ХАРКIВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНIВЕРСИТЕТ

СОМОВА Олена Вiталiївна

УДК 616.441.-008.-61-07:616:153:577

ВЗАєМОЗВ`ЯЗОК ТИРООДНОГО СТАНУ ОРГАНIЗМУ ТА ПРОЦЕСIВ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕННЯ ЛIПIДIВ

03.00.13 - фiзiологiя людини та тварин

Автореферат

дисертацiї на здобуття наукового ступеня

кандидата бiологiчних наук

Харкiв -1999

Дисертацiєю є рукопис

Робота виконана в Українському науково-дослiдному iнститутi фарма-ко--терапiї ендокринних захворювань Мiнiстерства охорони здоров`я України

Науковий керiвник

доктор медичних наук Ром-Бугославська Олена Семенiвна,

Український НДI фармакотерапiї ендокринних захворювань МОЗ України, завiдуюча лабораторiєю бiохiмiї ендокринних захворювань

Офiцiйнi опоненти:

доктор бiологiчних наук, доцент Паранiч Анатолiй Валентинович, Харкiвський державний унiверситет Мiносвiти України, професор кафедри молеку-лярної та приклад-ної бiофiзики

доктор бiологiчних наук Бондаренко Тетяна Петрiвна, Iнститут проблем крiобiологiї i крiомедицини НАН України, завiдуюча вiддiлом крiобiохiмiї i фармакологiї нейро-гумо-раль-них систем

Провiдна установа:

Одеський державний унiверситет iм. I.I.Мечнiкова, бiоло-гiч-ний факультет (кафедра фiзiологiї людини i тварин), Мiнiстерство освiти України, м. Одеса

Захист вiдбудеться “ 31 ” березня 1999 р. о 1515 годинi на заciданнi спецiалiзованої вченої ради К 64.051.17 в Харкiвському державному унiверситетi Мiносвiти України за адресою: 310077, м. Харкiв, м. Свободи, 4, ауд. III-15

З дисертацiєю можна ознайомитись у Центральнiй науковiй бiблiотецi Харкiвського державного унiверситету Мiносвiти України за адресою: 310077, м. Харкiв, м. Свободи, 4

Автореферат розiсланий 22 лютого 1999 р.

Вчений секретар

спецiалiзованої вченої ради

кандидат бiологiчних наук,

старший науковий спiвробiтник ________________ Падалко В.I.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми

Протягом останніх десятиріч велика увага приділяється дослід-жен-ню про-цесів вільнорадикального окислення, серед яких особий інтерес викли-кає перекисне окислення ліпідів (ПОЛ) - процес, що від-бувається за нормаль-них фізіологічних умов і необхідний для оно-в-лення мембран клітин і синтезу ряду біологічно активних сполук [Владимиров Ю.А., Арчаков А.И., 1972, Simis M.G. et al.,1989]. Вiн також є універ-сальним механізмом пошкодження біоструктур при патології [Абрамова Ж.И., Оксигендлер Г.И., 1985, Dargel R.,1992, Gutteridge J.M.,1995]. Показано, що надлишкове утво-рення вільних ради-калів та їх взаємодія з киснем може відбуватися як за рахунок впливу екзогенних факторів, наприклад, іонізуючої раді-ації [Барабой В.А. та ін.,1986-1996, Stark G.,1991], токсичних речовин [Cavanagh D.C.,1987, Галкин Б.Н.,1994-1995], так і ендогенних, а саме - стре---су [Меерсон Ф.З.,1981, Kovacs P. et al.,1996], атеросклерозу [Вос--кре-сенский О.Н.,1983, Ланкин В.З.,1989], злоякісного росту [Бур-ла-кова Е.Б. и др.,1975, Iwagaki H. et al.,1995], старіння [Лемешко В.В.и др.,1987, Babizhayev M.A., 1996] тощо.

