CC BY
137
ВЛИЯНИЕ ТИРЕОИДНЫХ ГОРМОНОВ НА ПЕРИФЕРИЧЕСКОЕ ЗВЕНО ЭРИТРОНА
Т. П. Бондарь, Л. А. Эльмесова
THE EFFECT OF THYROID HORMONES UPON ERYTHRON PERIPHERAL COMPONENT
Bondar T. P., Elmesova L. A.
The data on the changes of quantitative, bio-physicai and morphometric characteristics of erythrocytes of patients with thyroid giand diseases are stated in the articie. During the research the patients with hypothyroidism and thyrotoxicosis turned out to have anaemia signs of which were most evident at the increase of thyroid hormone ievei.
Key words: erythrocytes, hypothyroidism, thyrotoxicosis, computer morphometry of erythrocytes, deformabiiity, osmoresistance of erythrocytes.
В статье изложены данные изменений количественных, биофизических и морфометрических свойств эритроцитов у больных с заболеваниями щитовидной железы. В ходе исследования выявили признаки анемии у пациентов с гипотиреозом и с тиреотоксикозом, которые наиболее выражены при повышении уровня тиреоидных гормонов.
Ключевые слова: Эритроциты, гипотиреоз, тиреотоксикоз, компьютерная морфометрия эритроцитов, деформабельность, осмотическая резистентность эритроцитов.
УДК біб
Известно, что щитовидная железа - ключевой орган эндокринной системы, регулирующий обменные процессы в организме человека. Проблема патологии щитовидной железы является особенно актуальной в йоднодефицитных регионах. В эндемичных по зобу местностях заболевания щитовидной железы встречаются у 38,9% взрослых и 53,3% детей. Учитывая то, что большую часть территории России составляют районы с природной йодной недостаточностью, можно делать выводы о реальной значимости проблемы. С каждым годом в СКФО увеличивается количество людей, имеющих различные степени болезней щитовидной железы, а также увеличивается количество струмэктомий - операций по удалению щитовидной железы (1).
Именно неорганический йод необходим для образования тиреоидных гормонов: трийодтиро-нина (Т3) и тироксина (Т4). Интенсивность выработки этих гормонов регулируется тиреотроп-ным гормоном (ТТГ) гипофиза по принципу обратной связи: чем выше уровень Т3 и Т4, тем меньше выделяется ТТГ, и наоборот - чем слабее работает железа, тем выше уровень ТТГ (3).
Гипотиреоз - клинический синдром, вызванный длительным, стойким недостатком гормонов щитовидной железы в организме или снижением их биологического эффекта на тканевом уровне. В основе развития синдрома гипотиреоза лежит длительный дефицит йодированных гормонов в организме со снижением окислительных процессов и термогенеза, накоплением продуктов обмена, что приводит к нарушениям ЦНС, эндокринной, сердечно-сосудистой, пищеварительной систем, а также к дистрофии и слизистому отёку различных органов и тканей (микседема).
Г ипертиреоз (тиреотоксикоз) - синдром, обусловленный избыточным образованием ти-реоидных гормонов и повышенным их уровнем в
крови. Также выделяют тиреоидит как причину цитолиза клеток железы и высвобождения ти-реоидных гормонов из своих депо (1).
Необходимым условием гармоничного функционирования всего организма является нормальный уровень гормонов щитовидной железы. Их значение в организме велико: оказывают влияние на умственное, психическое и физическое развитие организма; влияют на половое развитие; контролируют образование тепла в организме, скорость поглощения кислорода тканями, поддерживают нормальную функцию дыхательного центра; влияют на обменные процессы в тканях и органах; участвуют в регуляции водно-солевого баланса; стимулируют образование эритропоэтина, тем самым повышая интенсивность эритропоэза. Также приводят к изменениям клеток крови, которые, к сожалению, недостаточно изучены.
Безусловно доказано, что различные патологические процессы, в основе которых лежат гипоксия и нарушения клеточного метаболизма, отражаются на функциональных и морфологических свойствах эритроцитов (Эр) (4). В свою очередь изменения морфофункционального состояния Эр могут давать определенную информацию о степени выраженности патологического процесса и его природе (2, 6). Мембраны эритроцитов обладают сходным строением и свойствами с мембранами других клеток и биологических структур. Поэтому выявленные изменения в эритроцитарных мембранах являются частными проявлениями мембранотропных эффектов токсического действия гормонов у больных с патологией щитовидной железы.
