Морфофункціональні особливості щитоподібної залози під впливом тимектомії і введення тимогена в різні вікові періоди

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

ХАРЬКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УДК: 591. 444: 57. 083. 3

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

МОРФОФУНКЦІОНАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ ЩИТОПОДІБНОЇ ЗАЛОЗИ ПІД ВПЛИВОМ ТИМЕКТОМІЇ ТА ВВЕДЕННЯ ТИМОГЕНА В РІЗНІ ВІКОВІ ПЕРІОДИ

(анатомо-експериментальне дослідження)

14.03.01 - нормальна анатомія

БОЛГОВА Олена Сергіївна

Харків - 2004

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Луганському державному медичному університеті МОЗ України.

Науковий керівник:

доктор медичних наук, професор Ковешніков Володимир Георгійович, заслужений діяч науки і техніки України, лауреат Державної премії України. Луганський державний медичний університет, завідувач кафедри нормальної анатомії людини.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Костиленко Юрій Петрович, Українська медична стоматологічна академія (м. Полтава), завідувач кафедри анатомії людини;

доктор медичних наук, професор Федонюк Ярослав Іванович, заслужений діяч науки і техніки України. Тернопільська медична академія ім. І.Горбачевського, завідувач кафедри анатомії людини.

Провідна установа:

Івано-Франківська державна медична академія МОЗ України.

Захист відбудеться “24” червня 2004 р. о 14.00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.600.03 при Харківському дер-жавному медичному університеті (61022, м. Харків-22, пр. Правди, 12).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного медичного університету (61022, м. Харків, пр. Леніна,4).

Автореферат розісланий "18" травня 2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат медичних наук, доцент Терещенко А.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

щитоподібний залоза тимоген фолікул

Актуальність тими. Щитоподібна залоза - важливий елемент ендокринної системи. Вона має виражену спроможність до морфофункціональних перебудов під впливом різноманітних ендогенних та екзогенних чинників (Т.И. Вихрук, О.С. Береснева, 2000; Б.Г. Салтанов, О.Д. Сидорова, 1998; Г.Ю. Юкина, В.Л. Быков, 2001; N. Barlas, 2002; R. Buffenstein, R.Woodley, 2001). На теперішній час найбільш вивченими з екзогенних чинників, що впливають на щитоподібну залозу є: гіпокінезія і гіперкінезія, емоційно-фізичний стрес, лазерне і рентгенівське випромінювання, зміна температурних режимів довкілля (Н.М Левандовська та співавт., 1998; Г.І. Мантак, 2000; М.М. Платик та співавт., 1998; Н.С. Хоч та співавт., 1994). Існує низка робіт щодо вивчення впливу ендогенних чинників, таких як зміна кровопостачання і іннервації щитоподібної залози, вплив гормонів та їх синтетичних аналогів, пестицидів, запальних процесів (Г.Г. Автандилов, В.С. Барсуков, 1993; С.Ю. Масловський, В.О. Литовченво, 1999; А.П. Пилов, 1998; С.Н. Рящиков та співавт., 1992). Проте, комплексних анатомо-експериментальних праць, що вивчали б морфофункціональні особливості щитоподібної залози при змінах імунного статусу організму, існує недостатньо.

В останні роки проблема захворювань щитоподібної залози набула особливої актуальності. Численність органів і систем, що реагують на тиреоїдні гормони, включає дану проблему в сферу інтересів представників різних медичних дисциплін (С.В. Зяблицев, 2003; T.R. Meling, 1999; P. Mirk, V. Rufini, 1999), а зростаюча частота захворювань щитоподібної залози серед населення України виводить її на перший план сучасної ендокринології. Це пов'язано з тим, що сумарна частота різноманітних форм патології щитоподібної залози навіть поза зонами зобної ендемії складає не менше 20% загальної захворюваності (И.Л.Аветисьян, 2002; М.И. Балаболкин, 1998; М.Э. Бронштейн, 1999).

Крім того, великий клінічний інтерес викликають імунодефіцитні стани й аутоімунні захворювання. Широке їх поширення серед населення України пов'язано з наслідками аварії на ЧАЕС, погіршенням екологічної ситуації, поширенням СНІД (С.Н. Калашникова, 2002; Ю.І. Караченцев, 2001; В.Г. Ковешников та співавт., 1999). Значна кількість ліквідаторів аварії на ЧАЕС страждають захворюваннями щитоподібної залози (Н.І. Афанасьєва, 1998; О.О.Дмитренко, 2002). Це пов'язано з тим, що імунодефіцитні стани супроводжуються патологією ендокринних залоз, особливо щитоподібної залози, кори надниркових залоз та гонад.

Не викликає сумніву наявність тісного функціонального зв'язку між імунною й ендокринною системами (Д.А. Базыка, 2003; Л.И. Бобро та співавт., 2002). Якщо протягом останніх 25 років при вивченні явищ нейросекреції була встановлена принципова єдність ендокринної і нервової систем (Б.В. Алёшин, В.И. Губский, 1983), то зараз є всі підстави говорити про аналогічне функціональне об'єднання ендокринної й імунної систем регуляції гомеостазу (А.Е. Вершигора, 1994; Н.Д. Тронько, В.Ф. Чеботарев, 1990). Це висуває значення імунних механізмів у патогенезі деяких ендокринопатій на головне місце (А.Ш. Зайчик, Л.П. Чурилов, 2000).

У літературі неодноразово висловлювалася думка про патогенетичну роль тимуса в розвитку захворювань щитоподібної залози (Н.М. Тихонова, М.Н. Зобнина, 1982; В.О. Шідловський, П.О. Герасимчук, 1998). Було показано, що видалення тимуса у хворих тиреотоксикозом зменшувало симптоми захворювання (А.Е. Вершигора, 1994). Це клінічне спостереження, здавалося б, свідчить про те, що тимус сприяє гіперфункції щитоподібної залози, оскільки гормональна активність останньої після тимектомії знижувалася. Але результати наступних досліджень виявилися суперечливими. Відповідно до даних одних авторів (R.F.Calhoun, 1999; J.C. Ruckert, 1999), тимектомія призводила до підвищення функціональної активності щитоподібної залози, інших - до зниження рівня тиреоїдної активності (L. Delriviяere, 1998).

