ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТЫ КАРИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У ПАЦИЕНТОВ С ЭНДЕМИЧЕСКИМ ЗОБОМ

В последние годы все большее внимание медицинской общественности и населения привлекают заболевания эндокринной системы в связи с тем, что наблюдается тенденция к их росту.  Заболевания щитовидной железы занимают второе по частоте место после сахарного диабета среди эндокринных заболеваний.  В последние годы отмечается неуклонный рост данного заболевания, распространенность которой составляет 20 %. В эндемичных по зобу регионах, где проживает около 1/3 населения Земли, эта цифра превышает 50 %. По данным ВОЗ, патологией щитовидной железы страдают более 200 млн. человек. Только за последние 5 лет прирост в экономически развитых странах составил 51,8 % среди женщин и 16,7 % среди мужчин [1].

Для проведения данного исследования нами использован микроядерный тест буккального эпителия, который в последнее время все чаще используются в клинической практике для выявления ранних форм многих заболеваний: ветряная оспа [2], болезнь Альцгеймера [3], параноидальная шизофрения [4, 8], атопическая бронхиальная астма [5], острые респираторные заболевания у детей [6], опухоли [7], хронический тонзиллит [9] и другие. Кариологический анализ является быстрым, информативным, малозатратным и неинвазивным методом выявления цитогенетических нарушений структуры ядра в клетке при возникновении и развитии заболеваний различной этиологии.

В связи с вышесказанным, целью нашего исследования явилось исследование возможности использования кариологического анализа для ранней диагностики заболеваний щитовидной железы, в частности эндемичного зобы в чеченской популяции.

Материалы и методы. Для проведения исследования были проведен забор материала у 92 пациентов с диагностированным эндемическим зобом в ГБУ «Республиканский эндокринологический диспансер» (г. Грозный).

Биоматериалом для кариологического анализа послужили образцы буккального эпителия у пациентов с эндемическим зобом. Материал брали со слизистой щеки в области коренных зубов стерильным шпателем и затем равномерно распределяли по поверхности предметного стекла. Из материала, полученного от одного пациента, готовили по 2 предметных стекла. Высушивали материал при комнатной температуре, а потом погружали в свежеприготовленный фиксатор: смесь этилового спирта и ледяной уксусной кислоты (3:1). Препараты помещали на 1 час в 2,5 % раствор ацето-орсеина (orcein Merck) при 37°С для окраски хроматина, затем докрашивали цитоплазму 1% раствором светлого зеленого (light green, ICN Biomedicals Inc.) при комнатной температуре в течение 1 мин.

На шифрованных препаратах учитывали частоту клеток с микроядрами, кариорексисом, кариопикнозом, кариолизисом, двумя ядрами, насечками. На каждом препарате изучали по 1000 клеток.

Результаты и обсуждение. Результаты данного исследования, проведенного на взрослых пациентах с эндемическим зобом, представлены в таблицах 1-4. В таблице 1 приведены результаты кариологического анализа клеток буккального эпителия соскоба слизистой щеки добровольцев, страдающих эндемическим зобом.

Таблица 1

Кариологические показатели буккальных эпителиоцитов у пациентов с эндемическим зобом

Апоптоз отнесен к индикаторам генотоксичности, поскольку он является основным механизмом элиминации клеток с генетическими повреждениями. На ранних стадиях апоптоз проявляется как кариопикноз, кариорексис и кариолизис. [10]. Кариопикноз - изменение ядра, сопровождающееся уменьшением его размера не менее чем в два раза, уплотнением, гомогенным и интенсивным окрашиванием. Кариолизис - ядро с гомогенной бледной окраской нечеткой, разрушающейся кариолеммой (ранняя стадия кариолизиса); полное отсутствие окраски ядра, когда на фоне окрашенной цитоплазмы она имеет вид тени (полная стадия кариолизиса) [13]. Мейер и соавт. [11] относит кариолизис и кариопикноз к показателям завершения деструкции ядра. Вакуолизация ядра - образование округлых неокрашенных полостей в ядре в результате лизиса хроматина, которая относится к признакам ранней деструкции ядра. [12]

В клетках буккального эпителия больных эндемическим зобом, в спектре нарушений ядра преобладает доля клеток с кариолизисом (67,24 ±7,92), с вакуолизацией (60,45 ± 5,34) и кариопикнозом (52,36 ± 4,15), которые являются показателями апоптоза и некроза клеток [10]. Наиболее редкими нарушениями, обнаруженными у лиц, страдающих эндемическим зобом, оказались микроядра (0,26 ± 0,11) (табл.1.).

