МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені О.О. БОГОМОЛЬЦА

ХОДОРОВСЬКА Алла Анатоліївна

УДК 616.45-001.1/.3:612.017.3:616.441

СТАН ЩИТОПОДІБНОЇ ЗАЛОЗИ В УМОВАХ СТРЕСУ ПРИ ЗМІНЕНОМУ ФОТОПЕРІОДІ

14.03.09 – гістологія, цитологія, ембріологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата медичних наук

Київ – 2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Буковинському державному медичному університеті МОЗ України.

Науковий керівник: член-кореспондент АПН України,
доктор медичних наук, професор
Пішак Василь Павлович,

Буковинський державний медичний університет, завідувач кафедри медичної біології, генетики та гістології.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Гордієнко Вадим Максимович,
Національний університет фізичного виховання і спорту України
(м. Київ), професор кафедри спортивної медицини.

доктор біологічних наук, професор Hапханюк Володимир Клеонтійович, Одеський державний медичний університет, завідувач кафедри гістології, ембріології та цитології.

Провідна установа Тернопільський державний медичний університет
ім. І.Я. Горбачевського.

Захист відбудеться 01.06.2006 р. о 13-30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д .00.3.06 при Національному медичному університеті імені О.О. Богомольця (03057, м. Київ, пр. Перемоги, 34).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного медичного університету імені О.О. Богомольця МОЗ України (03057, м. Київ,
вул. Зоологічна, 1).

Автореферат розісланий 30.04. 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 26.003.06

доктор медичних наук, професор О.М. Грабовий

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сучасне технократичне суспільство зазнає зростаючого стресового навантаження. Тому все більшої актуальності набуває проблема вивчення механізмів розвитку патологічних змін внаслідок дії стресових чинників, а також пошук шляхів адаптації організму та його захисту від стресу (Арушанян Э.Б., 2004).

Основою розвитку патологічних станів при стресі є тривалий вплив гормонів, які беруть участь у формуванні стресової реакції і викликають порушення в обміні ліпідів, вуглеводів та електролітів. Досягнуто певних успіхів у з’ясуванні значення гіпофіз-наднирковозалозової системи при стресі. Однак зміни метаболізму і функції інших відділів нейроендокринної системи, зокрема систем гіпоталамус-аденогіпофіз-щитоподібна залоза та епіфіз-щитоподібна залоза, вивчені недостатньо (Таракулов Я.Х. и др., 1993; Karbownik M., Lewinski A., 2003).

У літературі є повідомлення про морфофункціональні зміни щитоподібної залози в умовах хронічного стресу, але вони носять суперечливий характер. Так, при дослідженні функціональної активності щитоподібної залози в умовах стресу спостерігали різнонаправлені зсуви вмісту тиреоїдних гормонів (Селятицкая В.Г. и др., 1998; Castellani J. et al., 2002; Helmreich D. et al, 2005). При морфологічному дослідженні щитоподібної залози виявлено, що в умовах стресу збільшується об’єм стромальних елементів органа, знижується об’ємна щільність тироцитів, зростає об’єм колоїду, сплощується тиреоїдний епітелій, у ряді випадків настає його десквамація, підвищується індекс васкуляризації (Красноперов Р.А. и др., 1992). Дослідники вважають, що в умовах експериментального стресу щитоподібна залоза піддається активації з поступовим виснаженням при тривалому впливі стресогенного фактора. Необхідно відмітити, що однозначної думки про морфологічні та ультраструктурні зміни, а також про функціональну активність щитоподібної залози на теперішній момент не існує, що пов’язано насамперед із тривалістю стресу та різними моделями його індукування.

У антистресорному захисті організму бере участь гормон шишкоподібної залози – мелатонін. Вміст мелатоніну в епіфізі й сироватці крові щурів зазнає змін за різної стресової дії (Barriga C. et al., 2001; Moyer R.W., Firth В.Т., 1997). Відомо, що г-опромінювання призводить до первинного зникнення, а потім – підвищення концентрації мелатоніну в епіфізі (Meltz M.L. et al., 1999). Хронічний емоційний стрес порушує добовий ритм синтезу мелатоніну, а при ротаційному стресі вночі продукування гормону збільшується (Пархоменко А.Н., 1998; Cremaschi G. et al., 2000).

Незважаючи на інтенсивне вивчення епіфізарно-тиреоїдних взаємовідносин за останні роки, велика кількість питань щодо цієї проблеми все ще залишається невирішеною. У межах цієї проблеми увага, в основному, сконцентрована на вивченні ролі епіфізарних гормонів у регуляції функціональної активності фолікулярного апарату щитоподібної залози і впливу йодованих тиронінів на пінеальну функцію (Бондаренко Л.А., 1997; Ром-Бугославская Е.С. и др., 1997). Цікавим є визначення морфофункціонального стану щитоподібної залози при стресі за умов гіпо- та гіперфункції шишкоподібної залози, а також вивчення впливу екзогенного мелатоніну на щитоподібну залозу як антистресорного агента.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана відповідно до планів наукових досліджень Буковинського державного медичного університету (м. Чернівці) та є частиною планової науково-дослідної роботи теми кафедри медичної біології, генетики та гістології “Вплив стресу і солей важких металів на хроноритми функцій нирок та морфологічні показники деяких ендокринних органів” (номер державної реєстрації 0104U0090125), в якій безпосередньо вивчалися морфологічні зміни та функціональний стан щитоподібної залози при експериментальній гіпо- та гіперфункції шишкоподібної залози в умовах стресу на фоні уведення екзогенного мелатоніну. Автор є виконавцем фрагмента даної науково-дослідної роботи.

