ЦИТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ  И  БИОХИМИЧЕСКИЕ  ПОКАЗАТЕЛИ  ЩИТОВИДНОЙ  ЖЕЛЕЗЫ  ПРИ  ВОЗДЕЙСТВИИ  НА  ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ  ЖИВОТНЫХ

Намазбаева  Зулкия  Игеновна

д-р  мед.  наук,  профессор,  руководитель  лаборатории  экологической  биохимии  и  генетики  Национального  центра  гигиены  труда  и  профессиональных  заболеваний,  Республика  Казахстан,  г.  Караганда

E-mail:  zin9357@mail.ru

Базелюк  ЛюдмилаТимофеевна

д-р  биол.  наук,  профессор,  главный  научный  сотрудник  лаборатории  экологической  биохимии  и  генетики  Национального  центра  гигиены  труда  и  профессиональных  заболеваний,  Республика  Казахстан,  г.  Караганда

E-mail:  bazeluk42@mail.ru

Сакиев  Канат  Зекенович

д-р  мед.  наук,  директор  Национального  центра  гигиены  труда  и  профессиональных  заболеваний,  Республика  Казахстан,  г.  Караганда

E-mail:  ncgtpz@gmail.com

Введение.  Щитовидная  железа  —  тиреоидная  система  вовлекается  в  реакцию  стресса  на  ранних  стадиях  и  принимает  активное  участие  в  формировании  адаптивной  реакции  организма  на  действие  различных  факторов  внешней  среды  [5,  с.  8—10].

В  литературе  имеется  немало  данных  о  влиянии  металлов  на  функцию  щитовидной  железы,  однако  среди  них  нет  сведений  о  действии  марганецсодержащей  полиметаллической  пыли,  образующейся  в  процессе  открытой  добычи  марганецсодержащих  руд  [2,  с.  3—8,  9,  с.  3—40,  10,  с.  4—8].  Между  тем,  воздействие  данной  пыли  на  функцию  щитовидной  железы  представляет  интерес.

Целью  настоящей  работы  явилась  оценка  функционального  состояния  щитовидной  железы  в  условиях  воздействия  марганецсодержащей  пыли  Жайремского  горно-обогатительного  комбината  на  экспериментальных  животных.

Материалы  и  методы

Экспериментальные  исследования  проводили  на  беспородных  белых  крысах  —  самцах  массой  180—220  грамм.  Животные  были  поделены  на  3  группы.  Крыс  1-й  и  2-й  групп  подвергали  однократному  интратрахеальному  запылению  в  дозе  50  мг/мл  полиметаллической  пылью,  в  состав  которой  входят  Mn  —  15  %,  Fe  —  3,4  %,  Pb  —  0,10  %,  SiO₂  —  0,28  %,  Zn  —  0,04  %,  Hg  —  0,005  %  и  др.  Первую  группу  животных  обследовали  через  70  дней,  вторую  по  истечении  3  месяцев.  Животные  3  группы  служили  контролем.

Для  оценки  функционального  состояния  щитовидной  железы  использовали  биохимические  и  цитологические  методы.  В  плазме  крови  определяли  концентрацию  гормонов  щитовидной  железы  радионуклидным  методом  in-vitro,  с  использованием  стандартных  наборов  реактивов  производства  фирмы  «Иммунотех»  (Чехия).  Радиоактивность  проб  подсчитывали  на  анализаторе  γ  —  излучения  «Гамма-12».  В  суточной  моче  крыс  определяли  концентрацию  неорганического  йода  по  методу  [8,  с.  37—38].  Уровень  оксида  азота  (NO)  в  гомогенатах  тканей  определяли  по  методу  П.П.  Голикова  [4,  с.  6—9]. 

Для  цитологических  исследований  брали  щитовидную  железу  крыс,  разрезали  ее  на  части  и  делали  на  предметном  стекле  отпечатки,  подсушивая  их  при  комнатной  температуре,  мазки  фиксировали  и  окрашивали.  При  микроскопии  подсчитывали  300  клеток  с  каждого  препарата.  Изучали  клеточный  состав  щитовидной  железы,  который  состоит  из  А-клеток,  продуцирующих  тиреоидные  гормоны,  В-клеток,  секретирующих  серотонин,  С-клеток,  вырабатывающих  кальцитонин.  При  исследовании  обращали  внимание  на  клетки  с  явными  морфологическими  признаками  деструкции  [1,  с.  1].

