Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.



Всесвітній день боротьби із запальними захворюваннями кишечника
день перший
день другий

Коморбідний ендокринологічний пацієнт

Всесвітній день боротьби із запальними захворюваннями кишечника
день перший
день другий

Коморбідний ендокринологічний пацієнт

Международный эндокринологический журнал 2(20) 2009

Вернуться к номеру

Процессы адаптации тиреоидного статуса крыс разного возраста в условиях хронического дефицита йода в питании

Авторы: Кулимбетов М.Т., Рашитов М.М., Саатов Т.С. Институт биохимии АН РУз, г. Ташкент, Узбекистан

Рубрики: Эндокринология

Версия для печати


Резюме

Исследование механизмов развития йододефицитных заболеваний, учитывая органоспецифичность метаболизма тиреоидных гормонов, должно дать представление о том, какие сдвиги могут возникать в отдельных звеньях обмена этих гормонов в условиях хронического дефицита йода. Адекватное решение этих вопросов возможно с использованием соответствующих экспериментальных моделей при сочетании подходов in vitro с исследованиями in vivo на организменном уровне.
Создана популяция крыс, содержащихся в течение ряда поколений (F0, F1, F2, F 3) на нашей йододефицитной диете. Эта экспериментальная модель дает возможность более глубокого исследования, направленного на выяснение биохимических и молекулярных механизмов развития заболеваний, вызванных хроническим дефицитом йода в питании, в онтогенезе. Такие исследования предполагают изучение особенностей обмена тиреоидных гормонов в различных органах развивающихся плодов крыс разных поколений йододефицитной популяции, включают характеристику углеводного обмена и активности ферментов, зависимых от тиреоидных гормонов.


Ключевые слова

экспериментальный хронический дефицит йода, йододефицитные заболевания, экспериментальный гипотиреоз, тиреоидный статус.

Введение
Узбекистан является очагом природного дефицита йода (ДЙ), и в настоящее время в республике реализуется ряд программ, направленных на ликвидацию йододефицитных заболеваний [1–3].
Йододефицитные заболевания, к которым, по определению Всемирной организации здраво-охранения, относятся патологические состояния, развивающиеся в популяции вследствие недостаточности йода в питании и устраняющиеся при нормализации его потребления [4], являются серьезной медико-социальной проблемой многих регионов мира, где население не получает необходимого количества этого микроэлемента вследствие его недостатка в почве и воде. Для более глубокого понимания особенностей течения и необходимости эффективных мер профилактики и лечения заболеваний, связанных с дефицитом йода, необходимо проводить фундаментальные исследования в экспериментальных условиях. Такие исследования позволят создать и изучить экспериментальную модель ДЙ на нескольких поколениях животных, тем самым прогнозировать сдвиги в тиреоидном статусе (ТС) на ранних этапах онтогенеза.
Цель исследования
Исследование глубины формирования гипотиреоза (ГТ) крыс, содержащихся в условиях хронического частичного дефицита йода (ДЙ) в течение 3 поколений, отражающегося на функциональном состоянии щитовидной железы (ЩЖ) и гипофиза, на активности тироксинзависимого фермента a-глицерофосфатдегидрогеназы (a-гл) митохондрий (МХ) клеток периферических органов, на содержании гликогена в тканях печени и головного мозга. Изучение изменений в гипофизарно-тиреоидной системе, связанных с возрастными особенностями. Исследование процессов восстановления наблюдаемых сдвигов в ТС при добавлении нормального количества йода в рацион питания сразу после рождения.
Материалы и методы
Исследовали в разные сроки после рождения (30, 60, 90, 180 и 360 дней) ТС крыс третьего поколения (F3), постоянно содержащихся в условиях сниженного на 85–90 % обеспечения йодом; контролем служили крысы, получающие нормальную концентрацию йода в питании. Для содержания крыс были использованы продукты местного происхождения с низким уровнем йода. В виде основного продукта питания использовали комбикорм с добавкой премикса, не содержащего йод (опыт — 4,5 мкг йода в сутки) и премикса, содержащего йод (контроль (К) — 34,5 мкг йода в сутки).
В эксперименте были использованы 120 белых беспородных крыс. У этих групп животных исследовали концентрацию тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3) в периферической крови, определяли вес ЩЖ и гипофиза, изучали активность МХ a-гл печени и головного мозга, определяли концентрацию гликогена в периферических органах и уровень йода, выделяемого с мочой и фекалиями.