Незважаючи на велику кількість клінічних спостережень, анатомо-експериментальних робіт у даній області мало. Існуючи данні розрізнені і суперечливі, усе вищевикладене й обумовлює актуальність даного дослідження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до плану наукових досліджень Луганського державного медичного університету і є складовою частиною науково-дослідної теми кафедри нормальної анатомії людини “Особливості морфогенезу кісткової, імунної та ендокринної систем під впливом екологічних чинників”, номер державної реєстрації 0103U006652. Автор є відповідальним виконавцем розділу планової комплексної наукової роботи, який стосується щитоподібної залози.

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження було вивчення морфофункціональних особливостей щитоподібної залози щурів різних вікових періодів під впливом тимектомії (модель імунодефіцитного стану) і введення тимогену (аналога одного з пептидов тимуса).

Відповідно до мети дослідження були поставлені такі задачі:

Створити програмно-апаратний комплекс для гістоморфометричного аналізу щитоподібної залози.

Вивчити морфофункціональні особливості щитоподібної залози щурів різних вікових періодів при введенні тимогену (стимуляції імунної системи).

Виявити морфофункціональні зміни щитоподібної залози щурів у різні вікові періоди після тимектомії (моделі імунодефіцитного стану).

Вивчити зміни в щитоподібної залозі на ультрамікроскопічному рівні в умовах експерименту.

Виявити кореляційні зв'язки між різноманітними морфометричними параметрами фолікулів щитоподібної залози й оцінити статистичну достовірність впливу чинників експерименту на зміни цих параметрів.

Об'єкт дослідження - щитоподібна залоза щурів різних вікових періодів

Предмет дослідження - органометричні та гістоморфометричні параметри щитоподібної залози, ультрамікроскопічні зміни тироцитів, рівень трийодтироніна та тироксина у сироватці крові.

Методи дослідження - органометричний - для вивчення щитоподібної залози на органному рівні, морфометричний - для вивчення щитоподібної залози на тканинному рівні, ультрамікроскопічний - для вивчення щитоподібної залози на клітинному рівні, метод твердофазного імуноферментного аналізу - для визначення рівня тиреоїдних гормонів в сироватці крові, математичний аналіз з використанням методів статистики - для визначення абсолютних величин досліджуваних показників та характеру їх зв'язків, методи кореляційного та факторного аналізів - для інтерпретації отриманих результатів.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше на великому експериментальному матеріалі виявлені морфофункціональні зміни щитоподібної залози щурів різних вікових періодів під впливом тимектомії і введення тимогена, виразність і спрямованість цих змін залежала від віку тварин, виду впливу і тривалості експерименту. Вперше в щитоподібній залозі щурів описані солідні клітинні гнізда, які раніше були вивчені у інших видів ссавців. Вперше досліджена динаміка змін ультрамікроскопічної структури тироцитів щурів після тимектомії, а також в умовах уведення тимогена. Встановлено кореляційні залежності між досліджуваними параметрами і визначена статистична достовірність впливу умов експерименту.

Теоретичне і практичне значення одержаних результатів. В результаті даного дослідження були одержані нові дані про морфофункціональні зміни щитоподібної залози в умовах змодельованого імунодефіцитного стану і стимуляції імунної системи. Виявлені зміні мікро- та ультрамікроструктури щитоподібної залози розширюють і поглиблюють існуючі уявлення про механізми взаємодії ендокринної та імунної систем у різні вікові періоди. Дана робота може бути основою для подальших клінічних досліджень, розробки нових методів профілактики і лікування захворювань щитоподібної залози в умовах вторинного імунодефіциту. В ході роботи був створений апаратно-програмний комплекс для стандартизованого морфометричного дослідження гістологічних зрізів щитоподібної залози. За результатами дисертаційної роботи були отримані деклараційні патенти України на винаходи “Пінцет для екстракції щитоподібної залози у дрібних лабораторних тварин” (№ 61509А, Бюл. №11, 17.11.2003) та “Пінцет для тимектомії” (№ 64156А, Бюл. №2, 16.02.2004).

Основні положення дисертації використовуються в навчальному процесі і науково-дослідній роботі кафедр нормальної анатомії людини Кримського, Донецького, Запорізького медичних університетів, Тернопільської та Івано-Франківської медичних академій, кафедри анатомії, оперативної хірургії та топографічної анатомії і гістології Сумського державного університету, а також кафедр оперативної хірургії та топографічної анатомії Луганського медичного університету і Буковинської медичної академії.

Особистий внесок здобувача. Внесок автора в одержання наукових результатів полягає в проведенні аналізу літератури, в постановці мети та формуванні задач, складанні плану та проведенні всіх експериментальних морфофункціональних досліджень. Автором особисто удосконалена методика проведення тимектомії в щурів різних вікових періодів, а також проведені всі оперативні втручання і збір матеріалу. Автором проведений комп'ютерний морфометричний аналіз гістологічних зрізів щитоподібної залози з подальшим статистичним опрацюванням і аналізом отриманих результатів, а також їх узагальненням. Ультрамікроскопічне дослідження отриманих препаратів щитоподібної залози проводили разом із співробітниками лабораторії електронної мікроскопії Харківського НДІ радіології. Інтерпретація отриманих результатів, всі положення які винесені на захист і висновки дисертації належать автору. Запозичення результатів інших авторів відсутні.

