и промиллях (0/оо)-Доли клеток разных стадий зрелости выражали в процентах по отношению к их общему числу [24].
Результаты обработали в программах Excel 2003 и Statistica 6.0, при обработке данных вычисляли среднюю арифметическую, стандартное отклонение, доверительный интервал. Достоверность различий определяли по U-критерию Вилкоксона и Z-критерию знаков, независимые выборки сравнивали по t-критерию Стьюдента для независимых выборок [4, 11].
Во время эксперимента оценивались морфологические и поведенческие изменения. Крысы, получавшие мерказолил, не отказывались от привычного для них корма, были спокойны и уравновешены. Изменения в массе тела представлены в табл. 1, из которой видно, что в результате действия мерказолила происходит увеличение массы тела крыс. У беспородных крыс в летний период прибавка в среднем составила 15 г (6%). В зимний период разница составила 39 г (14%). Крысы линии Вистар прибавили много больше - разница до приема и после приема препарата составила 60.0±22.0 г. (40%). Вероятно, это связано с более низким весом и несколько меньшим возрастом крыс Вистар по сравнению с беспородными. Все изменения до и после приема препарата статистически значимы с уровнем значимости р<0,001. Очевидно, что мерказолил вызвал гипотиреоидные изменения в физиологическом статусе крыс, такие как микседематозный отек органов и тканей, за счет чего собственно и произошел прирост массы тела, пожелтение и ухудшение внешнего вида кожи и волосяного покрова, склер глаз. Крысы вели себя вяло, сонливо, практически постоянно находились в спящем положении, прижавшись друг к другу. По литературным данным, использованные нами дозы препарата способствовали развитию умеренного гипотиреоза [10].
Таблица 1
Действие мерказолила на массу тела крыс
Крысы (возраст)
Г руппы крыс беспородные (3-4 мес.) линия Wistar (3 мес.)
лето зима лето
n=11 n=15 n=8
До приема мерказолила 261 ± 34.0 287.5 ± 52.0 153 ± 36.0
После приема мерказолила 276 ± 40.0 326 ± 43.0 213 ± 53.0
Действие мерказолила на функциональные свойства мембраны эритроцитов
в зависимости от линии крыс
Результаты исследований представлены в табл. 2, 3, на рис. 2-5. До приема мерказолила количество Эр у беспородных крыс составляло 4.2±0.26 млн. эр/мм3 и крыс линии Вистар 4.5±0.29 млн. эр/мм3, статистически не различалось и было в пределах ошибки метода. До развития гипотиреоза отсутствовали и достоверные различия в агглютинабельности Эр обеих групп (табл. 2). Адреналин повышал РАЭ у большинства крыс независимо от линии (в пределах 6-7%) на 10-20 мин. наблюдения. Таким образом, при сравнении средних показателей (X±o) до приема препарата ни в агглютинабельности, ни в адренореактивности Эр двух групп крыс достоверных различий не выявлено. Однако анализ индивидуальных данных по РАЭ у беспородных крыс показал
повышение степени РАЭ на 8% под действием адреналина в 60% случаев, а в 40% случаев РАЭ практически не изменялось. У крыс линии Вистар получено статистически значимое увеличение РАЭ под действием адреналина, у 90% крыс отмечено повышение РАЭ в среднем на 8%.
Таблица 2
Влияние мерказолила на агглютинабельность и адренореактивность Эр самцов беспородных (б/п) крыс и таковых линии Wistar (W)
Тесты Время (мин.) Время года
лето зима
До приема мерказолила После приема мерказолила До приема мерказолила После приема мерказо- лила
б/п W б/п W б/п W
Контроль (Эр+ФГА) 10 66 ± 2.5 64 ± 3.8 78 ± 3.6* 67 ± 2,1 75 ± 2.4** 76 ± 1.7**
20 78 ± 2.5 74 ± 2.7 85 ± 2.7* 77 ± 2.0 86 ± 1.3** 85 ± 1.3**
Опыт (Эр+ФГ А+ Адрен) 10 71 ± 2.4 68 ± 3.5 81 ± 2.5* 72 ± 2.1 81 ± 2.2** 84 ± 1.5
20 80 ± 2.3 75 ± 3.4 87 ± 1.9* 79 ± 1.8 88±1.4** 89 ± 1.1
Примечание. Различия статистически значимы между показателями РАЭ крыс: * - до- и после приема мерказолила (р<0.05);