Мета дослідження. Визначити морфологічні та функціональні особливості щитоподібної залози в умовах іммобілізаційного стресу та оцінити роль шишкоподібної залози в корекції морфологічних та функціональних відхилень щитоподібної залози при стресі.

Задачі дослідження.

1. Визначити морфологічні та функціональні особливості щитоподібної залози в умовах іммобілізаційного стресу.

2. Вивчити структурну перебудову щитоподібної залози при іммобілізаційному стресі в умовах гіпофункції шишкоподібної залози.

3. Дослідити зміни щитоподібної залози при іммобілізаційному стресі в умовах гіперфункції шишкоподібної залози.

4. Провести порівняльну характеристику морфологічних змін щитоподібної залози в умовах іммобілізаційного стресу на фоні фізіологічної, гіпо- та гіперфункції шишкоподібної залози.

5. Визначити роль мелатоніну в корекції відхилень морфо-функціонального стану щитоподібної залози при іммобілізаційному стресі.

Об’єкт дослідження: щитоподібна залоза та плазма крові білих щурів.

Предмет дослідження: морфологічна будова щитоподібної залози та гормональні показники тиреоїдного гомеостазу при іммобілізаційному стресі в умовах фізіологічної, гіпо- та гіперфункції шишкоподібного тіла.

Методи дослідження: гістологічні (світлооптичні та електронно-мікроскопічні), які дозволили встановити зміни на різних рівнях структурної організації щитоподібної залози. Морфометричний, який забезпечив отримання кількісних параметрів морфологічної будови щитоподібної залози. Імуноферментний, за допомогою якого визначався вміст тиреотропного гормону, вільних тироксину та трийодтироніну, кортизолу в плазмі крові. Вірогідність отриманих даних підтверджували статистичними методами.

Наукова новизна дослідження. Вперше за допомогою комплексу методів дослідження (світлооптичного, електронно-мікроскопічного, морфометричного, імуноферментного) вивчено морфофункціональний стан щитоподібної залози в умовах іммобілізаційного стресу, фізіологічної, гіпо- та гіперфункції епіфіза. Визначено стреспротективний вплив шишкоподібної залози щодо щитоподібної залози. Вперше проведений детальний морфометричний та ультрамікроскопічний аналіз структурних компонентів щитоподібної залози, вивчено гормональні показники тиреоїдного гомеостазу в щурів із зміненою функцією епіфіза при стресі на фоні попереднього уведення мелатоніну. Встановлено антистресовий ефект екзогенного мелатоніну.

Практичне значення отриманих результатів. У результаті комплексних досліджень вивчено характер та глибину морфологічних змін щитоподібної залози, які відбуваються в результаті іммобілізаційного стресу. Визначено роль шишкоподібної залози та основного епіфізарного метоксиіндолу – мелатоніну в корекції відхилень морфофункціонального стану щитоподібної залози в умовах іммобілізаційного стресу. Результати проведеного дослідження мають істотне значення для розробки адекватної корекції патологічних змін у щитоподібній залозі, які виникають внаслідок стресового навантаження.

Положення і висновки дисертаційної роботи про морфофункціо-нальний стан щитоподібної залози в умовах іммобілізаційного стресу впроваджені в науково-дослідну роботу і використовуються в навчальному процесі на кафедрах анатомії людини, гістології та ембріології Харківського державного медичного університету, на кафедрі анатомії та спортивної медицини Харківської академії фізичного виховання, на кафедрах анатомії людини, гістології, цитології та ембріології Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова, Тернопільського державного медичного університету ім. І.Я. Горбачевського, Луганського державного медичного університету, Сумського державного університету, Ужгородського національного університету, на кафедрах анатомії людини, нормальної та патологічної фізіології, клінічної імунології, алергології та ендокринології Буковинського державного медичного університету, на кафедрі анатомії людини Донецького державного медичного університету ім. М. Горького при читанні лекцій та при проведенні практичних занять.

Особистий внесок здобувача. Дисертантом особисто здійснено розробку основних теоретичних і практичних положень роботи, проведено інформаційний пошук та аналіз літературних джерел. Автор самостійно провела гістологічні, морфометричні дослідження та виконала аналіз і узагальнення отриманих результатів. Висновки і практичні рекомендації сформульовані сумісно з науковим керівником. У наукових працях, опублікованих у співавторстві, автору належить фактичний матеріал, отриманий ним при проведенні досліджень.

Апробація матеріалів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи оприлюднені на науково-практичній конференції “Актуальні проблеми сучасної медицини” (Київ, 2003); на науковій конференції “Гістологія та ембріогенез периферичної нервової системи” (Київ, 2004); на 85-й підсумковій науковій конференції, присвяченої 60-річчю БДМА “Актуальні питання клінічної та експери-мен-тальної медицини” (Чернівці, 2004); на міжвузівській конференції “Медицина третього тисячоліття” (Харків, 2004); на ІІІ Міжнародній науково-практичній конференції “Динаміка наукових досліджень – 2004” (Дніпропетровськ, 2004); на
VІІІ медичному конгресі студентів і молодих учених, присвяченому
150-літтю від дня народження І.Я. Горбачевського (Тернопіль, 2004); на науково-практичній конференції “Гістологія на сучасному етапі розвитку” (Тернопіль, 2004); на Всеукраїнській науковій конференції “Актуальні питання клінічної анатомії та оперативної хірургії” (Чернівці, 2004); на
57-й Міжнародній науково-практичній конференції студентів і молодих учених (Ужгород, 2004); на Міжнародній науково-практичній конференції молодих учених “Вчені майбутнього” (Одеса, 2004); на науково-практичній конференції “Актуальні проблеми сучасної медицини” (Київ, 2004); на підсумкових наукових конференціях співробітників БДМА (Чернівці, 2003, 2004, 2005).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 15 наукових робіт, які повністю відображають зміст проведеного дослідження, з них
4 – журнальні статті у фахових виданнях рекомендованих ВАК України,
1 – у збірнику наукових статей, 10 – у матеріалах наукових конференцій, конгресів. Автором розроблено дві раціоналізаторські пропозиції.