Апробація результатів дослідження. Матеріали дисертації доповідались і обговорювалися на III національному конгресі АГЕТ України “Актуальні питання морфології” (м. Тернопіль, 2002), IV Українській конференції молодих вчених, присвяченій пам'яті академіка Фролькіса (м. Київ, 2003), I Міжрегіональній конференції молодих вчених “Актуальні питання біології та медицини” (м. Луганськ, 2003), Науково-практичній конференції морфологів “Роль імунної, ендокринної та нервової систем у процесах морфогенезу та регенерації” (м. Запоріжжя, 2003), Міжнародній науково-практичній конференції “Актуальні проблеми педіатричної остеології” (м. Євпаторія, 2003), V Українській конференції молодих вчених, присвяченій пам'яті академіка Фролькіса (м. Київ, 2004).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 10 наукових праць, що цілком відображають основні результати дослідження (6 статей у профільних журналах, рекомендованих ВАК України, з них 5 самостійних, 3 тез у матеріалах з'їздів і конференцій), отримані два деклараційні патенти України на винаходи і 1 позитивне рішення на видачу деклараційного патенту.

Структура та обсяг дисертації. Матеріали дисертації викладено на 247 сторінках принтерного тексту (149 сторінок основного тексту). Робота включає вступ, огляд літератури, 5 розділів власних досліджень, висновки і список літератури, що включає 323 першоджерел (151 - українськомовні і російськомовні, 172 - іноземних авторів). Робота ілюстрована 33 таблицями і 110 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. З метою вирішення поставлених завдань проведене експериментальне дослідження на 360 білих щурах. Під час експерименту лабораторні тварини утримувалися відповідно до Правил, прийнятих Європейською конвенцією по захисті хребцевих тварин, використовуваних для експерименту і наукових цілей (Страсбург, 1986 р.). В залежності від віку тварини були розділені на три рівні серії. Першу серію склали статевонезрілі щури із вихідною масою 30-40 грамів (віком 4 тижні), другу серію - статевозрілі щури з вихідною масою 130-150 грамів (у віці 4 місяців), в третю серію увійшли тварини періоду старечих змін із вихідною масою 330-350 грамів (у віці 18 місяців). Тварин кожної серії підрозділяли на групи в залежності від діючих на них агентів. Першу групу склали щури, що перенесли тимектомію. В другу групу увійшли тварини, що перенесли операцію ложної тимектомії. Щури, котрим внутрішньоочеревинно вводили тимоген, склали третю групу. Тварини, які одержували фізіологічний розчин хлориду натрію - четверту групу. Щурів кожної групи розподіляли на підгрупи в залежності від тривалості експерименту. Терміни спостереження були 7, 15, 30, 90 і 180 доби. Тимектомію робили хірургічним засобом. Після ефірного наркозу щурів закріплювали на столику в положенні на спині. Лінію майбутнього розтину змащували 2% розчином дикаїну. Скальпелем для очних операцій розтинали шкіру і поверхневу фасцію від нижнього краю перснеподібного хряща до середньої третини груднини. По лінії розтину тупо розсовували м'язи шиї і прямими ножицями для очних операцій по середній лінії розсікали груднину. Розвівши краї рани, тупо відшаровували тимус від навколишніх судин і серця. Обидві частки залози видаляли пінцетом для тимектомії. Рану зашивали шовковими нитками. Поверхня розтину змащували настойкою йоду. Повноту видалення тимусу контролювали макроскопічно при розтині тварин і за допомогою гістологічного аналізу клітковини переднього середостіння.

Тваринні другої групи піддавалися операції ложної тимектомії. При цьому проводили всі етапи оперативного втручання крім видалення тимусу. Щури третьої групи одержували тимоген виробництва “Дніпрофарм” Україна П/96/158/6. Він являє собою синтетичний дипептид глутаміл-триптофан, ідентичний природному з'єднанню, виділеному хроматографічним методом з екстракту тимусу. Відомо, що тимоген активує диференціювання Т-лімфоцитів, відновлює співвідношення імуннорегулюючих клітин і функціональної активності системи неспецифічного захисту. Зараз тимоген широко застосовується в клінічній практиці для нормалізації реакцій клітинного і гуморального імунітету, стимуляції процесів регенерації, відновлення біохімічних і гематологічних показників крові при імунодефіцитних станах, активізації синтезу ендогенного інтерферону. Препарат уводився тваринам щодня вранці (протягом 10 днів), внутрішньоочеревинно в дозі 1мкг/кг маси тіла. Розрахунок дозування здійснювали по формулі: доза щура=3,62*доза людини/0,57. Тваринам четвертої групи вводили внутрішньоочеревинно еквівалентну кількість фізіологічного розчину хлориду натрію по тій же схемі.

Після закінчення термінів експерименту тварин декапітували під ефірним наркозом відповідно до “Методичних рекомендацій по виведенню тварин з експерименту” (1985). Виділяли щитоподібну залозу разом із трахеогортаним комплексом за допомогою пінцета для екстракції щитоподібної залози в дрібних лабораторних тварин, препарували, проводили її макроскопічний аналіз. Вивчали такі органометричні показники: довжину, ширину, товщину частки органа за допомогою окуляра-мікрометра МОВ-1-15 ГОСТ 7865-56 і окулярної вимірювальної сітки мікроскопа БМП-3. Калібрування вимірювальних приладів здійснювали за допомогою міліметрового відрізка ГОСТ 7513-55. Об'єм розраховували по формулі: V=abcр/6, де а - довжина частки, b - ширина частки, с - її товщина. Масу органа визначали за допомогою аналітичних ваг ВЛА-200 із точністю до 1 мг. Потім щитоподібну залозу фіксували в 10% розчині нейтрального формаліну. Проводку матеріалу здійснювали по стандартній схемі шляхом звезводнювання в спиртах зростаючої концентрації і видалення спирту за допомогою ксилолу. Зразки заливали в парафін. З отриманих блоків на мікротомі МС-2 виготовляли парафінові зрізи товщиною 4-5 мкм, фарбували їх гематоксилін-еозіном і досліджували під бінокулярним мікроскопом Olympus BX-41 (Японія). Кількісний морфометричний аналіз кожного гістологічного препарату проводився у 6 полях зору стандартної площі на апаратно-програмному комплексі який складався із мікроскопа Olympus ВХ-41, адаптерів OLYMPUS С 3040-ADV і USMAD-3, цифрового фотоапарата OLYMPUS С-5050 (Японія) і комп'ютера ATHLON 2,2 ГГц. Таким чином, у кожній групі тварин досліджувалося 36 полів зору (для яких приведені дані по кількості фолікулів), а в цілому вивчалося 2160 полів зору. Цифрові зображення розміром 5 млн. пікселей та глибиною кольору 24 біта записувалися на CD-диски, далі опрацьовувалися програмою Morpholog Light-Thyroid. Спочатку кожне зображення приводилось до реального розміру за допомогою каліброваного модуля. Потім на зображення накладалася колірна маска (із граничними значеннями RGB, а також мінімальними і максимальними розмірами об'єктів пошуку). Далі програма автоматично розпізнавала усі фолікули, які знаходились у полі зору. Межі фолікулярних тироцитів (між апікальним і базальним полюсом) знаходилися візуально. Після чого програма визначала наступні параметри: максимальний і мінімальний діаметри фолікулів, їх площу й об'єм, периметр і площу колоїду, висоту і площину фолікулярного епітелію, середню кількість тироцитів у фолікулі, відношення площі фолікулярного епітелію до площі колоїду (ПЭ/ПК). Крім того, визначали загальну кількість об'єктів у полі зору, а також процентне співвідношення дрібних, середніх і великих фолікулів. Отримані дані опрацьовували за допомогою пакета статистичних програм, проводились параметричний, кореляційний і факторний аналізи.

