STRUCTURE OF THE THYROID GLAND IN RATS WITH DIFFERENT STRESS TOLERANCE DURING CEREBRAL HYPOPERFUSION

Full Text

Введение. Щитовидная железа (ЩЖ) является одним из ведущих органов, определяющих выраженность реакции на стрессовые и дистрессовые воздействия [1, 5]. Морфологическими критериями инкреторной активности железы являются высота тиреоидного эпителия, размеры фолликулов, площадь фолликулярного коллоида. Изменения этих параметров отмечены при иммобилизационном [6], термическом [1], холодовом стрессе и т. д. Многочисленные функциональные связи между активностью ЩЖ и метаболизмом нейронов коры головного мозга [12] позволяют предполагать зависимость степени структурно-функциональных преобразований ЩЖ от стрессоустойчивости животного и при церебральной гипоперфузии, но такие данные отрывочны и противоречивы [7, 8]. Цель исследования - изучить микроструктуру щитовидной железы у животных с разной стрессоустойчивостью и выявить типологические особенности реакции на церебральную гипоперфузию. Материал и методы. Эксперимент проводили на 104 крысах обоего пола массой 180-200 г линии Вистар в возрасте 3 мес. Крысы содержались в стандартных условиях вивария. Эксперимент одобрен этическим комитетом ФБОУ ВО ЯГМУ Минздрава России и выполнен в соответствии с соблюдением «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных», Хельсинкской декларации 1975 г. и ее пересмотренного варианта 2000 г. Ориентировочно-исследовательское поведение животных оценивалось перед включением животных в эксперимент с помощью теста «открытое поле» для разделения их на группы [2]. Все исследуемые животные были разделены на контрольную (24 животных: 12 самцов и 12 самок) и экспериментальную группу (80 животных: 40 самцов и 40 самок). В каждой группе выделяли по две одинаковые по численности подгруппы: животные с низким и высоким уровнем тревожности (соответственно с высокой и низкой стрессоустойчивостью). В экспериментальной группе крыс недостаточность мозгового кровообращения моделировали постоянной одномоментной билатеральной окклюзией общих сонных артерий [9]. Операцию проводили под внутрибрюшинным наркозом золетилом (20-40 мг/кг). Крыс выводили из эксперимента через 8, 14, 21, 28 и 35 сут после операции. ЩЖ фиксировали в 10 % нейтральном забуференном формалине (БиоВитрум), проводку осуществляли промежуточными смесями Блик (БликМедиклПродакшн, Россия). Серийные срезы толщиной 5 мкм изготавливали с помощью HM 450 SlidingMicrotome (Карл Цейсс, Германия), окрашивали гематоксилином - эозином Майора (БиоВитрум, Россия) и метиловым зеленым и пиронином по методу Браше (набор реагентов метиловый зеленый и пиронин, ООО НПО «Инновационные биомедицинские технологии», Россия). На срезах, окрашенных гематоксилином - эозином, определяли высоту тиреоидного эпителия фолликулов (Ht), максимальный и перпендикулярный ему диаметр фолликула, на основании которых рассчитывали средний диаметр фолликула (Df), площадь единичного островка интерфолликулярного эпителия (Si), удельную площадь гемокапилляров (Sh) (последняя - в %). На препаратах, окрашенных по Браше, определяли среднюю площадь тучных клеток (Stb) [4]. Гистологические препараты изучали методом световой микроскопии с использованием микроскопа Axio Scope.A1 d (Carl Zeiss Microscopy GmbH, Германия). Фотодокументирование проводили с использованием камеры Mikroskopie-KamersAxiocam 105 color, визуализацию препаратов и цифровую обработку их изображений выполняли с помощью программы Image J Version 1.51w. Статистическая обработка данных включала вычисление среднеарифметического значения изучаемого параметра, его ошибки, оценку амплитуды вариационного ряда. О значимости различий судили по величине t-критерия Стьюдента с уровнем значимости различий между сравниваемыми показателями при p<0,05. Результаты исследования. При морфометрии ЩЖ в подгруппе стрессоустойчивых животных контрольной группы выявлена значимо большая средняя высота тироцитов. Все остальные изучаемые параметры различий не имели. На 8-е сутки после операции происходило уменьшение средней высоты тироцитов по сравнению с контрольными показателями. Удельная площадь перифолликулярных гемокапилляров на этом и в последующие сроки исследования, вплоть до конца эксперимента, была значимо выше, чем у интактных животных. Площадь тучных клеток была минимальной, что может расцениваться как следствие дегрануляции. В последующие сроки до 28-х суток после операции размеры тучных клеток увеличивались, однако не достигали значений у интактных животных (таблица). Коллоид фолликулов через 8 сут после операции имел равномерную эозинофильную окраску. Средний размер интерфолликулярного островка эпителия значимо увеличивался только в подгруппе животных с низкой стрессоустойчивостью, что сопровождалось активацией фолликулогенеза путем разделения просвета фолликула (рис. 1). На 14-е сутки после операции средняя площадь интерфолликулярных островков тиреоидного эпителия у животных с низким уровнем стрессоустойчивости увеличивалась, а у животных с высокой стрессоустойчивостью - уменьшалась по сравнению с показателями у интактных животных. В более поздние сроки исследования (на 21-, 28-еи 35-е сутки) отмечали увеличение среднего размера интерфолликулярных островков эпителия. Оно было более интенсивным у животных с высоким уровнем