Структура та обсяг дисертації. Матеріали дисертації викладено на 143 сторінках машинописного тексту (основний текст роботи становить
108 сторінок). Дисертація складається із вступу, огляду літератури, розділу “Матеріали та методи досліджень”, трьох розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів дослідження, висновків, практичних рекомендацій, списку використаних джерел, який включає 215 бібліографічних описів, серед яких 147 робіт авторів України та країн СНД, 68 робіт іноземних авторів. Робота ілюстрована 31 рисунком та 27 таблицями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Експериментальні дослідження проведено на 147 білих статевозрілих щурах-самцях з вихідною масою тіла 100-150 г. При виборі тварин виходили з того, що білі щури є найбільш зручними для групового експерименту (Западнюк И.П., 1983). При проведенні дослідів дотримувалися основних правил GLP (1981), Правил проведення робіт з використанням лабораторних тварин (1977), Конвенції Ради Європи про охорону хребетних тварин, що використовують в експериментах та інших наукових цілях (1986), Директиви ЄЕС № 609 (1986) та Наказу МОЗ України № 281 від 01.11.2000р. “Про міри по подальшому вдосконаленню організаційних норм роботи з використанням експериментальних тварин”, що підтверджено висновком комісії з біомедичної етики.

Для вирішення поставлених завдань проведено три серії експериментів: І серія – визначення морфофункціонального стану щитоподібної залози в умовах стресу на фоні фізіологічної функції шишкоподібної залози; ІІ серія – визначення морфофункціонального стану щитоподібної залози в умовах стресу на фоні гіперфункції шишкоподібної залози; ІІІ серія – визначення морфофункціонального стану щитоподібної залози в умовах стресу на фоні гіпофункції шишкоподібної залози.

У всіх серіях досліду тварини були розподілені на три експериментальні групи: 1-ша група (контрольна) – інтактні щури, які виводилися з експерименту одночасно з дослідними для визначення контрольних показників; 2 група – тварини, які піддавалися стресу;
3 група – тварини, яким перед стресом уводили мелатонін. З метою вивчення ефекту мелатоніну, залежно від часу його уведення, 3 група була розподілена на дві підгрупи: підгрупа І – тварини, яким перед стресом уводили мелатонін о 14.00 год (М14); підгрупа ІІ – тварини, яким перед стресом уводили мелатонін о 20.00 год (М20). Стрес моделювали шляхом
1-годинної іммобілізації тварин у пластикових клітках. Мелатонін (“Вита-мелатонин”, АО “Киевский витаминный завод”, Україна) тваринам уводили в дозі 1 мг/кг за 1 годину до стресу внутрішньошлунково.

Гіпофункцію епіфіза моделювали шляхом цілодобового утримування тварин в умовах постійного освітлення протягом 7 діб, постійне освітлення здійснювали лампою денного світла 500 люкс. Гіперфункцію епіфіза моделювали шляхом цілодобового утримування тварин в умовах постійної темряви впродовж 7 діб, доступ до тварин здійснювали при інфрачервоному світлі.

Всі тварини перебували на стандартному раціоні в приміщенні тваринника при кімнатній температурі з вільним доступом до їжі та води. Дослідження виконували в спеціальному приміщенні при температурі повітря 18-200С та вологості 40-45%. Тварини, яким проводили дослідження на фоні фізіологічної функції шишкоподібної залози, були при звичайному світловому режимі (12 годин світло : 12 годин темрява).

Дослідних тварин виводили з експерименту шляхом декапітації під ефірним наркозом. Для гістологічного дослідження матеріал забирали у тварин всіх груп. Одразу ж після видалення щитоподібної залози (правої частки), її зважували. Матеріал фіксували протягом 2-3 тижнів у
10%-ному розчині нейтрального формаліну з триразовою зміною фіксатора, зневоднювали в спиртах зростаючої концентрації, після чого заливали в парафінові блоки. Виготовляли гістологічні зрізи товщиною 5-6 мкм та зафарбовували гематоксилін-еозином. Гістологічні препарати досліджували у світлооптичному мікроскопі „БІОЛАМ Р-12” і документували.

Для об’єктивної характеристики морфологічних змін щитоподібної залози проводили її морфометрію з використанням програми для аналізу зображень „ВидеоТесТ-Размер 5.0” (ООО ВидеоТесТ, Росія). Зображення зрізів щитоподібної залози отримували за допомогою відеосистеми, що створена та розроблена здобувачем і складається з цифрової фотокамери „OLYMPUS µ[mju:] 410 digital” (Японія), штатива-триноги „Continent B1”, мікроскопа „БІОЛАМ Р-12”, USB-кабелю та персонального комп’ютера „Athlon XP 2.0”.

Забір матеріалу для електронно-мікроскопічного дослідження щитоподібної залози інтактних та експериментальних тварин проводили згідно із загальноприйнятими методиками (Лопухин Ю.М., 1977). Для дослідження брали шматочки щитоподібної залози, фіксували їх у
2,5%-ому розчині глютаральдегіду з активною реакцією середовища
рН 7,3-7,4, приготовленому на фосфатному буфері Міллонга. Фіксований матеріал через 50-60 хв переносили в буферний розчин і промивали протягом 20-30 хв. Постфіксацію здійснювали 1%-ним розчином чотириокису осмію на буфері Міллонга впродовж 60 хв, після чого проводили їх дегідратацію в спиртах і ацетоні та заливали в суміш епоксидних смол згідно із загальноприйнятою методикою.