Для електронно-мікроскопічного дослідження шматочки щитоподібної залози розміром 1мм3 занурювали спочатку в глутаральдегідний фіксатор по Тарновському на 24 години, потім - у 1% тетроксид осмію по Паладе на 1 годину. Після дегідратації в етанолі зростаючої концентрації й абсолютного ацетону, матеріал заливали сумішшю епоксидних смол (епон-аралдіт). Полімеризацію проводили протягом 36 годин при 60 Сє. Ультратонкі зрізи виготовляли на ультрамікротомі УМТП-4 Сумського ПО “Електрон” (Україна), контрастували в розчині уранілацетату і цитраті свинцю по Рейнольдсу і переглядали в електронному мікроскопі ЕМ-125 того ж ПО з прискорючою напругою 75 кВ. Вивчений матеріал документували у виді негативних і позитивних фотовідбитків. У сироватці крові щурів методом твердофазового імуноферментного аналізу визначали рівень трийодтироніна і тетрайодтироніну (тироксину).

Результати дослідження, їх аналіз та узагальнення. Під впливом умов експерименту органометричні показники - довжина, ширина, товщина й об'єм частки щитоподібної залози змінювалися таким чином: у статевонезрілих тварин в умовах вторинного імунодефіциту, викликаного тимектомією, всі показники були вірогідно вище контрольних значень на 2,58% - 34,14% (максимально відрізняючись на ранніх термінах), а в умовах імуностимуляції при введенні тимогена вони були знижені на 0,76% - 14,94%. У статевозрілих щурів спостерігається аналогічна динаміка: органометричні показники після тимектомії були вищі контрольних значень на 1,68% - 14,48%, а при введенні тимогена - нижчі на 0,32% - 7,98%, проте на відміну від попередньої серії, у статевозрілих тварин достовірні зміни спостерігаються тільки на ранніх термінах експерименту. У щурів періоду старечих змін достовірних відмінностей не виявлено.

Для інтерпретації отриманих результатів морфометрії фолікулів щитоподібної залози ми застосовували методи кореляційного та факторного аналізів. Відповідно даним кореляційного аналізу було виділено декілька груп статистично зв'язаних морфофункціональних параметрів щитоподібної залози. Першу групу складали показники, що характеризують геометрію фолікула: більший та менший діаметри, його площа й об'єм, площа і периметр колоїду мали високий позитивний кореляційний зв'язок (r = 0,6 - 0,9). Проводячи факторний аналіз даних показників, ми з'ясували, що і тимектомія і введення тимогена є статистично значимими чинниками експерименту (F-розрахункове в усіх випадках перевищувало верхню критичну межу). Аналізуючи силу впливу цих чинників на морфометричні показники даної групи, ми прийшли до висновку, що з усіх геометричних параметрів найбільш умови експерименту впливають на більший діаметр фолікула (маркерний параметр).

Більший діаметр фолікула змінювався в різних вікових групах різноспрямовано. У тварин статевонезрілого віку тимус відіграє важливу роль в становленні імунної й ендокринної систем. Гормони тимуса виявляють значну регуляторну (опосередковану гіпоталамо-гіпофізарною системою) дію на щитоподібну залозу, тому екстирпація тимуса призводить до збільшення більшого діаметра фолікулів у зв'язку з накопиченням колоїду.

Аналогічна картина спостерігається й у тварин періоду старечих змін. Тимус у цьому віці притерплює інволютивні зміни і не відіграє істотної ролі у формуванні імунної відповіді. Але загальне зниження компенсаційних можливостей організму призводить до вираженої реакції щитоподібної залози на видалення тимуса - зниження функціональної активності та як слідство - накопичення колоїду. Тому спостерігається збільшення більшого діаметра фолікулів, що вірогідно відрізняється від контрольних значень на ранніх термінах досліду на 16,7% і 13,08% (на 7 і 15 добу, відповідно). Для тварин репродуктивного віку спостерігається протилежна картина, це можливо пояснити високими компенсаційними можливостями організму в цьому віці, максимальною морфофункціональною стабілізацією щитоподібної залози. Тому негативний вплив тимектомії позначається, насамперед, на висоті тиреоїдного епітелію (сплощення фолікулярних тироцитів) і не впливає на кількість накопиченого колоїду. Оскільки виведення колоїду не порушується, як у попередніх групах, діаметр фолікулів зменшується. Більший діаметр фолікулів менше контрольних значень протягом усього терміну спостереження, максимально відрізняючись від контролю на 7 добу після оперативного втручання (-26,4%). Надалі він наближається до контролю і на 180 добу спостереження вірогідно від нього не відрізняється.