** - в летний и зимний периоды года (р<0.05).
Очевидно, что адренореактивность Эр, а соответственно и активность САС у крыс Вистар была выше, чем беспородных.
В устойчивости мембраны Эр к кислоте были выявлены различия в зависимости от линии крыс. Кислотный гемолиз линейных крыс Вистар Эр шел длительнее (табл. 3, рис. 2). До приема мерказолила все временные показатели КГ Эр были увеличены по сравнению с такими же показателями беспородных крыс (в пределах 10-16%). Однако достоверные различия с пониженным уровнем значимости обнаружены только для времени полураспада Эр (р<0.1), возможно, в силу неоднородности выборки. Адреналин увеличивал временные показатели КГ Эр большинства крыс. Разница в показателях КГ между двумя группами крыс увеличивалась (табл. 2). Временные показатели КГ Эр были выше, а количественный показатель — ниже у крыс линии Вистар (рис. 3). В сравнительном плане по КРЭ крысы линии Вистар характеризовались большей адренореактивностью.
Таким образом, до развития гипотиреоза функциональные показатели мембраны Эр беспородных животных и крыс линии Вистар отличались незначительно (только по показателям времени 50% гемолиза и адренореактивности). Мембраны Эр линейных крыс характеризовались большей
адренореактивностью и меньшей устойчивостью к кислоте, чем мембраны Эр беспородных грызунов.
Рис. 2. Кислотная резистентность Эр крыс линии Вистар до введения мерказолила
За исходный уровень приняты величины показателя КГ Эр у беспородных крыс.
Влияние мерказолила на показатели кислотной резистентности и ответ на адреналин эритроцитов
беспородных (б/п) крыс и линии Wistar (W)
Показатели КРЭ Время (мин.) Время года
лето зима
до приема мерказолила после приема мерказолила до приема мерказолила после приема мерказолила
б/п W б/п W б/п б/п
Контроль Время гемолиза 7.0 ± 0.74 7.7 ± 1.22 6.6 ± 0.56* 7.8 ± 0.97 8.5 ± 1.07** 8.2 ± 1.07**
Время полураспада 3.6 ± 0.45 4.1 ± 0.46 3.6 ± 0.31 3.6 ± 0.36 4.2 ± 0.35 4.4 ± 0.35
Время максимума 4.0 ± 0.51 4.5 ± 0.45 4.0 ± 0.41 4.1 ± 0.29 4.6 ± 0.37 4.8 ± 0.37
Максимум гемолиза, % 13.3 ± 1.74 12.7 ± 2.5 13.3 ± 1.53 11.4 ± 1.3 14.6 ± 1.71** 12.5 ± 1.71
Опыт Андрен Время гемолиза 6.5 ± 0.74 7.1 ± 0.74*** 6.6 ± 0.72 7.9 ± 0.99 8.1 ± 0.99 7.9 ± 0.99
Время полураспада 3.1 ± 0.42 3.6 ± 0.51*** 3.3 ± 0.43 3.4 ± 0.41 3.6 ± 0.22 3.7 ± 0.22
Время максимума 3.5 ± 0.45 3.9 ± 0.56 3.6 ± 0.42 3.7 ± 0.41 3.9 ± 0.29 3.9 ± 0.29
Максимум гемолиза, % 15.4 ± 1.84 14.4 ± 2.1 15.4 ± 1.71 11.2 ± 1.7 11.4 ± 1.3 11.8 ± 1.36
Примечание. Статистически значимы различия между значениями показателей КГ крыс: * - до и после приема мерказолила (р<0.05);
** - в летний и зимний периоды года (р<0.05);
*** - контрольной и опытной пробами (р<0.1).
Рис. 3. Ответ на адреналин Эр крыс линии Вистар до введения мерказолила.