Ультратонкі зрізи, виготовлені на ультрамікротомах УМПТ-7 та
ЛКБ-ІІІ, зафарбовували 1%-ним водним розчином ураніл ацетату, контрастували цитратом свинцю згідно з методом Рейнольда та вивчали ультраструктурні особливості в електронному мікроскопі ЕМВ-100 ЛМ.

Для вивчення секреторної активності щитоподібної залози та тиреотропної функції гіпофіза визначали вміст вільних тироксину, трийодтироніну та тиреотропного гормону в плазмі крові контрольних та дослідних тварин. Оцінку напруженості стрес-систем оцінювали за глюкокортикоїдною функцією надниркових залоз шляхом дослідження вмісту кортизолу в плазмі крові дослідних тварин. Кров забирали після декапітації, як стабілізатор використовували гепарин. Вміст гормонів у плазмі крові досліджували за допомогою імуноферментного аналізу з використанням наборів реагентів ТТГ-ИФА, СвТ4-ИФА, СвТ3-ИФА, Кортизол-ИФА (ООО „Хема-Медика”, Росія).

Отриманий у результаті експерименту цифровий матеріал систематизувався. Результати оцінювали за допомогою дескриптивного та дисперсійного аналізу. Обробку матеріалу для множинного порівняння груп проводили за критерієм Ньюмена-Кейлса, для парного – за критерієм Стьюдента на персональному комп’ютері „Athlon XP 2.0” за допомогою програми „Statistica 5.5”. Вірогідною вважали ймовірність помилки менше 5% (р<0,05).

Основні результати дослідження. При дослідженні морфофункціонального стану щитоподібної залози в умовах зміненої функції епіфіза встановлено, що при гіпофункції шишкоподібної залози спостерігається зростання функціональної активності щитоподібної залози. Про це свідчать такі морфологічні особливості будови щитоподібної залози: переважно циліндрична форма тироцитів, наявність резорбційних вакуолей на їх апікальній поверхні; зміни морфометричних величин: збільшення порівняно з інтактними тваринами середньої висоти тироцита (13,71±0,174 та 12,28±0,180 мкм відповідно, p<0,05) та зниження індексу накопичення колоїду (2,01±0,03 та 2,12±0,03 відповідно, p<0,02); а також результати гормональних досліджень тиреоїдного статусу: значне зростання вмісту вільних тироксину та трийодтироніну в плазмі крові порівняно із контрольними щурами. Враховуючи відсутність вірогідного зростання вмісту тиреотропного гормону в плазмі крові тварин порівняно з аналогічним показником інтактних тварин (0,153±0,041 та 0,118±0,052 мМО/л відповідно, p>0,05), можна, імовірно, стверджувати про парагіпофізарний шлях активації функції щитоподібної залози щурів, які перебували в умовах постійного освітлення.

При гіперфункції епіфіза визначається зниження функціональної активності щитоподібної залози: істотне зменшення площі тироцита, його середньої висоти, невелика щільність органел у цих клітинах, значне зниження фолікулярно-колоїдного індексу та збільшення індексу накопичення колоїду. Отримані результати вивчення морфофункціо-нального стану щитоподібної залози в умовах зміненої функції шишкоподібної залози в цілому збігаються з даними інших авторів
(Ром-Бугославская Е.С., 1985; . et al., 2002). Глюкортикоїдна функція надниркових залоз у щурів із гіпо- та гіперфункцією шишкоподібної залози практично не відрізнялася від такої в інтактних тварин.

Дослідження тиреоїдного гомеостазу щурів із фізіологічною функцією епіфіза в умовах іммобілізаційного стресу вказують на зростання функціональної активності щитоподібної залози та значну її мобілізацію у відповідь на стресове навантаження. Про це свідчать наявність у мікроструктурі щитоподібної залози дрібних фолікулів, зменшення їх площі та площі фолікулярного епітелію, явищ десквамації та розладів кровопостачання; зміна морфологічних індексів функціональної активності щитоподібної залози: значне збільшення фолікулярного-колоїдного індексу та зменшення індексу накопичення колоїду порівняно із групою інтактних тварин. Підтвердженням зростання секреторної функції щитоподібної залози в умовах стресу є вірогідне збільшення вмісту вільного тироксину в плазмі крові щурів, які зазнавали 1-годинної іммобілізації порівняно з контрольними щурами. Необхідно відзначити зниження конверсії тиреоїдних гормонів у стресованих тварин. Отримані результати узгоджуються з даними інших дослідників (Гаркави Л.Х. и др., 1989; Дмитриева Н.И., Лопатина Н.Г., 1991; Курипка В.И. и др., 1989). Однак при тривалому впливі стресогенного чинника, виснажуються компенсаторні резерви організму, що призводить до зриву адаптації та виникнення патологічних змін (Шафиркин А.В., 2003).

Вміст кортизолу в щурів із фізіологічною функцією епіфіза, в умовах 1-годинної іммобілізації втричі переважав показники в інтактних тварин, що вказує на значну активацію глюкокортикоїдної функції надниркових залоз при іммобілізаційному стресі.