Введення тимогена призводить до протилежних змін. У тварин статевонезрілого і старого віку відбувається зменшення більшого діаметра фолікулів в зв'язку з посиленням захоплення колоїду із порожнини фолікулів (за рахунок активації структур тироцитів відповідальних за синтез тиреоїдних гормонів). Ці процеси максимально виражені на ранніх термінах спостереження - 7 - 15 діб, причому в статевонезрілих тварин. У статевозрілих щурів уведення тимогена також викликає активацію синтетичної активності тироцитів, що підтверджується підвищенням концентрації трийодтироніна в сироватці крові, але процеси накопичення колоїду зростають ще в більшому ступені в зв'язку з явищем двуфазної мітотичної активності, яка властива тваринам цього віку (И.И. Дедов, В.И. Дедов, 1992; А.Г. Кочетков, Н.И. Петрова, 1993, А.В. Павлов, Е.Н. Анашкина, 1996). Для інших геометричних параметрів (менший діаметр фолікула, його площа й об'єм, площа і периметр колоїду) була характерна та ж динаміка: тимектомія у статевонезрілих і старих тварин призводить до збільшення цих показників, а введення тимогена - до зниження. У статевозрілих тварин спостерігалася протилежна картина.

Другу групу зчеплених параметрів, відповідно до даних кореляційного аналізу склали параметри, що характеризували фолікулярний епітелій. Із збільшенням більшого діаметра фолікула зростає площа тиреоїдного епітелію (r = 0,80) і кількість тироцитів (r = 0,65) в фолікулі. За даними факторного аналізу тимектомія і введення тимогена призводять статистично значимий вплив на ці морфометричні параметри у тварин статевонезрілого і статевозрілого віку, причому маркерним показником варто вважати висоту фолікулярного епітелію. При тимектомії висота фолікулярного епітелію у статевонезрілих тварин вірогідно знижується на 27,75%-32,1% в порівнянні з контролем протягом першого місяця після операції, потім ці зміни поступово нівелюються. У статевозрілих тварин спостерігається та ж динаміка, але відсоток відхилення менший (10,41%-19,35%) і висота фолікулярного епітелію залишається вірогідно зниженою на 18,26% навіть через три місяця після операції. У тварин періоду старечих змін тимектомія, відповідно до даних факторного аналізу, не виявляє статистично значимого ефекту на висоту фолікулярного епітелію, хоча простежуються тенденції аналогічні для тварин інших вікових груп. При введенні тимогена спостерігається протилежна дія: у тварин усіх вікових груп виявляється статистично значимий тиреостимулюючий ефект протягом першого місяця після курсу ін'єкцій. Так, у статевонезрілих тварин висота тиреоїдного епітелію вірогідно вище контрольної на 9,69%-10,56%, у тварин репродуктивного віку на 13,32%-53,34%, а у старих щурів на 3,98%-13,57% після чого дія препарату поступово нівелюється.

Від висоти фолікулярного епітелію залежить його площа і, як слідство, - функціональна активність залози. Відповідно до даних факторного аналізу тимектомія статистично значимо впливає на даний морфометричний показник у статевонезрілих і статевозрілих тварин. У тварин старечого віку через низький рівень обмінних процесів подібного ефекту не спостерігається. У статевонезрілих тварин на ранніх термінах дослідження виявляється збільшення площі фолікулярного епітелію при одночасному зниженні висоти фолікулярних тироцитів і збільшенні розмірів фолікулів. Це відбувається через порушення процесів утилізації колоїду та є морфологічними ознаками порушення функціональної активності. У статевозрілих тварин площа епітелію в перший місяць після тимектомії вірогідно знижена на 35,22%-45,93%, при одночасному зниженні розмірів фолікулів, що також є ознакою порушення функції, пов'язаної з пригнобленням синтетичної активності тироцитів. Введення тимогена, відповідно до даних факторного аналізу, статистично значимо впливає на площу фолікулярного епітелію у щурів всіх вікових груп. У тварин репродуктивного віку значення цього показника вірогідно вище контролю на 42,86%-58,34% протягом першого місяця експерименту. У тварин статевонезрілого віку і періоду старечих змін достовірного відхилення розмірів фолікулів від контрольних даних не спостерігається. Виходячи з отриманих даних, в роботі досліджувалась функціональна активність щитоподібної залози саме у тварин статевозрілого віку.

Після тимектомії на ультрамікроскопічному рівні були зареєстровані зміни тонкої будови щитоподібної залози. Після тимектомії на 7 добу спостереження в щитоподібній залозі щурів переважають функціонально неактивні тироцити з темними ядрами неправильної форми, іноді навіть пікнотичними. Профілі гранулярної ендоплазматичної сітки значно розширені, що надає клітинам “ажурного” вигляду. Це є свідченням затримки в них тиреоглобуліну, який або посилено синтезується, що малоймовірно, або погано виводиться. У залишках цитоплазми розташовані органели: мітохондрії з невеликими крістами, комплекс Гольджи з розширеними ламелами, окремі лізосоми та фагосоми. Найбільші ультраструктурні зміни відбуваються в інтерфолікулярних острівцях. Це обумовлено тим, що в порівнянні з тироцитами фолікулярного епітелію, вони не мають виходу до порожнини фолікула. Клітини інтерфолікулярних острівців мають пікнотичне ядро, сильно розширені профілі гранулярної ендоплазматичної сітки, залишки органел, серед котрих найбільш чітко проглядаються комплекси Гольджи з розширеними ламелами. Крім того, тканина щитоподібної залози містить велику кількість лаброцитів, а судини крім еритроцитів - лімфоцити і тромбоцити. На більш пізньому терміні експерименту серед гинучих тироцитів з'являються високі клітини, які утворюють мікрофолікули. Їх ядра великі, світлі, з правильними контурами і чітким ядерцем. Порожнини гранулярної ендоплазматичної сітки незначно розширені, охоплюють мітохондрії. Комплекс Гольджи і лізосоми мають звичайний вигляд. Звертає на себе увагу наявність вигнутої до порожнини фолікула апікальної мембрани що містить велику кількість мікроворсинок занурених у колоїд. Це вказує на підвищену секреторну активність цих тироцитів. У тканині щитоподібної залози дуже багато С-клітин, для яких характерним є розташування групами по декілька у кожній.