Результаты и их обсуждение
Исследования были проведены на крысах популяции с ДЙ поколения F3 в разные сроки постнатального онтогенеза (30, 90, 180 и 360 дней). Предполагалось, что изменения, произошедшие в ТС у крыс второй популяции с ДЙ, должны усугубиться у животных третьей популяции с ДЙ. Были исследованы показатели ТС, уровни тиреоидных гормонов (ТГ) в циркулирующей крови в том числе.
Из полученных данных (табл. 1) видно, что у крыс всех возрастных групп  популяции с ДЙ имеет место достоверное снижение в общей циркуляции крови концентраций Т4 при сохранении в пределах контроля уровня Т3, что обусловило увеличение отношения Т3 к Т4 у опытных животных. Анализ полученных результатов показывает, что у крыс опытной серии содержание в крови Т4 было сниженным по сравнению с таковым у крыс в контроле в среднем на 41 %, увеличение концентрации Т3 было различным у молодых и взрослых крыс, но не превышало 9 %. У крыс опытной серии месячного возраста соотношение Т3 и Т4 оставалось на уровне контроля, в то время как этот показатель в других возрастных группах опытной серии меняется в пользу Т3. Это свидетельствует о различиях в регуляции тиреоидного гомеостаза в условиях хронического дефицита йода (ХДЙ) у крыс разного возраста и служит отправной точкой для дальнейших исследований по выяснению возрастных особенностей механизмов компенсации ТС.
Исследование массы ЩЖ крыс поколения F3 (табл. 2) показало, что ХДЙ в рационе питания крыс обусловил достоверное увеличение веса ЩЖ за счет образования мелкофолликулярных тиреоидных аденом у всех возрастных групп экспериментальных животных в среднем на 100 %.
Наряду с исследованиями уровней ТГ в крови и массой ЩЖ крыс поколения F3 в условиях ХДЙ в питании был также изучен вес гипофиза животных с целью определения глубины ГТ (табл. 3).
Из результатов исследований видно, что ДЙ в питании крыс обусловил достоверное увеличение массы гипофиза у крыс всех возрастных групп опытной серии в среднем на 60 %, что гистологически подтверждается наличием обширных полей тиреотропоцитов в аденогипофизе.


Как известно, ТГ обладают широким спектром действия и изменение их уровней в организме серьезным образом сказывается на многих биохимических процессах. Снижение концентрации ТГ в циркуляции влечет за собой изменение активности ряда тироксинзависимых ферментов. Изучение этих ферментов поможет объяснить некоторые биохимические процессы, происходящие в организме в условиях ХДЙ. Одним из таких ферментов является a-глицерофосфатдегидрогеназа. a-гл наряду с другими ферментами имеет большое значение в организме, участвуя в различных метаболических процессах [5].
Нами установлено (табл. 4), что активность a-гл у животных с ДЙ поколения F3 была снижена в печени на 31 % и в мозге на 51 %.
Как известно, ТГ регулируют процессы углеводного, белкового, жирового и водно-солевого обмена. Процессы, лежащие в основе ряда специ­фических для нервной ткани явлений, таких как проведение нервных импульсов, хранение и переработка поступающей информации и т.д., протекают со значительными энергетическими затратами. А основным источником энергии мозга млекопитающих является глюкоза [6].
В связи с этим изучение влияний гормонов ЩЖ в условиях ДЙ на метаболизм углеводов развивающегося организма представляется интересной проблемой.
Исследование процессов углеводного обмена выявило увеличение концентрации гликогена в печени (210–290 %) и в мозге (110–180 %) у крыс с ДЙ всех возрастных групп. Эти данные свидетельствуют о развитии ГТ у крыс из популяции с ДЙ, отражающемся на состоянии углеводного обмена.
Считается, что более 90 % поступившего в организм йода выводится с мочой. Йодурия является прямым количественным индикатором обеспеченности организма йодом [7].
Исследование выделения йода с мочой и фекалиями (табл. 5) показало, что контрольные животные выделяют в среднем около 30 %, а с ДЙ — 20 % йода от общего потребления. Это может говорить о некотором усилении утилизации йода в условиях его дефицита.