У щурів із гіпофункцією епіфіза при іммобілізаційному стресі також спостерігаються ознаки вираженої мобілізації функції щитоподібної залози. Про це свідчить істотне підвищення в щурів цієї групи вмісту вільних тироксину та трийодтироніну в плазмі крові порівняно з групою інтактних тварин. На зростання функціональної активності вказують також деякі морфологічні та ультрамікроскопічні особливості будови щитоподібної залози: тироцити циліндричної форми, наявність великої кількості резорбційних вакуолей по всьому периметру фолікулярного епітелію, гіпертрофія мітохондрій та зміни гранулярної ендоплазматичної сітки. Посилення синтезу тиреоїдних гормонів, імовірно, відбувається за рахунок активації гіпоталамо-гіпофізарно-тиреоїдного комплексу, на що вказує зростання вмісту тиреотропного гормону в плазмі крові щурів із гіпофункцією епіфіза, які перебували в умовах 1-годинної іммобілізації. Проте у тварин даної групи визначаються морфометричні ознаки зниження функціональної активності щитоподібної залози (зменшення площі тироцита, його середньої висоти, фолікулярно-колоїдного індексу (2,72±0,130 та 3,44±0,147 відповідно, p<0,001) та вірогідне збільшення індексу накопичення колоїду (2,23±0,034 та 2,01±0,028 відповідно, p<0,001), що розглядається нами як виснаження гормонопродукувальної функції щитоподібної залози внаслідок її значної активації у відповідь на стресове навантаження. Вищезазначене дозволяє дійти висновку, що в щурів із гіпофункцією епіфіза спостерігається значна трансгіпофізарна активація секреторної функції щитоподібної залози з ознаками її виснаження.

У щурів із гіпофункцією епіфіза, які піддавалися 1-годинній іммобілізації, істотно підвищується вміст кортизолу в плазмі крові (майже в 7 разів) порівняно із тваринами з гіпофункцією шишкоподібної залози, які не зазнавали стресу. Це, на нашу думку, свідчить про надмірну активацію гіпоталамо-гіпофізарно-наднирковозалозової системи у відповідь на стресове навантаження за умов гіпофункції шишкоподібної залози.

Результати морфофункціонального стану щитоподібної залози щурів із гіперфункцією епіфіза в умовах стресу теж мають свої особливості. У цій групі спостерігається вірогідне зменшення площі та об’єму фолікулів, площі колоїду, площі фолікулярного епітелію, площі тироцита та його середньої висоти, фолікулярно-колоїдного індексу, та збільшення індексу накопичення колоїду порівняно із групою інтактних тварин. Направленість зазначених змін подібна до таких у нестресованих щурів із гіперфункцією епіфіза і практично не відрізняється від них (за винятком площі фолікулярного епітелію та середньої висоти тироцита). Також не виявлено статистично значимої різниці між гормональними показниками тиреоїдного статусу порівнюваних груп. Схожість гістологічної та ультраструктурної організації щитоподібної залози, відсутність вірогідної різниці між вмістом вільних тиреоїдних гормонів у плазмі крові щурів із гіперфункцією епіфіза при стресі та нестресованих тварин із гіперфункцією шишкоподібної залози вказує на збереження базального рівня тиреоїдного гомеостазу при дії стресогенного чинника в умовах підвищеної функції епіфіза. Це, на нашу думку, свідчення вагомої ролі шишкоподібної залози в антистресовому захисті щитоподібної залози.

На стреспротективний ефект епіфіза вказує також відсутність значимої різниці між значеннями вмісту кортизолу в плазмі крові стресованих щурів із гіперфункцією шишкоподібної залози та тварин, які не зазнавали іммобілізації.

У щурів із фізіологічною функцією епіфіза в умовах іммобілізаційного стресу на фоні попереднього внутрішньошлункового уведення мелатоніну о 14.00 год відбуваються морфологічні зрушення в щитоподібній залозі, схожі до таких у групі стресованих тварин, які не отримували мелатонін. Це вказує на посилення синтетичних процесів у щитоподібній залозі у відповідь на стресове навантаження. Проте у тварин, яким уводили мелатонін о 14.00 год, спостерігається вірогідне зменшення фолікулярно-колоїдного індексу та зростання індексу накопичення колоїду. Визначається вірогідне зменшення вмісту вільного тироксину в плазмі крові порівняно з групою тварин, яким не уводили мелатонін, а також зростання конверсії тиреоїдних гормонів. Необхідно відзначити наближення вказаних показників до контрольних значень та відсутність між ними статистично значимої різниці. Такі зміни морфофункціонального стану щитоподібної залози вказують на меншу її активацію у відповідь на дію стрес-фактора в щурів, яким попередньо вводили мелатонін о 14.00 год, порівняно зі стресованими щурами, які його не отримували. У цій групі не встановлено помітної активації гіпоталамо-гіпофізарно-наднирковозалозової системи, про що свідчить відсутність вірогідної різниці між значеннями вмісту кортизолу в плазмі крові щурів, яким перед іммобілізацією уводили мелатонін о 14.00 год, та інтактних тварин. Це вказує на стреспротективні властивості екзогенного мелатоніну.

Гістологічна та ультраструктурна будова щитоподібної залози щурів із фізіологічною функцією епіфіза в умовах іммобілізаційного стресу на фоні попереднього внутрішньошлункового уведення мелатоніну о 20.00 год практично не відрізнялася від такої в щурів, яким мелатонін перед стресуванням уводили о 14.00 год. Спостерігається вірогідне зменшення порівняно з тваринами, які зазнавали іммобілізації без попереднього уведення мелатоніну, фолікулярно-колоїдного індексу та збільшення індексу накопичення колоїду. У цій групі також визначається зменшення вмісту вільного тироксину в плазмі крові та зростання конверсії тиреоїдних гормонів, причому ці показники вірогідно не відрізняються від контрольних значень. На відміну від стресованих щурів, яким уводили мелатонін
о 14.00 год, у цій групі вірогідно збільшується вміст кортизолу в плазмі крові порівняно з інтактними тваринами. Отримані результати дозволяють стверджувати про активацію функції щитоподібної залози при іммобілізаційному стресі на фоні попереднього уведення мелатоніну, а також якісну перебудову тиреоїдного гомеостазу, яка полягає у зростанні конверсії тиреоїдних гормонів.