На теперішній час коло захворювань, у патогенезі яких важливе місце належить порушенням у системі ПОЛ, значно розширилося. До цієї групи за--хво--рювань, як показано в роботах Данис Ю.К. и др.,1990, Янголенко В.В. и др.,1991 та iнших, відносяться й тиропатії. Враховуючи те, що у зв`язку з забрудненням навколишнього середовища в Українi кількість осіб з ендокринною патологiєю, зокрема, з дис-функцією щи-то-вид-ної залози (ЩЗ) за останнi 10 рокiв суттєво зросла, питання про взаємо-зв`язок між тиро-їд-ни-м станом органiзму і процесами ПОЛ стає особливо актуальним.

Наведені в літературі дані щодо впливу надлишку та дефiциту тироїдних гормонів на ПОЛ, хоч і численні, але неоднорідні, часто суперечливі. Неод-но-рід-ність інформації сто--су-ється як клінічних, так і експе-ри-мен-тальних досліджень; дії тироксину та три-йодтироніну in vivo та in vitro, а також швидкості перебігу вільно--ра-ди-каль-них реакцій i стану системи антиоксидантного захисту (АОЗ) в окремих органах та тканинах рiзних видiв ссавцiв за умов різної насиченості організму гормонами ЩЗ. Так, у випадку надлишку тироїдних гормонів in vivo заре-єстровано зростання інтен-сив-ності ПОЛ і зниження активності системи АОЗ у сироватцi (плазмi) [Марзоев А.И.,1984-1985, Данис Ю.К. и др.,1990, Гарач І.Г.,1996] та еритроцитах кровi людини та тварин [Бадалян Г.Е. и др.,1988, Янголенко В.В. и др.,1991], в органелах та гомогенатах печiнки [Лемешко В.В. и др.,1982-1984, Марзоев А.И. и др.,1982-1984, Fernandez V. et al.,1991],

гомогенатах серця [Вадзюк С.Н.,1992, Mano T. et al.,1995], cкелетних м`язiв тварин [Zaiton Z. et al.,1993], хоча in vitro у концентрацiях, вищих за фiзiологiчнi (10-4-10-6 моль/л), від-мічалася анти-окси-дантна дія тироксину [Сергеев П.В.,1977, Гукасов В.М. и др., 1988]. Супе-реч-ливі факти і відносно стану ПОЛ і системи АОЗ за умов де-фі-циту тироїдних гормонів in vivo. Є дані як про гальмування цього процесу у мiтохондрiях печiнки [Мар-зоев А.И.,1984, Swaroop A., Ramasarma T.,1985] і під-ви-щен-ня активності деяких ферментiв АОЗ у гомогенатах печiнки [Becket G.J. et al., 1992], серця [Mano T.et al.,1995] пероксисомах мiжбурої жирової тканини тварин [Giacobino P. et al.,1989], так і про подібні до гіпертирозу зрушення у сироватцi або плазмi кровi ccавцiв [Сиваченко Т.П. и др.,1984, Павловский Ю.Т. и др., 1986, Герасимова Н.Н.,1991], нервової тканини щурiв [Mano T. et al., 1995].

У зв`язку з цим виникають два припущення: а) процеси ПОЛ пере-бі--га-ють незалежно від вмісту тироїдних гормонів у організмі, що, однак, супе-ре-чить наве-де-ним вище даним i самiй концепцiї про роль тироїдних гормонiв у системi окислювально-вiдновних реакцiй органiзму; б) за умов над-лиш-ку або дефіциту тироїдних гормонів мобілізу-ються різні механізми їх дiї на ПОЛ і стан системи АОЗ.