На 7 добу після закінчення введення препарату тимогена в щитоподібній залозі щурів переважають функціонально активні тироцити зі світлими ядрами правильної форми і незначно розширеними профілями гранулярної ендоплазматичної сітки. У цитоплазмі розташовані численні мітохондрії з добре вираженими крістами, помірна кількість лізосом, комплекс Гольджи з розширеними ламелами. Призматичні тироцити утворюють невеликі фолікули, оточені великою кількістю розширених судин. Епітелій судин фенестрований, у просвіті знаходяться еритроцити і тромбоцити. Зустрічаються окремі С-клітини зі світлими ядрами, що містять еухроматин. Серед фолікулів знаходяться численні інтерфолікулярні острівці, що містять світлі і темні тироцити. Колагенові волокна екстрацелюлярного матрикса добре розвинені, виявляються в подовжньому і поперечному перетинах. Серед волокон сполучної тканини зустрічаються її клітини - фібробласти, що супроводжують судини, а також еозинофіли. Ультраструктура клітин свідчить про підвищену функціональну активність. На 30-ту добу після закінчення введення тимогена при ультрамікроскопічному дослідженні спостерігається поліморфна картина. Деякі тироцити в стінці фолікулів мають ультраструктуру близьку до структури тироцитів щурів контрольних груп. Відмінною рисою є наявність у цитоплазмі значної кількості великих колоїдних крапель, навколо яких розташовані численні лізосоми та фагосоми. Базальна мембрана в основі клітин утворює складки. Між ними в цитоплазмі розташовані довгі ниткоподібні мітохондрії з великою кількістю чітких, правильно орієнтованих кріст. Це свідчить про збільшення поверхні базального полюса клітини, що вказує на підвищену інтенсивність обмінних процесів між тироцитами та перикапілярною щілиною. Серед вище описаних тироцитів знаходяться клітини з темними ядрами неправильної форми, що містять глибки хроматину. У залишках цитоплазми розташовуються органели. Матрикс мітохондрій прояснений, іноді вакуолізований або містить пластинчасті тільця, що утворились із внутрішньої мембрани. Іноді серед фолікулів щитоподібної залози виявляються залишки колоїду, який містить уламки тироцитів: пікнотичне ядро, зруйновані органели. Це свідчить про функціональну напруженість і виснаження тироцитів.

Методом твердофазного імуноферментного аналізу визначали рівень трийодтироніна та тетрайодтироніна (тироксина) у сироватці крові тварин. За допомогою регресійного аналізу були отримані формули залежності концентрації гормонів від терміну експерименту. Результати регресійного аналізу свідчать, що протягом періоду спостереження у контрольних щурів рівень трийодтироніна вірогідно не змінювався (r = 0,12). У тимектомованих тварин концентрація трийодтироніна вірогідно знижується (r = -0,49). Для цих щурів формула регресії виглядала так: концентрація трийодтироніна, нг/100 мл = -0,05*термін експерименту (у днях) + 90,12. Отже, з часом після оперативного втручання функціональна активність щитоподібної залози знижується в умовах вторинного імунодефіциту, що цілком узгоджується з даними морфометричного аналізу.

У умовах імуностимуляції, викликаної введенням тимогену спостерігається протилежна картина: функціональна активність щитоподібної залози підвищується (r = 0,56), особливо протягом першого місяця після курсу ін'єкцій препарату. Отримана формула регресійної залежності свідчить про ріст концентрації трийодтироніна протягом експерименту: концентрація трийодтироніна, нг/100 мл = 0,11*термін експерименту (у днях) + 64,99.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі вирішена актуальна наукова задача - вивчені морфофункціональні особливості щитоподібної залози щурів різних вікових періодів під впливом тимектомії (модель імунодефіцитного стану) і введення тимогена (аналога одного з пептидов тимуса).

В щитоподібній залозі відбувається виражена морфофункціональна перебудова при тимектомії та введенні тимогена білим щурам різних вікових періодів постнатального онтогенезу. Виразність і спрямованість цих змін залежить від віку тварин і термінів спостереження. Максимальні зміни спостерігаються у статевозрілих щурів.

При вивченні морфогенезу щитоподібної залози тимектомованих тварин виявлені морфологічні ознаки зниження функціональної активності. У статевонезрілих щурів - за рахунок порушення процесу утилізації колоїда: органометричні показники, більший діаметр фолікулів та площа тиреоїдного епітелію вище контрольних значень на 2,58% - 34,14% (р<0,05) при одночасному зниженні висоти фолікулярного епітелію на 27,75%-32,1% (р<0,05). У статевозрілих тварин і щурів періоду старечих змін - за рахунок зниження синтетичної активності тироцитів: вірогідно знижуються більший і менший діаметри фолікулів, їх площа й об'єм, площа і висота тиреоїдного епітелію також вірогідно нижчі від контрольних значень на 10,41%-19,35% і 35,22%-45,93%, відповідно.

На морфофункціональну активність щитоподібної залози введення тимогена за даними факторного аналізу призводить статистично значимий вплив. В умовах імуностимуляції, викликаної введенням тимогена спостерігалася протилежна картина в динаміці органометричних і морфофункціональних показників.

Відповідно до даних кореляційного аналізу виявлено декілька груп зв'язаних між собою морфофункціональних параметрів щитоподібної залози: 1) група показників, що характеризує геометрію фолікула (r = 0,6 - 0,9) - більший і менший діаметри, площа і периметр колоїду, площа й об'єм фолікула; 2) група показників, які характеризують фолікулярний епітелій (r = -0,7) - кількість тироцитів і висота фолікулярного епітелію; 3) група показників, що характеризує функціональну активність щитоподібної залози (r = 0,38 - 0,47) - рівень трийодтироніна в сироватці крові, більший діаметр фолікула, площа і периметр колоїду, площа й об'єм фолікула. Концентрація тироксина в сироватці крові не корелювала з морфометричними показниками.