Результати дослідження морфофункціонального стану щитоподібної залози тварин із гіпофункцією епіфіза, яким перед стресуванням уводили мелатонін о 14.00 год, значно відрізняються від стресованих тварин із гіпофункцією епіфіза, які його не отримували. У групі тварин, які отримували мелатонін, відсутні явища розладів кровопостачання щитоподібної залози. Спостерігається істотне збільшення об’єму та площі фолікула, площі колоїду, площі фолікулярного епітелію, площі тироцита, його середньої висоти, фолікулярно-колоїдного індексу порівняно із групою стресованих тварин, які не отримували мелатонін. Необхідно зазначити, що такі морфометричні показники щитоподібної залози щурів із гіпофункцією епіфіза, яким перед іммобілізацією уводили мелатонін о 14.00 год, як площа та об’єм фолікула, площа колоїду, площа тироцита та фолікулярно-колоїдний індекс вірогідно не відрізнялися від тварин із гіпофункцією епіфіза, які не зазнавали іммобілізаційного стресу. Площа фолікулярного епітелію, середня площа тироцита та його середня висота хоч і є меншими, проте наближаються до аналогічних показників нестресованих щурів із гіпофункцією епіфіза. Аналіз імуноферментних досліджень показав, що в щурів із гіпофункцією шишкоподібної залози, яким перед 1-годинною іммобілізацією уводили мелатонін о 14.00 год, вірогідно зменшується вміст вільного трийодтироніну та тиреотропного гормону в плазмі крові порівняно з групою стресованих тварин, які не отримували мелатонін. Варто зазначити, що гормональні показники функціональної активності щитоподібної залози щурів із гіпофункцією епіфіза, яким перед стресуванням уводили мелатонін о 14.00 год, наближалися до аналогічних величин у нестресованих щурів із гіпофункцією шишкоподібної залози, і між жодним із них не зафіксовано вірогідної різниці. До того ж вони практично не відрізнялися від показників функціональної активності щитоподібної залози інтактних тварин (за винятком вмісту вільного тироксину в плазмі крові).

Морфометричний аналіз будови щитоподібної залози тварин із гіпофункцією епіфіза, яким перед стресуванням уводили мелатонін о 20.00 год, показав збільшення об’єму та площі фолікула, площі колоїду та фолікулярного епітелію, площі та середньої висоти тироцита, індексу накопичення колоїду. Між величинами фолікулярно-колоїдного індексу цих груп статистично значимої різниці не зафіксовано. Порівняно з нестресованими тваринами з гіпофункцією епіфіза, в щурів із гіпофункцією цього органа, яким перед іммобілізацією уводили мелатонін о 20.00 год, не виявлено вірогідної різниці лише між значеннями площі колоїду. Інші морфометричні величини наближалися до аналогічних у нестресованих тварин із гіпофункцією епіфіза, але були вірогідно меншими за них. Вірогідно відрізнявся й індекс накопичення колоїду, який був більшим, ніж у нестресованих тварин. Гормональні дослідження функціональної активності щитоподібної залози показали, що в щурів із гіпофункцією епіфіза, яким перед стресуванням уводили мелатонін о 20.00 год, вірогідно зменшується вміст вільного трийодтироніну та тиреотропного гормону в плазмі крові порівняно із групою стресованих тварин, які не отримували мелатонін. У цих тварин також знижується конверсія тиреоїдних гормонів та відношення ТТГ/вТ4 порівняно з групою стресованих тварин, яким не вводили мелатонін, проте різниця між зазначеними показниками не є статистично значимою. Гормональні показники тиреоїдного статусу щурів із гіпофункцією епіфіза, яким перед стресуванням уводили мелатонін о 20.00 год, наближалися до аналогічних показників нестресованих щурів із гіпофункцією шишкоподібної залози, і вірогідної різниці між ними не зафіксовано.

Наведені дані вказують на гальмівний вплив екзогенного мелатоніну на стресіндуковане зростання функціональної активності щитоподібної залози в щурів із гіпофункцією епіфіза, а ефект мелатоніну реалізується шляхом пригнічення тиреотропної функції гіпофіза. Проведений порівняльний аналіз свідчить про істотний ефект екзогенного мелатоніну в часі – при його уведені щурам із гіпофункцією шишкоподібної залози о 14.00 год.

Вміст кортизолу в щурів із гіпофункцією епіфіза, яким перед іммобілізацією уводили мелатонін і в 14.00 і о 20.00 год, був вірогідно меншим ніж у стресованих тварин, які його не отримували. Глюкокортикоїдна функція надниркових залоз тварин цих груп наближалася до такої в нестресованих щурів із гіпофункцією шишкоподібної залози, хоча була вірогідно більшою.

Зазначене дозволяє стверджувати про антистресорний ефект екзогенного мелатоніну при його уведенні щурам із гіпофункцією шишкоподібної залози за 1 годину до іммобілізаційного стресу. Стреспротективна дія екзогенного мелатоніну по відношенню до щитоподібної залози проявляється запобіганням надмірній її мобілізації у відповідь на стресове навантаження шляхом пригнічення тиреотропної функції гіпофіза та прямої антиглюкокортикоїдної дії.

Результати досліджень морфофункціонального стану щитоподібної залози щурів із гіперфункцією епіфіза, яким перед іммобілізацією уводили мелатонін о 14.00 год, вказують на помірне підвищення її функції у відповідь на стресове навантаження порівняно із щурами, які не отримували мелатонін. Зазначене підтверджується збільшенням площі фолікулярного епітелію, площі та середньої висоти тироцита, порівняно з тваринами, яким перед стресуванням не уводили мелатонін. У цій групі спостерігається помітна зміна морфометричних показників щитоподібної залози в бік їх збільшення, причому значення об’єму та площі фолікула досягали аналогічних показників інтактних тварин.