Целью исследования явилось изучение морфофункционального состояния эритроцитов у больных с различными заболеваниями щитовидной железы.
Материалы и методы исследования.
Для решения поставленных в исследовании задач было проведено двухэтапное исследование. На первом этапе осуществлялась выкопировка сведений из 1183 историй болезни пациентов, находившихся на лечении в эндокринологическом отделении МУЗ Городская клиническая больница № 3 в течение 2010 года, было отобрано 193 истории болезни пациентов, страдающих патологией щитовидной железы, из них 164 истории болезни женщин и 29 истории болезни мужчин в возрасте от 25 до 60 лет. Клинический диагноз гипотиреоз установлен у 124 пациентов, тиреотоксикоз у 69 больных.
На 2 этапе было обследовано 53 женщины в возрасте от 35 до 50 лет. Из них 26 пациенток
эндокринологического отделения, находившиеся на стационарном лечении в весенне-осенний период 2011 года, 12 человек с гипотиреозом и 14 с тиреотоксикозом. Все пациенты были обследованы до назначения терапии.
Контрольную группу составили 27 практически здоровых женщин с сопоставимыми возрастными характеристиками, добровольно согласившихся на обследование.
Для проведения исследования использовали несколько методов. Для количественного определения эритроцитов и эритроцитарных индексов использовали автоматический гематологический анализатор Medonic (Швеция). Компьютерное цитоморфометрическое исследование эритроцитов проводилось на аппаратно-программном комплексе «МЕКОС-Ц» (ЗАО «Медицинские компьютерные системы», Россия), состоящего из микроскопа с тринокуляром «NIKON», цифровой фотокамеры «Delta Pix - 300», персонального компьютера и программного обеспечения (программа «Эритроцитометрия»), определяли морфометрические, оптические, геометрические показатели Эр. Метод определения осмотической резистентности Эр унифицированным методом в модификации Л.И. Идельсона позволил количественно измерить степень гемолиза эритроцитов в забуферных гипотонических растворах хлорида натрия. Для определения деформабель-ности Эр использовали лазерный дифрактометр Rheodyn-SSD, производство фирмы Myrenne GmbH (Германия), который позволяет оценить эластичность клеточной стенки при различном давлении.
Состояние периферического звена эритрона у больных с патологией щитовидной железы на основании ретроспективного анализа историй болезни определяли по количеству эритроцитов, концентрации гемоглобина, величине гематокрита, среднему объему эритроцита, среднему содержанию гемоглобина в эритроците, средней концентрации гемоглобина в эритроците и ширине распределения эритроцитов по объему. Статистическая оценка результатов позволила установить некоторые особенности (таблица 1).
Анализ таблицы 1 выявил достоверные различия количества эритроцитов, концентрации гемоглобина, среднего объема Эр и среднего содержания Нв в Эр у гипотиреозом сравнению с данными здоровых. Количество эритроцитов и концентрация гемоглобина снижены у пациентов с тиреотоксикозом, при этом отмечается увеличение среднего объема эритроцитов у больных с гипотиреозом.
Таблица 1
Эритроцитарные показатели у больных с заболеваниями щитовидной железы по сравнению
с данными здоровых (Х ± м, р<0,05)
Показатели, единицы измерения Г ипотиреоз (п=124) Тиреотоксикоз (п=69) Здоровые (п=27)
ИБС, 1012г/л 4,4 ± 0,04* 4,7 ± 0,05*** 5,2 ± 0,08**
ИвБ, г/л 114,3 ± 3,9* 114,7 ± 5,1 142,0 ± 2,7**
НСТ, % 42,8 ± 3,05 39,6 ± 0,5*** 42,9 ± 0,7
МСУ, фл 89,1 ± 0,9* 84,3 ± 0,3*** 82,9 ± 0,8**
МСН, пг 29,4 ± 0,2* 34,8 ± 5,1 27,6 ± 0,31
МСНС, г/л 32,8 ± 0,08 32,5 ± 0,09*** 33,2 ± 0,33**
* - достоверное различие между первой и третьей группами ** - достоверное различие между второй и третьей группами *** - достоверное различие между первой и второй группами
Для проверки соответствия результатам количественного анализа эритроцитов, проведенного по данным выкопировки сведений из историй болезни, обследовали больных с патологией щитовидной железы. Провели статистиче-
ский анализ полученных данных и сравнение количественных изменений показателей эритроцитов периферической крови у больных с гипотиреозом и тиреотоксикозом (таблица 2).