Ультраструктурні зміни щитоподібної залози статевозрілих щурів після перенесеної тимектомії характеризувалися більшою кількістю функціонально неактивних тироцитів із темними, неправильної форми ядрами і розширеними профілями гранулярної ендоплазматичної сітки, що є свідченням затримки в них тиреоглобуліну.

Після введення тимогена на ультрамікроскопічному рівні в щитоподібній залозі переважають функціонально активні тироцити зі світлими ядрами правильної форми і незначно розширеними профілями гранулярної ендоплазматичної сітки, з численними мітохондріями, помірною кількістю лізосом і комплексом Гольджи з розширеними ламелами. Все це свідчить про підвищення синтетичної активності тироцитів.

Дані твердофазного імуноферментного аналізу свідчать про зниження рівня трийодтироніна в сироватці крові після тимектомії: Т₃ (нг/100 мл) = -0,05*термін експерименту + 90,12 і підвищенні після введення тимогена: Т₃ (нг/100 мл) = 0,11*термін експерименту + 64,99.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Болгова Е.С. Солидное клеточное гнездо в паренхиме щитовидной железы крысы // Український медичний альманах. - 2002. - Т. 5, № 5. - С. 24-25.

Болгова Е.С. Динамика морфометрических показателей щитовидной железы неполовозрелых крыс при иммунодефицитном состоянии, вызванном тимэктомией // Український медичний альманах. - 2003. - Т. 6, № 1. - С. 18-20.

Болгова Е.С. Особенности гистоморфометрических показателей щитовидной железы белых крыс периода старческих изменений под влиянием тимэктомии // Український медичний альманах. - 2003. - Т. 6, № 2. - С. 164-167.

Ковешников В.Г., Болгова Е.С. Особенности морфометрических и гистоморфометрических показателей щитовидной железы половозрелых крыс под влиянием тимэктомии // Український медичний альманах. - 2003. - Т. 6, № 3. - С. 77-80. (Особисто здобувачем проведено забір матеріалу, виготовлення та морфометрія гістологічних препаратів, статистична обробка даних).

Болгова О.С. Особливості ультраструктури щитоподібної залози щурів що перенесли тимектомію в експерименті // Науково-практична конференція морфологів “Роль імунної, ендокринної та нервової систем в процесах морфогенезу та регенерації”, Актуальні питання фармацевтичної та медичної науки та практики. Зб. наук. ст. - Запоріжжя, 2003. - С. 230-235.

Болгова Е.С. Динамика морфометрических показателей щитовидной железы половозрелых крыс под влиянием тимогена // Український медичний альманах. - 2004. - Т. 7, № 1. - С..

Болгова Е.С. Морфофункциональная характеристика щитовидной железы в условиях первичного иммунодефицита // Український морфологічний альманах. - 2003. - Т.6, №2. - С.14-17.

Кащенко С.А., Болгова Е.С., Овчаренко В.В. Динамика изменений в щитовидных железах, надпочечниках и плечевых костях крыс в эксперименте // ІІІ національний конгрес АГЕТ України, Київ, Актуальні питання морфології. - Тернопіль: Укрмедкнига. - 2002. - С. 128-129. (Особисто здобувачем виконано фрагмент роботи, стосовно щитоподібної залози).

Болгова О.С. Зміна органометричних показників щитоподібної залози щурів, що перенесли тимектомію в експерименті // IV Українська конференція молодих вчених присвячена пам'яті академіка В.В. Фролькіса. - Київ. - 2003. - С. 26-27.

Болгова Е.С. Динамика гистоморфометрических показателей щитовидной железы половозрелых крыс под влиянием тимэктомии // Актуальні питання біології та медицини: Зб. наук. пр. - Луганськ: АЛЬМА-МАТЕР, 2003. - С. 28-30.

Деклараційний патент України на винахід № 61509А, А61В17/00 “Пінцет для екстракції щитоподібної залози в дрібних лабораторних тварин” / Ковешніков В.Г., Кащенко С.А., Болгова О.С., Маврич В.В., заявл. № 2003021424 від 18.02.2003р., опубл. 17.11.2003 р. Бюл. №11. (Особисто здобувачем сформульована ідея винаходу та виконано ескіз пінцету).

Деклараційний патент України на винахід № 64156А, А61В17/00 “Пінцет для тимектомії” / Ковешніков В.Г., Кащенко С.А., Болгова О.С., Овчаренко В.В., заявл. № 2003021425 від 18.02.2003р., опубл. 16.02.2004р, Бюл. №2. (Особисто здобувачем сформульована ідея винаходу та виконано ескіз пінцету).

АНОТАЦІЯ

Болгова О.С. Морфофункціональні особливості щитоподібної залози під впливом тимектомії і введення тимогена в різні вікові періоди. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.01 - нормальна анатомія. - Харківський державний медичний університет МОЗ України, Харків, 2004.

Дисертація присвячена вивченню морфології щитоподібної залози та її функції в нормі, після тимектомії (модель імунодефіцитного стану) і після введення тимогена (аналога одного з пептидів тімуса). Експерментальна робота проведена на 360 білих щурах різних вікових серій.

Вперше отримані дані, які характеризують морфофункціональні зміни щитоподібної залози щурів різних вікових періодів під впливом тимектомії і введення тимогена. Виразність і спрямованість цих змін залежала від віку тварин, виду впливу і тривалості експерименту. Вперше в щитоподібній залозі щурів описані солідні клітинні гнізда, які раніше були виявлені у інших видів ссавців. Вперше досліджена динаміка змін ультрамікроскопічної будови тироцитів щурів після тимектомії, а також в умовах введення тимогена.