За исходный уровень приняты значения КГ Эр у беспородных крыс
После приема мерказолила количество Эр увеличилось у беспородных животных на 25% (от 4.2±0.26 млн. Эр/мм3 до 5.2±0.31 млн. Эр/мм3) (p<0.05), у крыс линии Вистар их количество не изменилось. Таким образом, имеются различия в реакциях на антитиреоидный препарат у двух групп крыс. Увеличение Эр у беспородных крыс может быть связано с активацией эритропоэза. Однако по опубликованным данным у человека при гипотиреозе обычно наблюдается анемия [19], а количество Эр может быть увеличено за счет выхода жидкой части плазмы в подкожную клетчатку, в результате чего наблюдается слизистый отёк. Возможно, что мы наблюдаем у крыс в эксперименте не абсолютный эритроцитоз, а относительный, связанный с увеличением количества Эр на фоне снижения объема жидкой части крови.
При развитии экспериментального гипотиреоза у беспородных крыс наблюдали увеличение РАЭ на 18% на 10-й мин. эксперимента и на 9% на 20-й его мин. (p<0.05). У крыс линии Вистар достоверные различия в РАЭ отсутствовали. Представленные результаты совпадают с данными, полученными нами ранее в экспериментах на крови человека. В большинстве случаев у больных при гипотиреозе было показано увеличение агглютинабельности Эр по сравнению со здоровыми людьми. Кроме того, при гипотиреозе на фоне повышенных значений РАЭ отмечалось нарушение нормального протекания процесса фитогемагглютинации. Очевидно, низкие значения ТГ вызывают
наиболее существенные изменения в состоянии клеточной мембраны Эр, в том числе и ее рецепторного аппарата [17].
Таким образом, при сравнении физико-химических свойств мембраны Эр у двух групп крыс найдены различия в РАЭ в ответ на тиреостатик. У беспородных крыс ответ Эр на мерказолил выше, чем у крыс линии Вистар на 15% и 11% на 10-й и 20-й минутах соответственно.
Рис. 4. Кислотная резистентность Эр крыс линии Wistar после введения
мерказолила.
За исходный уровень приняты величины показателей КГ у беспородных крыс.
* - различия статистически значимы (р<0.05)
Мерказолил также снижал КРЭ у большинства (65%) беспородных крыс и практически не влиял на показатели КГ Эр у крыс линии Вистар, хотя по условиям эксперимента линейные получали большую его дозу и более длительное время по сравнению с беспородными животными. Гипотиреоз значительно увеличил разницу по продолжительности гемолиза и максимуму гемолиза между этими двумя группами крыс (рис. 4). Ответ на адреналин между двумя группами крыс еще более различался по этим же показателям (рис. 5).
Таким образом, экспериментальный гипотиреоз у беспородных крыс увеличил количество Эр, их агглютинабельность, снижал КРЭ.
Адренореактивность Эр у этих животных изменялась незначительно. У линейных крыс гипотиреоз вызвал значительное изменение поведения и увеличение массы тела, но на исследуемые свойства мембраны Эр
существенного воздействия не оказывал. Возможно, это связано с исходно более высокой адренореактивностью Эр и других тканей у линейных животных по сравнению с таковыми у беспородных крыс.
Рис. 5. Ответ на адреналин Эр крыс линии Wistar после введения мерказолила.
За исходный уровень приняты показатели КГ Эр у беспородных крыс.