По  истечении  70  дней  (1-я  группа)  после  однократной  интратрахеальной  затравки  были  проведены  цитологические  исследования  щитовидной  железы,  при  которых  выявлено  повышение  количество  нормальных  А-клеток  в  2,4  раза,  дегенеративных  4,6  раза,  по  сравнению  с  контрольными  величинами.  Наблюдалось  снижение  количества  нормальных  С-клеток  в  2,1  раза  и  дегенеративных  на  89  %,  так  же  отмечались  достоверное  снижение  количества  дегенеративных  В-клеток  и  незначительная  тенденция  к  увеличению  количества  нормальных  В-клеток  (таблица  1).  Параллельно  отмечалось  повышение  уровня  NO  на  140  %,  по  сравнению  с  контрольными  величинами.

Таблица  1. 

Содержание  NO  и  цитоморфологические  показатели  клеток  щитовидной  железы  крыс  при  интратрахеальной  затравке  марганецсодержащей  пылью  (n=23,  М+m)

*  —  достоверные  изменения  по  сравнению  с  контролем  (p<0,05)

В  сыворотки  крови  наблюдалось  снижение  уровня  основных  гормонов  щитовидной  железы  —  тироксина  на  74  %,  трийодтиронина  на  32  %,  в  моче  регистрировалось  возрастание  концентрации  неорганического  йода  в  2  раза  (таблица  2).

Таблица  2. 

Показатели  уровня  неорганического  йода  в  сыворотке  крови  у  крыс  при  затравке  марганецсодержащей  пылью  в  сроки  70  дней  и  3  месяца  (n=23,  М+m)

*  —  достоверные  изменения  по  сравнению  с  контролем  p<0,02, 

**  —  p<0,01

Изменение  общего  количества  А  и  В-клеток,  а  также  снижение  количества  С-клеток  можно  расценивать  как  компенсаторно-адаптивную  реакцию  организма  в  ответ  на  воздействие  стрессорного  фактора,  однако  значительное  увеличение  количества  дегенеративных  клеток  типа  А  и  снижение  общего  количества  С-клеток  указывает  на  резкое  цитотоксическое  действие  основных  компонентов  изучаемой  пыли  (марганец).  Изменения  в  клеточном  составе  щитовидной  железы  отражаются  на  ее  функциональной  активности.  Известно,  что  В-клетки  (тучные  клетки)  С-клетки  (парафолликулярные  клетки)  обеспечивают  гомеостаз  биогенных  аминов  в  щитовидной  железе.  Они  могут  выступать  в  качестве  переносчиков  серотанина  и  катехоламинов  в  функционально  активные  центральные  зоны  органов.  Биогенные  амины,  в  свою  очередь,  стимулируют  эндоцитоз  коллоида  А-клетками  и  выделения  териоидных  гормонов  в  кровь,  а  также  регулируют  функциональное  состояние  микроциркулярного  русла  железы  [6,  с.  12—15,  11,  с.  40—42].  Следовательно,  при  снижении  количества  С-клеток  снижается  способность  А-клеток  продуцировать  гормоны,  а  также  усваивать  неорганический  йод,  необходимый  для  нормального  синтеза,  что  и  подтверждается  достоверным  снижением  уровней  тиреоидных  гормонов  в  сыворотке  крови  и  увеличением  концентрации  неорганического  йода  в  моче.  Изменения  в  микроциркуляции  железы  приводят  к  гипоксии  ткани,  что  вызывает  активацию  эндотелиальной  NO-синтазы  [3,  с.  3—5].  Вследствие  активации  NO-синтазы  происходит  повышение  уровня  NO,  что  приводит  к  расширению  междольковых  капилляров  и  венул,  увеличению  объема  сосудистого  русла,  усилению  кровотока  и  повышению  элиминации  дегенеративных  В  и  С-клеток.