Крім того, гормони ЩЗ можуть не тiльки самостiйно впливати на iнтенсивнiсть процесiв ПОЛ, але й бути посередником у реалізації ефекту ушкод--жуючих фак-торів зовнішнього сере-до-вища на цi процеси, зокрема, в дiї нiтритiв, нiтратiв, нiтрозосполук. Вiдомо, що нiтрити можуть спричиняти як структурно-функцiональнi змiни в самiй залозi, так i активацiю вільно-ра-дикальних процесiв в органах i тканинах [Сеффнер В. и др.,1986, Rubbo H., Freeman B.A., 1996], а їх взаємодiя з амiносполуками викликає утворення нiтрозосполук, якi виявляють значну канцерогенну та мутагенну активнiсть [Костюковский Я.Л., Меламед Д.В., 1988]. Даних щодо стану ПОЛ у випадку впливу нiтросполук за умов змiненого тироїдного статусу в лiтературi немає.

Незважаючи на значну кiлькiсть робiт, присвячених використанню анти-оксидантiв при певних захворюваннях, iнформацiї щодо впро-вад-ження анти-окси-дан-тної терапії у комплекс лікування тиропатій небагато, i такі відо-мос-ті стали з`являтися лише --ос-тан--нім часом [Вадзюк С.Н. та ін.,1992-1993, Гарач І.Г.,1996, Seven A. et al.,1996]. Нещодавно у деяких роботах було показано, що гормони пiнеальної залози iндольної та пеп-тид-ної структури виявляють певний анти-окси-дантний ефект [Reiter R.J. et al., 1993-1994, Анисимов В.Н. и др. 1995-1997], але данi щодо впливу пiнеальних гормонiв на процеси ПОЛ при рiзнiй насиченicтi органiзму тироїдними гормонами в експериментальних та клiнiчних умовах на цей час цiлком

вiдсутнi, хоча iснування взаємозв`язку мiж пiнеальною та тироїдною залозами не викликає сумнiву [Ром-Бугославская Е.С. и др., 1985-1997, Щербакова В.С., 1988]. Проведення дослiджень в цьому напрямку, ймовiрно, дозволить розв`язати питання про можливiсть застосування у перспективi препаратiв гормонiв пiнеальної залози в комплекснiй терапiї захворювань ЩЗ.

Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами

Робота проводилася згідно з затвердженими МОЗ України держбюджетними темами: “Вивчення механізмів ушкоджуючої дії N-нітрозосполук на ендокринну сис--те-му; розробка методів діагностики та лікування екозалежних ендо-кри-но-патій (клініко-лабораторне дослід-ження)”, термін виконання-1992-1995 р.р., № держреєстрації UA01001754; і “Роль пінеальних гормонів різ--ної хімiчної при-ро-ди (метоксиіндоли, пептиди) в регуляції функ-ціо-на-ль--ної активності щит-о-вид-ної залози”, термін виконання - 1996-1998 р.р., № дер-ж-реєстрації 0196U010249.

Мета дослідження

Встановити характер дії надлишку та дефiциту гормонiв ЩЗ на ПОЛ, а також з`ясу-вати мож-ли-вість корекції рівня ПОЛ деякими природними та синтетичними сполуками з анти-окси-дантними властивостями за умов різного тиро-їд-ного статусу.

Задачі дослідження

1.

1.

1.

1.

Наукова новизна одержаних результатів

Визначено, що за умов нестачі тироїдних гор-мо-нів у органiзмi, як i в разі їх надлишку, вiдбувається активація ПОЛ, причому обумовлена вона не дефіцитом гор-мо-нів ЩЗ як таким, а метаболічними наслідками цього дефіциту - накопиченням субстрату вiльнорадикального окислення:

фосфолiпiдiв та продуктiв лiпi-дного обмiну.

Показано, що за умов надлишку та нестачi тироїдних гор-мо-нів у органiзмi в плазмi чи сироватцi кровi ссавцiв (людина, щури, кролі) незалежно вiд їх виду вiдбуваються односпрямованi змiни в перебiгу процесiв ПОЛ.

Встановлено, що в гiперфункцioнуючiй щитовидній залозі людини спо-сте-рі-га-ється знач-не накопичення продуктів ПОЛ на тлi ослаблення системи антиоксидантного захисту.