Таблица 2
Оценка эритроцитарных показателей у больных с патологией щитовидной железы (X ± т, р<0,05)
Показатель Г ипотиреоз (п=12) Тиреотоксикоз (п=14) Здоровые (п=27)
ИБС, 1012г/л 4,4 ± 0,2* 4,1 ± 0,1 5,2 ± 0,08**
ИвБ, г/л 121,2 ± 2,8* 109,3 ± 7,2 142,0 ± 2,7**
ИСТ, % 40,1 ± 0,3* 38,8 ± 2,7 42, 9 ± 0,7
МСУ, фл 90,0 ± 4,4 83,3 ± 6,9 83,1 ± 0,8
МСН, пг 29,1 ± 1,6 26,9 ± 2,9 27,6 ± 0,3
МСНС, % 32,5 ± 0,3 32,3 ± 0,5 33,2 ± 0,3
достоверность различия в группах:
* - больных с гипотиреозом и здоровых, р<0,001;
** - больных с тиреотоксикозом и здоровыми, р<0,005;
*** - больных с гипотиреозом и тиреотоксикозом, р<0,005.
Таким образом, выяснили, что количественные изменения Эр периферической крови совпадают с данными ретроспективного анализа. Было установлено, что количество Эр, концентрация гемоглобина и гематокрит достоверно различаются в группах больных с гипотиреозом и здоровыми добровольцами. В группах больных с тиреотоксикозом и здоровыми добровольцами имеются достоверные различия по таким показателям, как концентрация гемоглобина и количество Эр.
Морфометрические эритроцитарные показатели оценивали, используя данные компьютерной цитофотометрии эритроцитов: анализ геометрических параметров эритроцитов (средний диаметр, фактор формы, площадь поверхности эритроцитов и т.д.) и их статистических характеристик (таблица 3).
Анализ показателей компьютерной цито-морфометрии показал, что морфофункциональное состояние эритроцитов значительно различается в группах больных с гипотиреозом и тиреотоксикозом. Так при гипертиреозе наблюдается преимущественно нарушение размеров эритроцитов, что проявляется увеличением показателя анизоцитоза, за счет доли микроцитов и уменьшением среднего размера клеток.
Изучение эритроцитарной формулы, т.е. определение процентного содержания клеток разных формы, полученной в результате компьютерной микроскопии препаратов больных с заболеваниями щитовидной железы, позволило выявить различия в группах в зависимости от типа патологии (таблица 4).
Таблица 3
Оценка геометрических показателей у больных с патологией щитовидной железы (X ± т; р<0,05)
Показатель Гипотиреоз (п=12) Тиреотоксикоз (п=14) Здоровые (п=27)
Анизоцитоз, % 7,0 ± 0,1 8,5 ± 0,5*** 6,36 ± 0,13**
Площадь Эр, мкм2 38,9 ± 1,9* 37,6 ± 1,1 43,45 ± 0,07**
Средний диаметр Эр, мкм 7,1 ± 1,2 7,0± 0,1 7,41 ± 0,07**
Фактор формы, ед 14,2 ± 0,1 14,5 ± 0,3 14,16 ± 0,08
Микроциты, % 21 ± 4,9* 31,7 ± 5,9*** 12,6 ± 1,3**
Макроциты, % 0,1 ± 0, 001 0,1 ± 0,001 0,2 ± 0,04
Нормоциты, % 78,9 ± 12,4* 68,2 ± 5,8*** 87,2 ± 1,7**
достоверность различия в группах:
* - больных с гипотиреозом и здоровых;