Таблица 2

Частота апоптозных клеток буккального эпителия у больных эндемическим зобом

Полученные результаты по частоте доли апоптозных клеток показали, что в клетках буккального эпителия пациентов в спектре нарушений ядра доля клеток с вакуолизацией составила в среднем 60,45 ± 5,34; соответственно, кариолизиса - 67,24 ±7,92; и частота кариопикноза в среднем достигала отметки 54,47 ± 5,69 (табл. 2), которые являются показателями апоптоза и некроза клеток [10]. Значения данных по доле клеток с кариопикнозом (52,36 ± 4,15) в настоящей работе значительно в 7 раз превышают нормативные (7,51±0,10) (табл.2). Сравнительный анализ с нормативными показателями по литературным данным показывает, что частота клеток, в которых наблюдается кариорексис и кариолизис существенно ниже показателей для здоровых людей [16].

Клетки с вакуолизацией ядра также, по мнению исследователей [16] не должна выявляться у здоровых индивидов, за исключением перинуклеарной вакуолизации ядра, и вакуолизация, наблюдаемая в клетках эпителиоцитов участников эксперимента, говорит о процессах деструкции, вероятно, обусловленных факторами эндогенной природы, в частности, нарушением работы щитовидной железы, в результате чего происходит усиленный апоптоз клеток, который является основным механизмом элиминации клеток [10], подтверждение требует дополнительных исследований.

Микроядра образуются в базальном слое многослойного плоского неороговевающего эпителия слизистой оболочки внутренней поверхности щеки [10] и представляют собой ацентрические хромосомные фрагменты и отдельные целые хромосомы, «потерянные» во время митоза. Эти «потери» могут быть результатом апоптоза клетки и деструкции ядра, а также возникать при освобождении клетки от лишнего хроматина, образовавшегося после мутационного воздействия. Также микроядра могут быть результатом апоптоза клетки и деструкции ядра [15].

Показателем генетических нарушений в интерфазных ядрах может быть сумма наблюдаемых протрузий [10, 15]. Протрузии могут быть образованы фрагментами хромосом или отставшими при нарушении веретена деления целыми хромосомами, ядерная оболочка вокруг которых соединена с оболочкой основного ядра. Предположительно, ядерные протрузии могут образовываться почкованием интерфазных ядер [14].

Таблица 3

Частота микроядер и протрузий у больных эндемическим зобом и здоровых индивидов

Доля клеток с микроядрами и протрузиями у пациентов с заболеваниями щитовидной железы отличается от средних значений аналогичных показателей у здоровых лиц незначительно: 0,26 ± 0,11 против 0,3 ± 0,1 и 0,82 ± 0,22, против 0,7 ± 0,4, соответственно (табл.3). Можно предположить, что в клетках при нарушении обмена гормонов щитовидной железы не характерны подобные аномалии.

Еще одним из показателей нарушения механизмов пролиферации являются ядра с круговой насечкой [10], которые образуются в процессе незавершенного митоза в результате повреждения веретена деления; при этом нарушена не только цитотомия, но и кариотомия, а также клетки с двумя и более ядрами.

Таблица 4

Частота клеток буккального эпителия в пролиферации у больных эндемическим зобом

Данные нарушения протекания митоза, приводящие к нерасхождению ядер или клеток в изучаемой группе пациентов превышают средненормативные значения показателей у здоровых представителей, что свидетельствует о нарушении процессов митотического деления клеток.

Таким образом, проведенные нами исследования нарушений структуры ядра, механизмов апоптоза и деления клеток, свидетельствуют об усилении деструкции ядра и усилении апоптоза, нарушении процессов пролиферации, что является, возможно, нарушением работы гормонов щитовидной железы. Так как в изучаемой группе пациентов не выявлено высокой частоты доли клеток с микроядрами и протрузиями, которые являются показателями мутагенного или цитогенетического эффекта внутриклеточных процессов или внешних факторов, можно свидетельствовать об отсутствии генотоксического эффекта нарушений, возникающих при заболеваниях щитовидной железы, в частности, при эндемическом зобе.

Полученные нами данные могут свидетельствовать о незначительном влиянии заболевания на генетическую стабильность организма, и требует дальнейшего изучения на большем числе пациентов.