Дальнейшей целью наших исследований было изучение процессов восстановления обнаруженных сдвигов при добавлении нормальных количеств йода в рацион питания сразу после рождения.
Из представленных данных (табл. 6) видно, что добавление в рацион питания нормальных доз йодида приводит к нормализации концентрации в крови как Т3, так и Т4, что подтверждается литературными данными [8].
Из табл. 7 видно, что добавление в пищевой рацион крысят F3 популяции с ДЙ нормальных концентраций йодида сразу же после рождения приводит к постепенной нормализации веса ЩЖ у животных к полугодовалому возрасту, однако разница в весе гипофиза все еще сохраняется. Вероятно, шести месяцев недостаточно для полного восстановления гипофиза.
Выводы
1. В условиях лабораторного эксперимента мы впервые установили, что при хроническом дефиците йода  в питании (на 85–90 %) эндемические проявления гипотиреоза у крыс в поколении F3 приобретают характерные черты патологического процесса, не компенсируемого сдвигами пропорций тиреоидных гормонов в сторону наиболее активного Т3.
2. При условиях хронического дефицита йода вес щитовидной железы и гипофиза увеличивается более чем в два раза. Несмотря на более полное использование йода в условиях дефицита, его затраты на нужды гормонообразования составляют менее 40 % от контроля, увеличение массы щитовидной железы и гипофиза не приводит к компенсации развивающегося гипотиреоза.
3. Снижение активности a-глицерофосфатде­гидрогеназы способствует накоплению гликогена в тканях печени и мозга.
4. Нарушения, отмеченные в гипофизарно-тиреоидной системе, усугубляются с возрастом, но не являются необратимыми, и нормализация йодного обеспечения является достаточной мерой для предотвращения выявленных нарушений.


Список литературы

1. Исмаилов С.И., Нугманова Л.Б., Рашитов М.М. О ликвидации йоддефицитных заболеваний в Узбекистане // Проблемы биологии и медицины. — 2007. — № 4. — C. 3-7.
2. Исмаилов С.И., Нугманова Л.Б., Рашитов М.М., Кулимбетов М.Т., Алимджанов Н.А., Бабаханов Б.Х. Динамика йододефицитных состояний в Узбекистане // Международный эндокринологический журнал. — 2008. — № 4(16). — C. 36-39.
3. Исмаилов С.И., Кулимбетов М.Т., Рашитов М.М., Исламов Р.И. Биологический мониторинг с целью оценки йоддефицитного состояния в Узбекистане // Мат-лы научно-практической конф. с международным участием «Фундаментальная и клиническая эндокринология: проблемы, достижения, перспективы». — Харьков, 2008. — C. 62-63.
4. Delange F. The disorders induced by iodine deficiency // Thyroid. — 1994. — Vol. 4(1). — P. 107-128.
5. Болдырев А.А. Введение в биохимию мембран. — М.: Высшая школа, 1986. — С. 112.
6. Garriga J., Sust M., Cusso R. Regional distribution of glycogen glucose and phosphorylated sugare in rat brain after intoxicating doses of Ethanol // Neurochem. Int. — 1994. — Vol. 25, № 2. — P. 175-181.
7. Дедов И.И., Арбузова М.И., Ильин А.В.
Йодная лаборатория. Принципы организации работы: Пособие для врачей-лаборантов. — Москва,
2005.
8. Богуславская М.И., Елпатова В.А., Балицкая В.Ф., Садовников В.И. К вопросу о состоянии щитовидной железы в районе зобной эндемии // Тезисы докладов III Всероссийского съезда эндокринологов «Актуальные проблемы эндокринологии». — Москва, 1996. — С. 124-125 


Вернуться к номеру