Различия статистически значимы: * - р<0.05; ** - р<0.01
Известно, что катехоламины могут повышать чувствительность тканей к недостаточному количеству ТГ [20]. Кроме того, известны случаи компенсаторного повышения чувствительности тканей к ТГ при длительном гипотиреозе [22]. В наших экспериментах использован разный режим воздействия мерказолила: крысы линии Вистар более длительно и в большей дозе получали пищу и воду с антитиреодным препаратом, чем беспородные. Но чувствительность у линейных животных оказалась меньше, чем у нелинейных. Возможно, это было связано с усиленным эритропоэзом и появлением новых популяций Эр у линейных животных.
Мы исследовали количество молодых Эр - Rtc и ретикулоцитарную формулу у обеих групп крыс. У беспородных животных количество Rtc составило 17.33±5.76%о, в группе крыс линии Вистар - 27.36±12.15%о. Несмотря на кажущуюся разницу в исследуемых показателях, достоверных различий в них не наблюдали. Последнее, видимо, обусловлено высокой вариабельностью признака у крыс линии Вистар. Однако существовала достоверная разница у беспородных и линейных крыс в абсолютной концентрации Rtc (р<0,01) и
ретикулоцитарной формуле. Последнее заключалось в большем количестве Rtc III стадии зрелости и меньшем количестве Rtc V стадии зрелости у линейных крыс (табл. 4, 5).
Таким образом, различия в ответе на адреналин и гипотиреоз Эр могут быть отчасти обусловлены и более молодой популяцией эритроидных клеток линейных по сравнению с беспородными крысами.
Таблица 4
Ретикулоцитарная формула у беспородных крыс (б/п) и линии Wistar (W)
до приема мерказолила
Показатель Крысы
б/п W
Rtc III, % 12 ± 7.70 26.6 ± 15.19*
Rtc IV, % 40.9 ± 7.98 44.0 ± 4.78
Rtc V, % 39.2 ± 12.52 29.4 ± 11.97*
Примечание. Различия между Rtc б/п и линейных крыс достоверны при *р<0.05.
При гипотиреозе количество Rtc в крови крыс обеих групп уменьшается в 2-3 раза. Тироксин выступает в роли стимулятора эритропоэза, усиливая метаболические процессы [3, 15], что, возможно, осуществляется за счёт активации эритропоэтинов и повышения поглощения кислорода в тканях.
Таблица 5
Концентрации ретикулоцитов в крови беспородных крыс (б/п) и линии Wistar (W) при экспериментальном гипотиреозе
Крысы
Исследуемые б/п W
показатели До приема После приема До приема После приема
мерказолила мерказолила мерказолила мерказолила
Концентрация эритроцитов (млн./мм3) 4.2 ± 0.08 5.2 ± 0.1* 4.5 ± 0.09 4.9 ± 0.1
Концентрация Rtc, %о 17.3 ± 5.76 5.0 ± 1.26* 27.4 ± 12.15 7.9 ± 3.75*
Абсолютная
концентрация Rtc (тыс./мм3) 72092 ± 472 25844± 121* 123120± 1069 38808±375*
Примечание. * - Различия в концентрации Rtc до и после приема мерказолила статистически достоверны при р<0.01.
При индуцированном мерказолилом гипотиреозе уменьшается выработка тироксина щитовидной железой, что вызывает обратную реакцию со стороны органов кроветворения и приводит к снижению Rtc в крови.
Снижение количества Rtc идет на фоне увеличенного количества Эр, что может быть связано с нарушением водного обмена, что является основным симптомом гипотиреоза [3], как следствие - сгущение крови и относительное увеличение концентрации Эр. Вместе с тем при гипотиреозе идёт накопление в тканях гуалуроновой кислоты и хондроитинсульфата, которые относятся к группе гликозамингликанов. Последние могут выступать в роли ингибитора гемопоэза [5]. Автор предполагает, что концентрация гуалуроновой кислоты при ее накоплении начинает непосредственно влиять на количество Rtc в крови. Расщепление гуалуроновой кислоты приводит к увеличению числа КОЕ -Э в костном мозге и увеличению их пролиферативной активности, а также ускорению созревания эритроидных кроветворных прекурсоров. Имеются данные о влиянии гипотиреоза на количество ИЛ-6 [23], который, в свою очередь, непосредственно влияет на начальные этапы эритропоэза. На ранних стадиях развития гипотиреоза количество Rtc увеличивается, при дальнейшем его развитии - уменьшается.