Виявлено, що за умов зміни тироїдного статусу в той чи iнший бiк, активацiя процесiв вільно-радикальних окислення ліпiдiв, яка має мiсце в разі дії нiтросполук, посилюється.

Охарактеризовані особливості дії пінеальних гормонів ін-дольної та пеп-тидної структури на процеси ПОЛ в гомогенатах печiнки щурiв i щито-видної залози людини в залежності від насиченості організму тироїдними гормонами.

Практичне значення одержаних результатів

Обгрунтована доцільність використання антиоксидантів за умов надлишку та дефiциту гормонiв щитовидної залози в органiзмi.

Одержані докази про можливость використання пре-па-ра-тів піне-аль-них гормонів (мелатонін, епіталамін), полiвiтамiну ундевiту як речовин з анти-окси-дан-тними влас-ти-востями, у комплексній терапії тиропатій.

Особистий внесок здобувача

Дисертантом самостійно виконана експериментальна частина роботи, зроблена статистична обробка одержаних результатiв досліджень, проведено огляд лiтератури за темою роботи, разом з керiвником проаналiзованi одержанi результати. Частина дослiджень, якi стосуються вивчення гормонального стану органiзму i активноcтi системи анти-оксидантного захисту, проведена разом з Комаровою I.В., Овсяннiковою Т.М. т. iн., що вiдображено у спiльних публiкацiях.

Апробація результатів роботи

Основні матеріали дисертації доповiдались на УІ і УІІ Українських біохімічних з`їздах (1992 та 1997 р.р.), І з`їзді Українського біофізичного товариства (1994), І Національному з`їзді фармакологів України (1995), науково-практичних конференціях “Діагностика та лікування за-хво-рю-вань щитовидної залози” у Харківському НДІ медичної радіології (1995), “Патогенез, клініка та фармакотерапія ендокринних захворювань” в Українському НДІ фармакотерапії ендокринних захворювань (1997).

Публікації

За темою дисертації опубліковано 13 робіт.

Структура і повний обсяг роботи

Дисертація викладена на 131 стор. машинописного тексту, скла-да-ється з вступу, 6 розділів (1 - огляд літератури, 2 - мате-ріали і методи дослiдження, 3-5 - результати власних дослiджень, 6 - закiнчення), висновків, пере-лi-ку літератури, який міс-тить 288 джерел. В роботі - 2 рисунка і 13 таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження

Вивчення взаємозв`язку мiж тироїдним станом органiзму i процесами ПОЛ проводили за умов in vivo та in vitro.

Експерименти in vivo були виконані на статевозрілих самцях щурів по-пу-ляції Wistar масою 180-220 г (164 тварини) і кролів породи Shinshilla масою 2500--г (44 тварини) з рiзною насиченiстю їх органiзму тироїдними гормонами, а також у людини з гіпер-функ-цією ЩЗ - хворі на ди-фуз--ний токсичний зоб (ДТЗ) (35 чоловік) та з гіпо-функ-цією ЩЗ – хворі на гіпотироз (42 чоловіка). Діагноз ДТЗ і гіпотирозу вста-нов-лювали на підставі клінічних да-них і результатів гормо-нального обсте-ження. Контрольна група складалась з практично здорових осiб (23 чоловiка). Над-лишок гормонiв ЩЗ в органiзмi в експериментi одержували за допомогою 10-12-денного вве-ден-ня тваринам внутрішньочеревинно тиро-ксину в дозі 1 мг на кг маси тіла (l-thyroxine, Reanal, Угорщина) до зниження їх маси на 15-20 % від по-чат-кової (модель тироксинового токсикозу). Нестачу гормонiв ЩЗ в органiзмi спостерігали через 21-22 доби після тотальної тироїд-ектомії. Рiвень тироїдних гормонiв (тироксину та трийодтиронiну) у сироватцi кровi тварин та людини визначали -радiоiмунологiчним методом (набори рiо-Т4-ПГ та рiо-Т3-ПГ Iнституту бiоорганiчної хiмiї АН Бiлорусi).