Список литературы:

1. Петунина Н.А.,Трухина Л.В. Болезни щитовидной железы  Москва 2011 – 314с
2. Рыбалкина Д.Х. Цитологические параметры и реактивность буккальных эпителиоцитов у детей : Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Алматы, 2008. - 26 с.
3. Thomas Р., Effecker J., Faunt J., Fenech M. Buccal micronucleus cytome biomarkers may be associated with Alzheimer’s disease // Mutagenesis. - 2007. - 22, № 6. - P. 371-379.
4. Калаев В.Н., Никитина О.Г., Никитина Т.Ю., Карпова С. С. Микроядерный тест в буккальном эпителии больных шизофренией на разных стадиях лечения заболевания // Системный анализ и управление в биомедицинских системах.- 2010. - 9, № 4. - С. 817-821.
5. Бяхова M.M., Сычева Л.П., Ревазова Ю.А. и др. Апоптоз и цитогенетические нарушения в эпителии детей, больных бронхиальной астмой / Экотоксиканты и здоровье человека: Материалы конгресса // Вестн. Рос. Воен.-мед. академии. - 2008.- 3, № 23. - С. 35-36.
6. Гагошидзе М.В., Антелава М.О., Зедгинидзе А.Г. Влияние загрязненной мышьяком среды на генетический аппарат детей и подростков // Georgian Med. News. - 2004. - 12, № 117. - С. 59-62.
7. Yildirim I.H., Yesilada Е., Yologlu S. Micronucleus frequency in peripheral blood lymphocytes and exfoliated buccal cells of untreated cancer patients // Hum. Genet. - 2006. - 42, № 5. - P. 573-577.
8. Калаев B.H., Игнатова И.В., Карпова С. С., Артемова О. В. Частота буккальных эпителиоцитов с микроядрами у лиц, страдающих пародонтитом // Вестн. ВГУ. Сер.: Химия. Биология. Фармация. -2010. - № 1. - С. 82-85.
9. Unal M., Celik A., Atef N.A. et al. Cytogenetic biomonitoring in cMdren with chronic tonsMtis: micro- nucleus frequency in exfoliated buccal epithelium cells I I Int. J. Pediat. Otorhinolaryn. - 2005. - 69, № 11. - P. 1483-1488.
10. Юрченко В.В., Подолъная М.А., Ингелъ Ф.И. и др. Микроядерный тест на буккальных эпителиоцитах человека //Полиорганный микроядерный тест в эколого-гигиенических исследованиях.- М.: Гениус, 2007. - 312 с.
11. Мейер А.В., Дружинин В.Г., Ларионов А.В. Генотоксические и цитотоксические эффекты в буккальных эпителиоцитах детей, проживающих в экологически различающихся районах Кузбасса // Цитология. - 2010. - 52, № 4. - С. 305-310.
12. Юрченко В. В. Цитогенетические нарушения в эпителии щеки человека при экспозиции генотоксикантами // Токсикол. вестн. - 2005. - № 6.- С. 14-21.
13. Попова И.Е., Калаев В.Н., Нестерова Л.И. и др. Микроадерный анализ в буккальных эпителиоцитах спортсменов, занимающихся спортивными единоборствами, в свете данных об их психофизиологическом состоянии // Физическая культура, спорт, здоровье в жизни молодежи: Сб. науч. статей Всерос. науч.-практ. конф. - Воронеж, 2009. - С. 113-118
14. Кузоватов С.Н., Кравцов С.Н., Вахтин Ю.Б. Межъя- дерные хромосомные мосты и ядра с протрузиями в клеточных популяциях рабдомиосаркомы РА-23 крыс // Цитология. - 2000. - 42, № 11.- С. 1097-1102.
15. Сычева, Л.П. Оценка цитогенетических и других кариологических показателей в эксфолиативных буккальных клетках вьетнамских детей из района применения диоксинсодержащих гербицидов. /Л.П. Сычева, Т.Е. Можаева, Н.В. Умнова и др. //Вестник РАМН. – 2008. – № 1.– С. 19–23.
16. Сычева, Л.П. Применение полиорганного микроядерного теста в эколого–генетических исследованиях. /Л.П. Сычева, В.С. Журков, Ю.А. Рахманин, Ю.А. Ревазова //Полиорганный микроядерный тест в эколого–гигиенических исследованиях. /Под ред. Ю.А. Рахманина, Л.П. Сычевой. – М.: Гениус., 2007. – С. 277 – 286.