MorphologyMorphologyМорфология1026-35432949-2556Eco-Vector39892610.17816/morph.398926ArticlesСтатьиResearch ArticleMORPHO-FUNCTIONAL CHARACTERISTIC OF THE THYROID GLAND AFTER ADMINISTRATION OF COPPER NANOPARTICLESМОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ ВВЕДЕНИИ НАНОЧАСТИЦ МЕДИPolyakovaV. S.ПоляковаВалентина Сергеевна

Department of Pathological Anatomy

кафедра патологической анатомии

SizovaYe. A.СизоваЕлена Анатольевна

Department of General Biology; Laboratory of Agroecology of Technogenic Nanomaterials

кафедра общей биологии; лаборатория «Агроэкология техногенных наноматериалов»

Sizova.L78@yandex.ruMiroshnikovS. A.МирошниковСергей Александрович

Institute of Bioelementology; Laboratory of Mineral Nutrition

лаборатория минерального питания; Институт биоэлементологии

vniims.or@mail.ruNotovaS. V.НотоваСветлана Викторовна

Department of Biochemistry and Molecular Biology

кафедра биохимии и молекулярной биологии

ZavaleyevaS. M.ЗавалееваСветлана Михайловна

Department of General Biology

кафедра общей биологии

Orenburg State UniversityОренбургский государственный медицинский университетOrenburg State UniversityВсероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводстваAll-Russian Research Institute of Beef Cattle BreedingОренбургский государственный университетOrenburg State UniversityОренбургский государственный университет151220151486VOL 148, NO6 (2015)ТОМ 148, №6 (2015)545809052023Copyright ©; 2015, Eco-VectorCopyright ©; 2015, Эко-Вектор2015Eco-VectorЭко-Векторhttps://j-morphology.com/1026-3543/article/view/398926

The study was conducted on 15 male Wistar rats, which were injected intramuscularly with copper nanoparticle lyosols at a dose of 2.0 mg/kg body weight once a week for 3 months. Thyroid gland was removed 7 days after the last injection and was studied using histological, morphometric and immunohistochemical methods (demonstration of Ki-67 and caspase-3). Animals of the control group (n=15) were administered distilled water at the same time intervals. It was found that after 1, 2, 3 and 4 injections of copper nanoparticles, the thyroid gland contained an increased number of large cyst-like follicles, while the average thyrocyte height of and the volume of their nuclei were reduced, which indicate a decline in hormone production. After 12 injections of copper nanoparticles, the hyperplastic thyroid gland demonstrated small follicles lined with columnar epithelium, which contained no or small amount of the colloid. The number of mitotically dividing thyrocytes was increased. Parafollicular cells demonstrated an apoptotic dominant. Morphological data suggest goitrogenic effect of multiple doses of copper nanoparticles. The data received indicating the readiness of the thyroid cells to the programmed death and its possible depression (absence of signs of thyrocyte apoptosis) at different stages of the experiment confirm the modulating effect of copper on apoptosis.

Исследование проведено на 15 крысах-самцах линии Вистар, которым внутримышечно в течение 3 мес 1 раз в неделю вводили лиозоли наночастиц меди в дозе 2,0 мг/кг массы животного. Щитовидную железу извлекали через 7 сут после последней инъекции и изучали гистологическими, морфометрическими и иммуногистохимическими методами (выявление Ki-67, каспазы-3). Животным контрольной группы (n=15) в те же сроки вводили дистиллированную воду. Установлено, что в щитовидной железе после 1-, 2-, 3-и 4-кратных введений наночастиц меди происходит увеличение числа крупных кистоподобных фолликулов, уменьшаются средняя высота тироцитов и объем их ядер, что свидетельствует о снижении выработки ими гормонов. После 12 введений наночастиц меди в гиперплазированной щитовидной железе обнаруживаются мелкие фолликулы, выстланные столбчатым эпителием, в которых коллоид отсутствует или содержится в небольшом количестве, увеличивается число митотически делящихся тироцитов. В железе среди парафолликулярных клеток выявлена апоптотическая доминанта. Морфологические данные свидетельствуют о зобогенном эффекте многократных введений наночастиц меди. Полученные сведения о готовности клеток щитовидной железы к запрограммированной гибели и возможном ее угнетении (отсутствие признаков апоптоза тироцитов) в разные сроки эксперимента подтверждают модулирующее влияние меди на апоптоз.