** - больных с тиреотоксикозом и здоровыми;
*** - больных с гипотиреозом и тиреотоксикозом.
Таблица 4
Оценка морфометрических показателей у больных с патологией щитовидной
железы (X ± т, р<0,05)
Показатель, % Гипотиреоз (п=12) Тиреотоксикоз (п=14) Здоровые (п=27)
Пойкилоцитоз 20 ± 7,6* 4,5 ± 2,6*** 2,21 ± 0,36
Дискоциты 87,9 ± 1,1* 92,7 ± 3,8 95,59 ± 1,07
Эхиноциты 2,1 ± 0,8 1,2 ± 0,8 0,58 ± 0,12
Эллиптоциты 1,6 ± 0,3 2,1 ± 1,7 0,51 ± 0,07**
Сфероциты 15,7 ± 6* 1,1 ± 0,6*** 0,89 ± 0,09
Каплевидные 0,8 ± 0,3* 0,2 ± 0,1*** 0,06 ± 0,02**
Укушенные 0,1 ± 0,1* 0,2 ± 0,2 0,33 ± 0,05
Деформированные 3,0 ± 0,8 2,5 ± 1,4 2,04 ± 0,16
достоверность различия в группах:
* - больных с гипотиреозом и здоровых;
** - больных с тиреотоксикозом и здоровыми;
*** - больных с гипотиреозом и тиреотоксикозом.
Так при гипотиреозе в периферической крови имеет место резкий пойкилоцитоз, проявляющийся увеличением количества эритроцитов нетипичной формы: большого количества сфе-роцитов и необратимо измененных (деформированных) клеток. При тиреотоксикозе пойкилоци-тоз выявлен в меньшей степени, определяются тенденции к снижению доли дискоцитов, при этом отмечается достоверное увеличение доли обратимо измененных клеток за счет эллиптоци-тов и каплевидных эритроцитов.
Биофизические свойства мембраны эритроцитов оценивали, изучая деформабельность эритроцитов - способность эритроцитов менять свою форму, фактор, определяющий реологические свойства крови в микрососудах, просвет которых меньше среднего диаметра клетки. А также оценки осмотической резистентности
эритроцитов. При исследовании элонгации эритроцитов в группах больных с гипотиреозом и тиреотоксикозом были выявлены некоторые особенности. Результаты статистического анализа приведены в таблице 5.
У больных с патологией щитовидной железы отмечается изменение биофизических свойств мембран Эр по сравнению со здоровыми. У больных с гипотиреозом отмечается повышение способности Эр к деформации на низких показателях давления, что соответствует микроцирку-ляторному руслу, и снижение при высоком давлении. Изменения объясняются снижением устойчивости мембраны Эр. При гипертиреозе отмечается повышение способности Эр к деформации на низких показателях давления, что соответствует микроциркуляторному руслу.
С целью выявления изменений биофизиче- пах больных с гипотиреозом и тиреотоксикозом.
ских свойств Эр провели сравнение данных ос- Данные приведены в таблице 6.
мотической резистентности эритроцитов в груп-
Таблица 5
Оценка показателей деформабельности эритроцитов у больных с заболеваниями щитовидной железы (X ± т, р<0,05)
Давление, Ра Гипотиреоз (п=12) Тиреотоксикоз (п=14) Здоровые (п=27)
0,3 4,3 ± 1,1* 3,9 ± 1,1 1,9 ± 0,4**
0,6 8,3 ± 0,5 7,1 ± 3 6,3 ± 0,4**
1,2 16,6 ± 1,1 15,3 ± 3,8 14,2 ± 0,57**
3 27,1 ± 1,8 26,8 ± 2,9 26,8 ± 0,58
6 33,1 ± 2,1 34,4 ± 1,8*** 36,4 ± 0,7
12 37,3 ± 2,6 40,1 ± 1,1 40,2 ± 0,5
30 39,7 ± 2,1* 46,1 ± 1,1*** 45,3 ± 0,47
60 39,4 ± 2,3* 46,9 ± 2,6*** 46,4 ± 0,7
достоверность различия в группах:
* - больных с гипотиреозом и здоровых, р<0,05;