При развитии гипотиреоза происходят изменения в деятельности желудочно-кишечного тракта, что влияет на всасывание железа и витамина Bi2. Последнее ведет к развитию пернициозной анемии [3, 10]. В проведенных исследованиях мазков крови исследованных животных замечено, что Эр окрашиваются неравномерно и появляются разные их формы. Это свидетельствует о попытках организма приспособиться к новым условиям. Появление разных форм Эр мы наблюдали в большей степени зимой и при повышении дозы тиреостатика в экспериментах на линейных крысах. Кроме того, при гипотиреозе наблюдается нарушение обмена железа, приводящее к накоплению сидеробластов в тканях организма [10]. Таким образом, гипотиреоз воздействует на эритропоэз и, как следствие, на количество Rtc весь период созревания эритроцитов. На ранних стадиях гипотиреоза это может происходить через ИЛ-6 и гликозаминогликаны. На фоне гипотиреоза может наблюдаться нефротоксический эффект [8, 9], оказывающий влияние на выработку эритропоэтина и далее на эритропоэз. При гипотиреозе наблюдаются изменения в кровоснабжении почек. Показана [10] кортикостероидная недостаточность у крыс, принимавших тиреостатик, что, в свою очередь, может вести к развитию анемии и влиять на интенсивность эритропоэза [21]. Таким образом, речь идет о целом комплексе факторов, влияющих на эритропоэз при гипотиреозе.
Сезонные различия в действии мерказолила на функциональные свойства мембраны Эр беспородных крыс
До приема мерказолила. В контроле число Эр в единице объема крови у беспородных крыс в летний и зимний периоды года статистически не различалось. РАЭ у крыс в зимний период была выше на 13% на 10-й мин.
эксперимента и на 11% на 20-й мин. наблюдения по сравнению с такими же показателями, зарегистрированными в летний период исследований (p<0.05) (табл. 2).
Таким образом, в скорости реакции агглютинации Эр у беспородных крыс имеются сезонные различия. Зимой РАЭ выше, чем летом. Это, возможно, связано с большей интенсивностью обмена веществ у крыс в зимний период года. В результате увеличивается количество крупнодисперсных белков в плазме крови, ослабляющих заряд Эр, что усиливает их агглютинацию.
В зимний период эффект адреналина был выше по сравнению с результатами, полученными в летний период. Степень РАЭ на 10-й минуте наблюдения увеличилась, в 82% случаев наблюдалось ускорение РАЭ на 39%. Результаты согласуются с данными по РАЭ человека, которые получены в разные сезоны года [17, 18].
Зимой наблюдали замедление временных показателей и увеличение количественного показателя КГ Эр по сравнению с летним периодом (табл. 3). Изменений со стороны количества Rtc в разные сезоны года не отмечено.
После приема мерказолила. Независимо от сезона года при развитии экспериментального гипотиреоза наблюдали повышение количества Эр в единице объема крови по сравнению с такими показателями до приема тиреостатика: зимой на 30%, летом на 25%. Летом степень РАЭ увеличивалась на 18% и 9% на 10-й и 20-й мин. наблюдения, в зимний период степень РАЭ изменилась незначительно (табл. 2). Адренореактивность Эр после приёма мерказолила была повышена, в летний период больше, чем в зимний. Летом адренореактивность увеличилась на 15% и 8% на 10-й и 20-й мин. наблюдения соответственно. Зимой этот показатель изменялся незначительно (табл. 2). После приема тиреостатика наблюдали статистически более значимое замедление КГ Эр, чем до его приема (табл. 3). Изменения, происходящие в мембране Эр зимой, способствуют более длительному сопротивлению различным повреждающим факторам. Зимой мембрана становится жестче и плотнее за счет большего содержания холестерина [1]. В опытных пробах после воздействия мерказолила ответ клеток крови на адреналин в целом уменьшился по сравнению с опытными пробами до его воздействия, но направленность сезонных различий осталась прежней.