Ундевіт (Уманське ОАО, Україна), до складу яко-го входить ком-п-лекс ан-ти--окс-идантів прямої (-токоферола ацетат, аскорбі-но-ва кис-лота т. ін.) і не-пря-мої (нікотинамід т. ін.) дії вводили перорально кролям про-тя-гом 14 діб із роз-ра-хун-ку 1 драже на тварину, мелатонін (Sigma, США) – вну-тріш-ньо-черевинно щур-ам у дозі 1,0 мг на кг маси тіла протягом 10 діб наприкiнцi свiтлової фази доби, епіталамін (з-д медичних пре-паратів С-Петер-бур-гського м`ясо-ком-бі-нату, Росія) – підшкірно щурам у дозі 2,5 мг на кг маси тіла протягом 5 діб.

Для вивчення особливостей дії нiтритiв i нiтрозосполук на процеси ПОЛ кролям із різ-ною наси-ченістю організму тироїдними гормонами протягом 14 діб давали разом з питною водою 0,025 % розчин нітриту

натрію з амідопірином. (Взаємодiя амiдопiрину з нiтритом натрiю забезпечує утворення в шлунку канцерогенного диметилнiтрозамiну [Lev-Ran A. et al., 1988]).

Об`єктами дослідження у щурів і кролів були сироватка крові та го-мо--ге-на-ти печінки, у людини – кров (плазма та еритроцити) і го-мо-генати ЩЗ, яку отримували субопераційно (тиротоксична залоза хворих на ДТЗ – 12 зразків; контролем до неї вико-ри-стовували пара-но-дальну тканину залози хво-рих на вузловий еути-роїд-ний зоб – 12 зразків). У сироватці (плазмі) крові щурів (людини) на хемі-лю-мі-нометрі ХЛМІЦ-01 вимірювали інтенсивність хе-мі--лю---мі-нес-ценції, інду-кованої 3 % розчином пе-ро-кси-ду водню. Визначали амплітуду “швид-кого” спалаху, світлосуму за 3 хв та ко-ефіцієнт затухання спа-лаху згідно з методикою [Серкиз Я.И.,1983], модифiкованою у Хар-ківському медичному універ-ситеті. У крові (сироватка тварин, плазма та еритро-цити лю-ди-ни), а також у гомогенатах печінки тварин вміст дієнових кон`югатів (ДК) оцінювали за методикою [Гаврилов В.Б., Мишкорудная М.И.,1983] на спе-к-тро--фотометрі СФ-26; рівень ТБК-активних речовин у крові ви-зна-чали за мето-дом [Asakawa T.,Matsushite S.,1980] , а у гомогенатах – за методом [Стальная И.Д., Гари-шви-ли Г.Т.,1977]. Каталазну активність сироватки крові та гомогенатiв органiв вимірювали, як це описано в роботі [Королюк М.А. и др.,1988], глута-тіон-перо-кси-дазну (ГПО) актив-ність гомогенатів – за методом [Лан-кин В.З. и др.,1981], глю-та-тіон-ре-дук-тазну (ГР) - згідно з роботою [Ге-ра-симов А.М.и др., 1976], глу-та-тіон-транс-феразну (ГТ) - за методом [Kraus P., Klott N.D., 1980]. Вимі-рю-ван-ня активності глутатіон-за-лежних фер-ментів здій--с-ню-ва--ли на спектро-фо-то-метрі “Specord UV VIS”. Рівень від-нов-леного глу-та-ті-ону (ВГ) визначали, як це описано у збірнику [Прохорова М.И.,1982], вміст білка у гомо-ге-на-тах - за методом [Miller G.L.,1959].