У тварин із гіперфункцією епіфіза, яким перед стресуванням уводили мелатонін о 20.00 год, також виявляються морфологічні ознаки функціональної активності залози порівняно із тваринами, які не отримували перед іммобілізацією мелатонін. На це вказують: збільшення площі фолікулярного епітелію, площі та середньої висоти тироцита, фолікулярно-клітинного індексу та зменшення індексу накопичення колоїду.

Проведений порівняльний аналіз свідчить про більший ефект екзогенного мелатоніну при його уведені перед стресуванням щурам із гіперфункцією шишкоподібної залози о 20.00 год. Зростання чутливості щитоподібної залози до мелатоніну в умовах гіперфункції епіфіза в темну фазу доби, ймовірно, зумовлений зміною циркадіанного ритму його пікових концентрацій при підвищеній функції шишкоподібної залози.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення та практичне вирішення актуального та маловивченого наукового завдання, як визначення морфофункціональних особливостей щитоподібної залози в умовах стресу з урахуванням функціонального стану епіфіза, вивчення його ролі в механізмах корекції відхилень морфофункціонального стану щитоподібної залози при стресі.

1. На фоні гіпофункції епіфіза виникає підвищення функціональної активності щитоподібної залози, про що свідчать: циліндрична форма тироцитів, велика кількість мікроворсинок на апікальній поверхні та глибокі інвагінації цитолеми на базальному полюсі тироцита, збільшення середньої висоти тироцита до 13,71±0,174 мкм, зниження індексу накопичення колоїду до 2,12±0,03 та зростання вмісту вільних тиреоїдних гормонів в плазмі крові.

2. У результаті зростання активності шишкоподібної залози помірно знижується функція щитоподібної залози. На це вказують зменшення площі тироцитів та їх середньої висоти, невелика щільність органел у цих клітинах, зниження фолікулярно-колоїдного індексу на 60% та збільшення на 15% індексу накопичення колоїду.

3. Іммобілізаційний стрес спричиняє істотне підвищення секреторної активності щитоподібної залози, зменшення конверсії тиреоїдних гормонів, активацію тиреотропної функції гіпофіза та глюкокортикоїдної функції надниркових залоз.

4. У щурів із гіпофункцією шишкоподібного тіла, які піддавалися іммобілізаційному стресу, визначається трансгіпофізарна активація секреторної функції щитоподібної залози з ознаками її виснаження. Активація глюкокортикоїдної функції надниркових залоз у цій групі тварин є більш вираженою.

5. Іммобілізаційний стрес не чинить змін тиреоїдного гомеостазу в щурів із гіперфункцією шишкоподібної залози, що підтверджується даними світлооптичних, електронно-мікроскопічних і морфометричних досліджень, що вказує на стреспротективний ефект шишкоподібної залози. Відсутність активації глюкокортикоїдної функції надниркових залоз у щурів в умовах 1-годинної іммобілізації також свідчить про стреслімітуючий вплив шишкоподібної залози.

6. При введені екзогенного мелатоніну в дозі 1мг/кг за 1 годину до іммобілізації о 14.00 год спостерігається помірне зростання функціональної активності щитоподібної залози та якісна перебудова тиреоїдного гомеостазу, яка полягає у зростанні конверсії тироксину в трийодтиронін. Такий ефект вказує на антистресові властивості мелатоніну, що також підтверджується меншою активацією глюкокортикоїдної функції надниркових залоз щурів у відповідь на стресове навантаження.

7. Уведення екзогенного мелатоніну щурам із гіпофункцією епіфіза о 14.00 год спричиняє виражений гальмівний вплив на стресіндуковане зростання функціональної активності щитоподібної залози шляхом пригнічення тиреотропної функції гіпофіза, що свідчить про стреслімітучий ефект мелатоніну при його веденні перед стресуванням. На це вказує також помірна активація глюкокортикоїдної функції надниркових залоз при стресі в щурів із гіпофункцією шишкоподібного тіла на фоні попереднього введення мелатоніну.

8. Встановлені стреспротективні властивості екзогенного мелатоніну можуть бути враховані при розробці профілактичних заходів та корекції порушень морфофункціонального стану щитоподібної залози, які виникають в умовах стресу.

ПЕРЕЛІК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті у фахових виданнях

1. Ходоровська А.А. Морфологія щитоподібної залози в умовах стресу на фоні введення мелатоніну // Клінічна та експериментальна патологія. – 2004. – Т. ІІІ, №1. – С. 85-87.

2. Пішак В.П., Ходоровська А.А. Тиреоїдний гомеостаз в умовах стресу на фоні введення мелатоніну // Буковинський медичний вісник. – 2004. – Т. 8, №4. – С. 104-109. (Дисертант брала участь у постановці експерименту, заборі матеріалу, описанні спостережень).

3. Пішак В.П., Коломоєць М.Ю., Ходоровська А.А та ін. Отримання зображень гістологічних мікропрепаратів за допомогою цифрової фотокамери // Клінічна та експериментальна патологія. – 2004. – Т.3, №4. – С. 97-100. (Дисертантом проведено пошук літературних джерел, зроблено аналіз та узагальнення даних).

4. Ходоровська А.А. Ультраструктура щитоподібної залози в умовах іммобілізаційного стресу // Вісник морфології. – 2005. – Т.11, №1. – С. 34-36.

5. Ходоровська А.А., Пішак В.П. Реакція щитоподібної залози на стрес в умовах гіперфункції шишкоподібної залози // Клінічна та експериментальна патологія. – 2005. – Т. ІV, №2. – С. 102-104. (Дисертантом виконано експериментальну частину роботи, зроблено аналіз та узагальнення даних).