** - больных с тиреотоксикозом и здоровыми, р<0,001;
*** - больных с гипотиреозом и тиреотоксикозом, р<0,05.
Таблица 6
Показатели осмотической резистентности Эр у больных с патологией щитовидной железы (X ± т)
Показатель Г ипотиреоз Тиреотоксикоз Здоровые
резистентности Эр (п=12) (п=14) (п=27)
Начало гемолиза 0,6 ± 0,1 0,7 ± 0,2*** 0,47 ± 0,25**
Конец гемолиза 0,5 ± 0,1 0,6 ± 0,2 0,43 ± 0,25
достоверность различия в группах:
* - больных с гипотиреозом и здоровых;
** - больных с тиреотоксикозом и здоровыми, р<0,001; *** - больных с гипотиреозом и тиреотоксикозом, р<0,05.
Статистический анализ в группах здоровых и больных с патологией щитовидной железы показал, что показатели гемолиза Эр, определяемого концентрацией хлорида натрия в растворе, у больных с заболеваниями щитовидной железы повышаются, по сравнению с данными здоровых, при этом у больных с тиреотоксикозом повышение более выраженное.
Заключение. Методом ретроспективного анализа историй болезни пациентов эндокринологического отделения МУЗ Г ородская клиническая больница № 3 установлено, что у больных с гипотиреозом и с тиреотоксикозом отмечается снижение количества Эр и концентрации гемоглобина, которые наиболее выражены у больных с тиреотоксикозом. При этом у больных с гипотиреозом отмечается повышение способности Эр к деформации на низких показателях давления,
что соответствует микроциркуляторному руслу, и снижение при высоком давлении, изменение осмотической резистентности Эр. При тиреотоксикозе отмечается повышение способности Эр к деформации на низких показателях давления, что соответствует микроциркуляторному руслу. При этом нарушения осмотической резистентности более выражены. Также при тиреотоксикозе уменьшается средний размер клеток, за счет микроцитов, а при гипотиреозе выражен пойки-лоцитоз и наблюдается большое количество необратимо измененных клеток и сфероцитов.
Таким образом, установлены различия морфофункционального состояния Эр периферического звена эритрона, которые вероятно обусловлены различиями в гормональном дисбалансе, с одной стороны, и степенью выраженности тканевых метаболических нарушений, с другой.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дедов И. И. Болезни органов эндокринной системы. Руководство по внутренним болезням / И. И. Дедов. - М.: Медицина, 2005. -683 с.
2. Козлов Д. В. Структурно-функциональные свойства мембран эритроцитов и методы их изучения / Д. В. Козлов. - Н.Новгород, 1999. - 68 с.
3. Маклакова Т. П. Гуморальный иммунитет при аутоиммунном тиреоидите в алтайской популяции / Т. П. Маклакова, Т. В. Ап-пельганс, Е. М. Шимотюк, Н. А. Краюшкина, Н. Н. Зиндеева // Клиническая лабораторная диагностика. - 2004. - №9. - С.27-28.
4. Потапенко А. Я. Осмотическая устойчивость эритроцитов: Учебное пособие / А.Я. Потапенко А. А. Кягова, A.M. Тихомиров. -Москва, 2006. - 16 с.
5. Piagnerelli M. Assessment of erythrocyte shape by flow cytometry techniques / M. Piagnerelli, K. Zouaoui Boudjeltia, D. Brohee, A. Vereer-
straeten, P. Piro, J. L. Vincent, M. Vanhaever-beek // J. Clin Pathol. - 2006. - Vol. 14.
Об авторах
Бондарь Татьяна Петровна, ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет», доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой физико-химических основ медицины и клинической лабораторной диагностики МХБФ СГУ. Сфера научных интересов - изучение особенностей гемопоэза, систем адаптации у здоровых людей и при патологических состояниях в условиях метаболического стресса. Автор более 300 научных работ, из них 2 монографии. Tatiana_bond_st@ mail.ru
Эльмесова Людмила Асланбековна, ГОУ ВПО
«Ставропольский государственный университет», аспирант 1 года кафедры физикохимических основ медицины и клинической лабораторной диагностики. Сфера научных интересов - эритропоэз при эндокринных заболеваниях. Автор 12 научных статей.
Lyudmila. aslanbekovna07 @yandex.ru