Встановлено кореляційні залежності між досліджуваними параметрами і визначена статистична достовірність впливу умов експерименту. Знайдено формули регресійної залежності рівня трийодтироніна в сироватці крові щурів від терміну експерименту.

Ключові слова: щитоподібна залоза, тимектомія, тимоген, морфометрія, тиреоїдні гормони.

АННОТАЦИЯ

Болгова Е.С. Морфофункциональные особенности щитовидной железы под влиянием тимэктомии и введения тимогена в разные возрастные периоды. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.01 - нормальная анатомия. - Харьковский государственный медицинский университет МЗ Украины, Харьков, 2004.

Диссертация посвящена изучению морфологии щитовидной железы и ее функции в норме, после тимэктомии (модель иммунодефицитного состояния) и после введения тимогена (аналога одного из пептидов тимуса). Экспериментальная работа проведена на 360 белых крысах разных возрастных серий, которые были разделены на группы в зависимости от вида воздействия и сроков наблюдения (7, 15, 30, 90 и 180 суток). Извлекалась и изучалась щитовидная железа с помощью органометрических методов, проводилась морфометрия гистологических срезов с помощью аппаратно - программного комплекса на базе микроскопа Olympus ВХ-41 (Япония) и авторской программы Morpholog Light-Thyroid, проводилось ультрамикроскопическое исследование на электронном микроскопе ЕМ-125 (Украина, Сумы), определялась концентрация тироксина и трийодтиронина в сыворотке крови методом твердофазного иммуноферментного анализа. В ходе статистической обработки данных использовались методы двухфакторного дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов.

В ходе исследования доказано, что в щитовидной железе происходит выраженная морфофункциональная перестройка после тимэктомии и введения тимогена. Выраженность и степень этих изменений зависела от возраста животных и сроков наблюдения. Максимальные изменения наблюдаются у половозрелых крыс.

У тимэктомированных животных выявлены морфологические признаки снижения функциональной активности: у неполовозрелых крыс - за счет нарушений процессов утилизации коллоида: органометрические показатели, больший диаметр фолликулов и площадь тиреоидного эпителия выше контрольных значений на 2,58% - 34,14% (р<0,05) при одновременном снижении высоты фолликулярного эпителия на 27,75%-32,1% (р<0,05). У половозрелых животных и крыс периода старческих изменений - за счет снижения синтетической активности тироцитов: достоверно снижаются больший и меньший диаметры фолликулов, их площадь и объем, площадь и высота тиреоидного эпителия также достоверно ниже контрольных значений на 10,41%-19,35% и 35,22%-45,93%, соответственно.

На морфофункциональную активность щитовидной железы введение тимогена, по данным факторного анализа, также оказывает статистически значимое влияние. В условиях иммуностимуляции, вызванной введением тимогена, наблюдалась обратная картина в динамике органометрических и морфофункциональных показателей.

Согласно данным корреляционного анализа выявлены несколько групп, связанных между собой морфофункциональных параметров щитовидной железы: 1) группа показателей, характеризующих геометрию фолликула (r = 0,6-0,9) - больший и меньший диаметры, площадь и периметр коллоида, площадь и объем фолликула; 2) группа показателей, характеризующих фолликулярный эпителий (r = -0,7) - количество тироцитов и высота фолликулярного эпителия; 3) группа показателей, характеризующих функциональную активность (r = 0,38-0,47) - уровень трийодтиронина в сыворотке крови, больший диаметр фолликула, площадь и периметр коллоида, площадь и объем фолликула. Концентрация тироксина в сыворотке крови не коррелировала с другими морфометрическими показателями.

Ультраструктурные изменения щитовидной железы половозрелых крыс после перенесенной тимэктомии характеризовались большим количеством функционально неактивных тироцитов с темными, неправильной формы ядрами и расширенными профилями гранулярной эндоплазматической сети, что является свидетельством задержки в них тиреоглобулина.

После введения тимогена на ультрамикроскопическом уровне в щитовидной железе преобладают функционально активные тироциты со светлыми ядрами правильной формы и незначительно расширенными профилями гранулярной эндоплазматической сети с многочисленные митохондриями, умеренным количеством лизосом и комплексом Гольджи с расширенными ламелами. Все это свидетельствует о повышении синтетической активности тироцитов.

Данные твердофазного иммуноферментного анализа свидетельствуют о снижении уровня трийодтиронина в сыворотке крови после тимэктомии: Т₃ (нг/100 мл) = -0,05*срок эксперимента + 90,12 и повышении после введения тимогена: Т₃ (нг/100 мл) = 0,11*срок эксперимента + 64,99.

Ключевые слова: щитовидная железа, тимэктомия, тимоген, морфометрия, тиреоидные гормоны.

SUMMARY

Bolgova O.S. Morphofunctional features of thyroid gland under influence of thymectomy and injections of thymogenum in the different age periods. - Manuscript.

The dissertation submitted for the Candidate of Sciences (Medicine) Degree in speciality 14.03.01 - normal anatomy. - The Kharkov State Medical University MHP of Ukraine, Kharkov, 2004.

The dissertation is devoted to study of morphological structure of thyroid gland and its function in norm, after thymectomy (model of immunodeficiency condition) and after injections of thymogenum (analogue of one of thymus' peptides). The experimental work is carried out on 360 white rats of different age groups.

For the first time were received data which characterize morphofunctional change of thyroid gland of rats in the different age periods under influence of thymectomy and injections of thymogenum, force and orientation of these changes depended from age of animals, kind of influence and duration of experiment. For the first time in rats' thyroid gland were revealed solid cellular' jack, which was described at other kinds of animals before. For the first time was investigated dynamics of change of ultramicroscopic structure of thyreocytes after thymectomy, and also in conditions of injections thymogenum.

The correlation dependences between researched parameters were established and the statistical reliability of influence of conditions of experiment was determined. The regression formulas of dependence of a thriiodothyronine level in whey of blood from terms of experiment were found.

Key words: thyroid gland, thymectomy, thymogenum, morphometry, thyroid hormones.

Размещено на Allbest.ru