После приема препарата наблюдалось появление Rtc II стадии зрелости и сдвиг ретикулоцитарной формулы влево, причем зимой более значительное, чем летом (табл. 6, рис. 6).
Итак, имеются сезонные различия в реакции Эр крыс на гипотиреоз. Гипотиреоз в значительной степени повышал РАЭ только в летний период. Зимой действие мерказолила на агглютинабельность и адренореактивность Эр было ниже, а на показатели КГ Эр - выше, чем летом. Это, возможно, связано с
активизацией работы щитовидной железы у крыс и увеличением чувствительности их тканей к ТГ зимой. Последнее, очевидно, может быть обусловлено и активацией САС в зимний период года. Кроме этого, зимой под действием тиреостатика идет более значительное угнетение эритропоэза и скорости созревания Эр в циркулирующем русле системы крообращения (доля Rtc II-IV стадии зрелости была увеличена, а V стадии - уменьшена).
Таблица 6
Концентрация ретикулоцитов в крови беспородных крыс в разные сезоны 2010 г.
Показатели Лето Зима
до приема после приема до приема после приема
мерказолила мерказолила мерказолила мерказолила
Концентрация эритроцитов (млн/мм3) 4.16 ± 0.08 5.2 ± 0.1* 4.2 ± 0.05 5.5 ± 0.08*
Концентрация Rtc, %о 17.33 ± 5.76 4.97 ± 1.26* 15.17 ± 5.15 6.68 ± 2.88*
Абсолютная
концентрация Rtc (тыс/мм3) 72092 ± 472 25844± 121* 63717±247 36740 ± 222*
Примечание. * - разница концентраций ретикулоцитов в крови б/п крыс до и после приема мерказолила статистически значима (р< 0.01).
50
40
30
20
10
0
лето
зима
II стадия III стадия IV стадия V стадия
Рис. 6. Распределение ретикулоцитов в крови б/п крыс по стадиям зрелости
в разные сезоны года.
Разница в ретикулоцитарной формуле зимой по сравнению с летним периодом года, статистически значима:* - р < 0.05; ** - р < 0.01
Заключение
Фармакологическая блокада щитовидной железы у крыс ведет к увеличению агглютинабельности и снижению кислотной резистентности Эр на фоне относительного повышения их концентрации в крови. Эти эффекты более значимы у беспородных крыс по сравнению с линейными. Отмечены сезонные различия в реакции Эр крыс на гипотиреоз. Гипотиреоз угнетает эритропоэз и
скорость созревания эритроцитов, что отражается более чем в 3-кратном снижении количества ретикулоцитов и сдвиге ретикулоцитарной формулы в сторону более молодых форм.
1. Антонов В.Ф., Смирнова Е.Ю., Шевченко Е.В. Липидные мембраны при фазовых превращениях. М.: Наука, 1992. 321 с.
2. Бойтлер Э.В. Нарушение метаболизма эритроцитов и гемолитическая анемия. М.: Медицина, 1981. 253 с.
3. Валдина Е.А. Заболевание щитовидной железы : руководство. 3-е изд-е. СПБ: Питер, 2006. 368 с.
4. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1999. 459 с.
5. Зюзьков Г.Н., Жданов В.В., Дыгай А.М., Гольдберг Е.Д. Роль гуалуронидазы в регуляции гемопоэза // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2007. Т. 144. № 12. С. 690695.
6. Гительзон И.И., Терсков И.Л. Закономерности распределения эритроцитов по стойкости к различным гемолитикам // Вопросы биофизики, биохимии и патологии эритроцитов. Красноярск: Наука, 1961. С. 30-37.