Анализ  полученных  данных  через  3  месяца  показал  повышение  количества  нормальных  и  дегенеративных  В-клеток  на  79  %  и  в  4  раза  соответственно  с  контрольной  группой,  причем  в  основном  встречались  клетки,  в  цитоплазме  которых  наблюдались  вакуолизация  и  признаки  дистрофии.  Общее  количество  С-клеток  было  снижено  в  5,9  раза.  Однако  количество  нормальных  и  дегенеративных  А-клеток  по  сравнению  с  контрольной  группой  не  изменялось.  Возрастание  общего  количества  В-клеток  обусловлено  необходимостью  поставки  биогенных  аминов  для  нормального  функционирования  А-клеток.  Снижение  общего  количества  С-клеток,  возможно,  объясняется  усиленной  элиминацией  дегенеративных  клеток  из  ткани  щитовидной  железы  в  условиях  воздействия  повышенных  концентраций  NO  при  хронической  гипоксии.  Одновременно  с  нормализацией  количества  дегенеративных  и  нормальных  А-клеток  происходит  снижение  уровня  NO  на  35  %,  по  сравнению  с  1-й  группой  и  приближение  этих  значение  к  их  контрольным  величинам  (таблица  1).

В  сыворотке  крови  изменений  уровней  тиреоидных  гормонов  не  наблюдалось,  однако  в  моче  отмечалось  снижение  концентрации  неорганического  йода  примерно  в  2  раза  (таблица  2). 

Полученные  данные  (нормализация  А-клеток)  указывают  на  некоторую  стабилизацию  функции  щитовидной  железы  при  более  длительном  периоде  воздействия  марганецсодержащей  пыли.  Изменение  уровня  NO  носит  адаптивный  характер  и  может  выступать  как  фактор  эндогенной  защиты,  участвуя  в  ограничении  клеточных  повреждений  и  развитии  аппоптоза  [7,  с.  44—48].  Однако  изменение  структуры  В  и  С-клеток,  а  также  снижение  концентрации  неорганического  йода  указывают  на  состояние  напряжения  адаптационных  механизмов  в  системе  щитовидной  железы  при  воздействии  токсического  фактора.

Выводы 

1. Изучаемая  пыль  оказывает  резкое  цитотоксическое  действие  на  клетки  щитовидной  железы,  что  отражается  на  ее  функциональном  состоянии.
2. При  длительном  сроке  воздействия  (3  месяца)  наблюдается  состояние  напряжения  адаптационных  механизмов  в  системе  щитовидной  железы  при  воздействии  токсического  фактора.
3. В  формировании  механизмов  адаптации  щитовидной  железы  к  неблагоприятному  воздействию  полиметаллической  пыли  отмечено  активное  участие  NO.

Список  литературы:

1. Базелюк  Л.Т.  Критерии  оценки  гистофизиологических  изменений  кроветворной  и  гепаторенальной  систем  организма  при  комплексной  действии  угольно-породной  пыли  и  физической  нагрузки  (экспериментальное  обоснование).  Караганда,  2002.  —  С.  1.
2. Боев  В.М.  Гигиена  и  санитария.  —  2002.  —  №  5.  —  С.  3—8.
3. Ванин  А.Ф.  Вестник  РАМН.  —  2000.  —  №  4.  —  С.  3—5.
4. Голиков  П.П.,  Николаева  Н.Ю.,  Гавриленко  А.И.  Патологическая  физиология.  —  2000.  —  №  2.  —  С.  6—9.
5. Додина  Л.Г.  Медицина  труда  и  промышленная  экология.  —  1999  —  №  10.  —  С.  8—10.
6. Држевецкая  И.А.  Основы  физиологии  обмена  веществ  и  эндокринной  системы.  М.,1983.  —  С.  12—15.
7. Малышев  И.Ю.,  Монастырская  Е.А.,  Смирин  Б.В.  Вестник  РАМН.  —  2000.  —  №  9.  —  С.  44—48.
8. Мышкина  А.К.,  Бокарева  О.В.,  Муштакова  С.П.  Проблемы  эндокринологии.  —  1991.  —  Т.  37,  —  №  5.  —  С.  37—38.
9. Поздняк  А.О.  Медицина  труда  и  промышленная  экология.  —  2002.  —  №4.  —  С.  37—40.
10. Попова  В.А.,  Прядко  Л.И.,  Кожин  А.А.  Медицина  труда  и  промышленная  экология.  —  1999.  —  №  10.  —  С.  4—8.
11. Селятицкая  В.Г.,  Одинцов  С.В.,  Обухова  Л.А.,  Пальчикова  Н.А.  Проблемы  эндокринологии.  —  1998.  —  №  4.  —  С.  40—42.