Дослідження in vitro проведені на гомогенатах печінки кролів та щурів, а також на гомогенатах ЩЗ людини. У сві-жови-го-тов---лених го-мо-генатах печінки інтактних кролів вивчали ефект ундевiту (самос-тійний, а та-кож у комбінації з тиро-кси-ном) на швидкість накопи-чення ТБК-активних речовин при NADPH - і аскорбат-залежному ПОЛ, як це описано у роботі [Владимиров Ю.А., Арчаков А.И.,1972]. У го-мо-ге-натах печінки щурів (інтактних та з надлишком ти-ро-їдних гормонiв у органiзмi) і гомогенатах ЩЗ лю-ди-ни (хво-рих на ДТЗ та вуз-ло-вий еути-ро-їдний зоб) досліджували вплив ме-ла-то-ніну й епі-та-ламіну на вміст ТБК-активних речовин, рівень ВГ і активність ка-та-ла-зи.

Одержані дані оброблені статистично за методом Ст`юдента-Фішера.

Результати власних спостережень

Наші дослідження показали, що як надлишок, так і нестача тироїдних гормонiв у органiзмi, спричиняють чіткі зміни у -про-це-сах віль-но---ра--ди--каль-ного окислення ліпідів у сироватцi кровi тварин i плазмi кровi людини. Так, i у щурiв, що одержували тироксин, i у тварин з вилученою ЩЗ пiд-ви-щувалися параметри iндукованої пероксидом водню хе-мі-лю-міне-с-ценції сироватки кровi, причому однаковою мiрою порiвняно з контролем: амплiтуда “швидкого” спадаху зростала на 75 % у першiй групi та на 60 % у другiй, а свiтлосума - на 50 i 38 % вiдповiдно. У плазмі крові людини не-за-лежно від змiн у вмiстi гормонiв ЩЗ в той чи iнший бiк також спо-сте-рігалось значне збіль-шення ін-тен-сивності індукованої хемі-люмі-несценції, зокрема, прирiст амплітуди “швид-ко-го” спалаху складав 172 % вiд контролю при гiпер-функцiї ЩЗ i 176 % - при її гіпофункцiї, а світло-су-ми - 153 і 142 % відповідно (Рис. 1). Цi данi можуть вказувати на зростання кiлькостi утво-рених в результатi iнiцiацiї пероксидом водню вiльних радикалiв i ослаблення системи АОЗ в сироватцi (плазмi) кровi ссавцiв [Серкиз Я.И., 1983] i під-тверд-жуються результатами вимiру рівня ТБК-активних речовин у сироватцi кровi щурiв та плазмі крові людини, який вірогідно підвищувався як за умов надлишку, так i дефiциту гормонiв ЩЗ (Табл. 1). Аналогiчнi тенденцiї простежувалися i в сироватцi кровi кролiв вiдповiдних груп.

Рис. 1. Деякi параметри хемiлюмiнесценцiї плазми кровi людини та сироватки кровi щурiв з рiзною насиченiстю органiзму тироїдними гормонами

1- людина; 2 - щури

Зіставлення даних, що одер--жані в екс-пе-ри-ментах на тваринах, з ре-

зультатами клінічних обстежень свiдчать про односпрямованi змiни в перебiгу ПОЛ в сироватцi (плазмi) кровi ссавцiв незалежно вiд їх виду за умов надлишку та дефіциту тироїдних гормонів у орга-ніз-мі. Те, що у осiб з гiпотирозом спостерiгався бiльший прирiст ТБК-активних речовин, нiж в iнших групах, може бути пов`язане з тим, що клiнiчний гiпотироз супро-вод-жується цiлим рядом побiчних порушень, також призводящим до активацiї ПОЛ.