7. Гладилов В.В. Большой практикум по физиологии и биохимии системы крови : учебное пособие. Пермь: Изд-во Пермского гос. ун-та, 1982. С. 22-24.
8. Козлов В.Н., Кузбеков Р.С., Пономарева Л.Ф. Гистологические проявления нефротоксического эффекта мерказолила у белых крыс в эксперименте // Интеграционные евразийские процессы в науке, образовании и производстве : матер. Всерос. науч.-практ. конф., 19-20 октября 2006 г. Уфа : Изд-во «Уфа». 2006. С. 147-149.
9. Козлов В.Н. Патоморфологические изменения в почках у крыс при гипотиреозе и его коррекции йодобогащенными рационами // Российский ветеринарный журнал. Мелкие домашние и дикие животные. 2007. № 2. С. 19-21.
10. Козлов В.Н. Интегральная оценка и коррекция тиреоидзависимых морфофункциональных нарушений у животных : автореф. дис. ... докт. биол. наук. М., 2008. 38 с.
11. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. 230 с.
12. Луцик А.Д., Денюк Е.С., Луцик М.Д. Лектины в гистологии. Львов: Высш. школа, 1989. 142 с.
13. Мойсеенко Н.А., Иржак Л.И. Агглютинация эритроцитов кролика при напряженном эритропоэзе // Журнал общей биологии. 1972. Т. 13. № 6. С. 779-785.
14. Новицкий В.В., Рязанцева Н.В., Степовая Е.А. и др. Молекулярные нарушения мембраны эритроцитов при патологии разного генеза являются типовой реакцией организма: контуры проблемы // Бюллетень сибирской медицины. 2006. № 2. С. 62-67.
15. Павлов А.Д. Морщакова Е.Ф. Регуляция эритропоэза: Физиологические и клинические аспекты. М.: Медицина, 1987. 272 с.
16. Павлов А.Д., Морщакова Е.Ф., Румянцев А.Г. Эритропоэз, эритропоэтин, железо. Молекулярные и клинические аспекты. М: ГЭОТАР-Медиа, 2011. 299 с.
17. Петрова Н.Б. Кислотная резистентность и агглютинабельность эритроцитов женщин с заболеваниями щитовидной железы, проживающих на Севере // Физиологогигиенические проблемы экологии человека : матер. Всерос. научно-практической конференции с международным участием. Май 2007 г. Белгород: Изд-во Белгород. университета, 2007. С. 88-90.
18. Петрова Н.Б., Пашнина Е.Н., Денисенко О.Д. Адренореактивность организма человека в разные сезоны года // В мире научных открытий. 2012. №2(26). С. 95-97.
19. Потёмкин В.В. Эндокринология. М.: Медицина, 1987. 432 с.
20. Розен В.Б. Основы эндокринологии : учебник. М.: Высшая школа, 1984. 400 с.
21. Сараева Н.О., Загородняя А.Н., Пономарева А.А., Пятидесятникова С.А. Значение функционального состояния щитовидной железы и надпочечников в развитии анемии у больных гемобластозами // Гематол. и трансфузиол. 2005. Т. 50. № 5. С. 9-13.
22. Семененя И.Н. Функциональное значение щитовидной железы // Успехи физиол. наук. 2004. Т. 35. № 2. С. 41-56.
23. Ткаченко В.И. Гипотиреоз: патогенетические основы клинических
проявлений. // Семейная медицина 2008. №1. С. 15-19.
24. Тодоров Й. Клинические лабораторные исследования в педиатрии. София: Физкультура и медицина, 1963. С. 313-318.
25. Caparevic Z., Bojkovic G., Stojanovic D., Ilic V. Dyslipidemia and subclinical hypothyroidism // Med Pregl. 2003. Vol. 56, № 5. Р. 276-280.
26. Monzani F., Dardano A., Caraccio N. Does treating subclinical hypothyroidism improve markers of cardiovascular risk? // Treat Endocrinol. 2006. Vol. 5, № 2. Р. 65-81.