thyroid glandthyrocytesapoptosiscopper nanoparticlesgoitrogenic effectщитовидная железатироцитыапоптознаночастицы медизобогенный эффектАбрамова Н. А., Фадеев В. В., Герасимов Г. А. Зобогенные вещества и факторы // Клин. и эксперимент. тиреоидология. 2006. № 1. С. 1-15.Автандилов Г. Г. Медицинская морфометрия. М.: Медицина, 1990.Барышева Е. С., Нотова С. В., Полякова В. С. Влияние микроэлементов на структурно-функциональную реорганизацию щитовидной железы и гипоталамо-гипофизарной нейроэндокринной системы при воздействии токсических доз, кадмия и свинца // Морфол. ведомости. 2007. № 1-2. С. 16-19.Быков В. Л. Гетерогенность щитовидной железы млекопитающих и возрастные изменения органа // Арх. анат. 1979. Т. 77, вып. 10. С. 61-71.Павлов А. В.,Ермакова О. В.,Кораблева Т. В.,Раскоша О. В. Морфометрический анализ фолликулярной структуры щитовидной железы при хроническом γ-облучении в малых дозах // Морфология. 2013. Т. 143, вып. 2. С. 43-46.Пирс Э. Гистохимия. Теоретическая и прикладная. М.: Издво иностр. лит-ры, 1962.Романюк А. М., Москаленко Р. А., Логвин А. В. Особенности фолликулогенеза в щитовидной железе крыс в условиях влияния солей тяжелых металлов // Росс. мед.-биол. вестн. им. акад. И. П. Павлова. 2010. № 4. С. 8-14.Скальный А. В., Рудаков И. А. Биоэлементы в медицине. М.: Издательский дом «ОНИКС 21 век», 2004.Ташке К. Введение в количественную и цитогистологическую морфологию. Бухарест: Изд. Акад. Социалистической Республики Румынии, 1980.Хмельницкий О. К., Катинас Г. С., Быков В. Л. Морфометрические исследования щитовидной железы // Арх. пат. 1975. Т. 37, № 7. С. 71.Чумаченко П. А. Щитовидная железа: морфометрический анализ // Фундаментальные исследования. 2009. № 5. С. 136-141.Cui D., Tian F., Ozkan C. S. et al. Effect of single wall carbon nanotubes on human HEK293 cells // Toxicol. Lett. 2005. Vol. 155, № 1. P. 73-85.Ding L. H., Stilwell J., Zhang H. J. et al. Molecular characterization of the cytotoxic mechanism of multiwall carbon nanotubes and nanoonions on human skin fibroblast // Nano Lett. 2005. Vol. 5, № 12. P. 2448-2464.Dragutinoviс V. V., Tatiс S. B., Nikoliс-Mandiс S. D. et al. Copper as ancillary diagnostic tool in preoperative evaluation of possible papillary thyroid carcinoma in patients with benign thyroid disease // Biol. Trace Elem. Res. 2014. Vol. 160, № 3. P. 311-315.Faggiano A., Coulot J., Bellon N. et al. Age-dependent variation of follicular size and expression of iodine transporters in human thyroid tissue // J. Nucl. Med. 2004. Vol. 45, № 2. P. 232-237.Filipovic B. The thyroid C cells of ovariectomized ratstreated with estradiol // Histochem. Cell Biol. 2003. Vol. 120. P. 409-414.Hassanin K. M., Abd El-Kawi S. H., Hashem K. S. The prospective protective effect of selenium nanoparticles against chromium-induced oxidative and cellular damage in rat thyroid // Int. J. Nanomed. 2013. Vol. 8. P. 1713-1720.Koudrine A. V. Trace elements and apoptosis // J. Trace Elem. Biol. Med. 1998. № 3. P. 17-27.Luo C., Li Y., Yang L. et al. Activation of Erk and p53 regulates copper oxide nanoparticle-induced cytotoxicity in keratinocytes and fibroblasts // Int. J. Nanomed. 2014. Vol. 10, № 9. P. 4763- 4772.McKenna T. J. Graves’disease // Lancet. 2001. Vol. 357, № 9270. P. 1793-1796.Melancon M. P., Zhou M., Li C. Cancer theranostics with near-infrared light-activatable multimodal nanoparticles // Acc. Chem. Res. 2011. Vol. 44, № 10. P. 947-956.Pan D., Caruthers S. D., Senpan A. et al. Synthesis of NanoQ, a copper-based contrast agent for high-resolution magnetic resonance imaging characterization of human thrombus // J. Am. Chem. Soc. 2011. Vol. 133, № 24. P. 9168-9171.Patel D., Kell A., Simard B. et al. Cu2+-labeled, SPION loaded porous silica nanoparticles for cell labeling and multifunctional imaging probes // Biomaterials. 2010. Vol. 31, № 10. P. 2866- 2873.Ruparelia J. P., Chatterjee A. K., Duttagupta S. P., Mukherji S. Strain specificity in antimicrobial activity of silver and copper nanoparticles // Acta Biomater. 2008. Vol. 4. P. 707-716.Sadeghi L., Tanwir F., Yousefi Babadi V. In vitro toxicity of iron oxide nanoparticle: oxidative damages on Hep G2 cells // Exp. Toxicol. Pathol. 2015. Vol. 67, № 2. P. 197-203Voronych-Semchenko N. M., Guranych T. V. Changes in processes of free radical oxidation of lipids and proteins, antioxidant defense in rats with thyroid hypofunction against iodine and copper deficiency // Fiziol. Zh.2014. Vol. 60, № 4. P. 30-39.