Статті та тези в інших виданнях

6. Ходоровська А.А. Щитоподібна залоза та хронічний стрес // Актуальні проблеми сучасної медицини / Тези наук.-практ. конф. – Київ, 2003. – С. 101-102.

7. Ходоровська А.А. Морфологія щитоподібної залози в умовах іммобілізаційного стресу // Актуальні питання клінічної та експериментальної медицини / Матер. 85-ї підсумкової наукової конференції, присвяченої 60-річчю БДМА. – Чернівці, 2004. – С. 345-347.

8. Ходоровська А.А. Роль мелатоніну в механізмах корекції відхилень морфологічного стану щитоподібної залози в умовах стресу // Матер. VІІІ медичного конгресу студентів і молодих вчених. – Тернопіль, 2004. – С. 153.

9. Ходоровська А.А. Стан щитоподібної залози в умовах іммобілізаційного стресу // Матер. 57-ї Міжнародної наук. конф. студентів і молодих учених. – Ужгород, 2004. – С. 139.

10. Ходоровська А.А. Корекція мелатоніном морфологічного стану щитоподібної залози в умовах стресу на фоні гіпофункції епіфіза // Динаміка наукових досліджень – 2004 / Матер. ІІІ Міжнародної наук.-практ. конф. – Дніпропетровськ, 2004. – Т.59. Медицина. – С. 13-14.

11. Ходоровська А.А. Вплив стресу на щитоподібну залозу на фоні нормо- та гіперфункції епіфіза // Гістологія на сучасному етапі розвитку / Матер. наук.-практ. конф. – Тернопіль, 2004. – С. 73-74.

12. Ходоровська А.А. Морфологія щитоподібної залози в умовах стресу на фоні зміненої функції шишкоподібного тіла // Вчені майбутнього / Збірник тез міжнародної наук.-практ. конф. молодих учених. – Одеса, 2004. – С. 125.

13. Ходоровська А.А. Морфологія щитоподібної залози в умовах стресу на фоні нормо- та гіперфункції шишкоподібного тіла // Всеукраїнська наукова конференція: Актуальні питання клінічної анатомії та оперативної хірургії / Клінічна анатомія та оперативна хірургія. – 2004. – Т. 3., №3 – С. 62.

14. Ходоровська А.А. Стан щитоподібної залози при стресі в умовах фізіологічної та гіпофункції епіфіза // Матер. 77-й науч.-практ. конф. – Симферополь, 2005. – С. 6.

15. Ходоровська А.А. Зміни ультраструктурної організації щитоподібної залози в умовах стресу // Матер. ІХ медичного конгресу студентів і молодих вчених. – Тернопіль, 2005. – С. 167.

АНОТАЦІЯ

Ходоровська А.А. Стан щитоподібної залози в умовах стресу при зміненому фотоперіоді. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.09 – гістологія, цитологія, ембріологія. – Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, Київ, 2006.

Дисертація присвячена вивченню морфофункціонального стану щитоподібної залози в умовах іммобілізаційного стресу на фоні зміненої функції шишкоподібного тіла та уведення екзогенного мелатоніну. На підставі проведених гістологічних, морфометричних та гормональних досліджень встановлено підвищення функціональної активності щитоподібної залози щурів в умовах іммобілізаційного стресу на фоні фізіологічної функції епіфіза, а також значну її мобілізацію з ознаками виснаження гормонопродукувальної функції на фоні гіпофункції шишкоподібного тіла. У щурів із гіперфункцією епіфіза іммобілізаційний стрес не чинить змін тиреоїдного гомеостазу, що свідчить про стреслімітувальний вплив шишкоподібного тіла. Внутрішньошлункове уведення екзогенного мелатоніну за 1 годину до стресу запобігає надмірній активізації функції щитоподібної залози у відповідь на стресорне навантаження, а також модифікує тиреоїдний гомеостаз шляхом зростання конверсії тиреоїдних гормонів, що вказує на антистресорні властивості мелатоніну по відношенню до щитоподібної залози. На стреспротективний ефект цього гормону також вказує менш виражена активація глюкокортикоїдної функції надниркових залоз щурів, які піддавалися 1-годинній іммобілізації на фоні попереднього уведення мелатоніну.

Ключові слова: щитоподібна залоза, морфологія, іммобілізаційний стрес, шишкоподібне тіло, мелатонін, кортизол, змінений фотоперіод.

АННОТАЦИЯ

Ходоровская А.А. Состояние щитовидной железы в условиях стресса при изменённом фотопериоде. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.09 – гистология, цитология, эмбриология. – Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца. – Киев, 2006.

Диссертация посвящена изучению морфофункционального состояния щитовидной железы крыс в условиях иммобилизационного стресса на фоне изменённой функции шишковидной железы и введения экзогенного мелатонина.

Исследования выполнены на белых половозрелых самцах-крысах. Проведено три серии экспериментов: определение морфофункцио-нального состояния щитовидной железы в условиях стресса на фоне физиологической функции эпифиза, его гипо- и гиперфункции. Моделирование различного функционального состояния шишковидной железы осуществляли путём изменения длины фотопериода. Во всех сериях животные были разделены на три группы: 1 группа – интактные крысы; 2 группа – крысы, которые подвергались иммобилизационному стрессу, 3 группа – животные, которым за 1 час до стресса вводили мелатонин в дозе 1 мг/кг. Стресс моделировали путём 1-часовой иммобилизации крыс в пластиковых пеналах. С целью изучения эффекта мелатонина в зависимости от времени его введения 3-я группа была разделена на две подгруппы: подгруппа І – крысы, которым мелатонин вводили перед стрессированием в