стрессоустойчивости: прирост составил 56, 63 и 49 % соответственно к показателям предыдущего срока, а у животных с низкой стрессоустойчивостью интерфолликулярные островки увеличивались только на 7, 3 и 43 %. Нарастало слущивание тироцитов в просвет фолликулов, сохранялось неравномерное кровенаполнение сосудов (рис. 2). Также на 14-е сутки отмечали значимое уменьшение среднего диаметра фолликулов на фоне низких значений средней высоты тироцитов. Через 21 сут после операции различия по показателям Ht, Df, Stb в подгруппах животных с разным уровнем стрессоустойчивости сглаживаются. Начиная с этого срока и до конца эксперимента, средний диаметр фолликулов и средняя площадь островков интерфолликулярного эпителия увеличивались. У животных с низкой стрессоустойчивостью также увеличивалась средняя высота тироцитов. Признаки фолликулогенеза сохраняются (рис. 3), последний протекает как путем деления просвета фолликула, так и по почечному типу. На 35-е сутки после операции сохранялась неравномерность в кровенаполнении вен. На периферии органа в крупных фолликулах сохранялись признаки фолликулогенеза. У животных с высокой стрессоустойчивостью средняя высота тироцитов восстанавливалась до контрольных значений, а у животных с низкой стрессоустойчивостью - значимо превышала значения в контроле. Средний диаметр фолликулов в обеих подгруппах также был значимо больше показателя в контроле. Удельная площадь перифолликулярных гемокапилляров и средний размер интерфолликулярных островков были максимальными за весь период наблюдения, при этом показатели животных с низкой стрессоустойчивостью значимо превосходили показатели у животных с высокой стрессоустойчивостью, что нехарактерно для интактных животных (рис. 4). Парафолликулярная популяция тучных клеток была многочисленной. Клетки были крупными и имели округлую форму, их цитоплазма интенсивно метахроматично окрашивалась пиронином в оттенки красного. Паравазальные тучные клетки, наоборот, были представлены мелкими, угловатыми клетками, что сочеталось с более равномерным кровенаполнением междольковых сосудов ЩЖ в экспериментальной группе. Обсуждение полученных данных. Существующие клинические исследования убедительно демонстрируют взаимосвязь функционального состояния ЩЖ и повреждения головного мозга при развитии церебральной гипоперфузии [7, 8]. Авторы установили, что повышенный исходный уровень тиреотропного гормона и трийодтиронина у пациентов с эутиреозом сочетается с более быстрым восстановлением функций организма после инсульта. Возможно, это обусловлено типологическими особенностями морфофункциональной организации ЩЖ, выявленными в нашем исследовании у животных с высокой стрессоустойчивостью. Вероятно, увеличенные значения высоты тиреоидного эпителия, удельной площади гемокапилляров и площади гранул в цитоплазме тучных клеток являются морфологическими коррелятами высокой гормон-синтетической активности ЩЖ. Наблюдаемое нами снижение кровоснабжения ЩЖ может быть связано с активацией гипоталамо-гипофизарной системы и выбросом гормонов надпочечников: глюкокортикоидов, глюкагона, катехоламинов [3]. Активация центральных адренергических механизмов увеличивает высвобождение тиреотропного гормона (ТТГ) гипофиза, что может объяснить развитие фолликулогенеза в органе. Однако, несмотря на активацию фолликулогенеза, повышение ТТГ, описанное в ряде работ [7, 8], увеличение высоты тироцитов нами зафиксировано только спустя 35 сут исследования в подгруппе животных с высоким уровнем стрессоустойчивости. В остальных случаях она не превышала показатели у интактных животных или была значимо меньше. Это представляет интерес с позиций предположения о двухэтапном процессе фолликулогенеза щитовидной железы в организме животного [10], когда формирование структуры фолликула предшествует дифференцировке клеток с гормонсинтетической активностью [11]. Заключение. Таким образом, можно сделать следующие выводы: 1) животные с высокой стрессоустойчивостью по сравнению с животными с низкой стрессоустойчивостью имеют значимые отличия структуры щитовидной железы: увеличенную высоту тиреоидного эпителия и повышенную удельную площадь гемокапилляров, а также высокие показатели средней площади тучных клеток щитовидной железы; 2) церебральная гипоперфузия сопровождается активизацией фолликулогенеза, уменьшением площади тучных клеток и увеличением кровенаполнения перифолликулярных гемокапилляров. У животных с высоким уровнем стрессоустойчивости уменьшение высоты тироцитов в ранние сроки сменяется к 35-м суткам эксперимента ее увеличением. Вклад авторов: Концепция и дизайн исследования: В. В. К. Сбор и обработка материала: В. В. К. Статистическая обработка данных: В. В. К. Анализ и интерпретация данных: В. В. К., Т. А. Р. Написание текста: В. В. К., Т. А. Р. Авторы сообщают об отсутствии в статье конфликта интересов.

About the authors

V. V. Krishtop

Ivanovo State Medical Academy

Email: chrishtop@mail.ru
Scientific Research Center 8 Sheremetyevsky pr., Ivanovo 153012, Russian Federation

T. A. Rumyantseva

Yaroslavl’ State Medical University

Department of Human Anatomy 5 Revolutionnaya St., Yaroslavl’ 150000

L. S. Agadzhanova

Yaroslavl’ State Medical University

Department of Human Anatomy 5 Revolutionnaya St., Yaroslavl’ 150000

References

Supplementary files