Таблиця 1

Вмiст тироїдних гормонiв та продуктiв ПОЛ у плазмi кровi людини та сироватцi кровi тварин з рiзним станом тироїдної системи (х Sх; n=18-26)

Умова екс-пе-рименту | Об`єкт дослiд-ження | Вмicт гормонiв, нмоль/л | Вмiст продуктiв ПОЛ, мкмоль/л

Т3 | Т4 | ДК | ТБК-актив-нi речовини

Контроль | Людина | 1,810,30 | 68,314,08 | 76,6710,00 |

5,750,53

ДТЗ | -”- | 4,050,33* | 96,436,22* | 104,4415,55 |

9,421,00*

Гiпотироз | -”- | 0,980,21* | 40,104,21 | 102,5911,82 |

13,872,06*

Контроль | Щури | 1,020,09 | 47,303,11 | 64,828,89 |

4,750,42

Введення тироксину | -”- | 1,370,07* | 63,715,73* | 75,565,19 | 7,000,70*

Тироїдек-то-мiя | -”- | 0,780,05* | 31,604,02* | 64,446,67 | 6,000,39*

Контроль | Кролi | 2,750,19 | 80,394,95 | 36,305,93 |

5,200,30

Введення тироксину | -”- | 4,610,30* | 99,256,07* | 31,852,22 | 7,070,32*

Тироїдек-то-мiя | -”- | 1,840,07* | 48,735,05* | 28,893,33 | 5,960,34

Примiтка:

* - вiрогiдна вiдмiна вiд контролю (р < 0,05)

У ери-тро-ци-тах крові людини більш чіткі зміни в показниках ПОЛ

про-сте-жу-валися при надлишку гормонiв ЩЗ у органiзмi: вміст ДК зростав на 40 % (p < 0,05), а ТБК-ак-тив-них речо-вин - на 85 % (p < 0,01), в той час як за умов їх нестачi при ана-ло-гіч-ному збільшенні вмісту ДК рівень ТБК-активних речовин майже не змі-ню-вав-ся (хоча у плазмі приріст останнього параметру у осiб, хворих на гіпо-тироз, був знач-но збільшеним за такий у осiб, хворих на ДТЗ, і складав 240 % від контролю; у осiб, хво-рих на ДТЗ, він дорівнював 164 % від контролю) (Табл. 2).

Тобто в разі надлишку ти-ро-їд-них гормонів переважне накопичення продуктів ПОЛ від-мічалося в ери-тро-цитах крові, а при дефіциті гормонів - у плазмі, що, скоріше за все, пов`язане як з різ-ними механізмами активації вільно-ра-ди-кальних процесів за умов різного ти-ро-їдного статусу, так i неоднаковою швидкiстю перетворення та утилiзацiї цих продуктiв.

Таблиця 2

Вмiст продуктiв ПОЛ в еритроцитах кровi осiб з рiзним станом тироїдної системи (х Sх; n=18-20)

Умова екс-пе-рименту | ДК, мкмоль на 1 г бiлка | ТБК-актив-нi речовини, мкмоль на 1 г бiлка

Контроль | 1,59 0,07 | 1,56 0,18

ДТЗ | 2,22 0,26* | 2,89 0,38*

Гiпотироз | 2,19 0,11* | 1,47 0,26

Примiтка:

* - вiрогiдна вiдмiна вiд контролю (р < 0,05)

Більш демонстративні зміни відбувалися в експериментах на гомо-ге-натах печінки тварин: у щурів, яким вводили тироксин, рівень ДК був сут-тєво збільшеним на 130 %, в той час як вміст ТБК-активних речо-вин майже не від-різ-нявся від контролю, що, ймовiрно, зв`язано з прискоренним над-ход--женням останнiх в кров, i узгоджується з наведеними вище даними щодо зростання їх концентацiї у сироватцi кровi (див. табл. 1). У кролів з надлишком тироїдних гормонiв у органiзмi спостерігалося вiрогiдне зро-стання вмісту вторинних продуктів ПОЛ (на 31 %, р<0,05) i про-сте-жу-ва-лась тенденцiя до під-ви-щення первинних (на 33 %, 0,05<р<0,10) (Табл. 3).

Ця різ-ни-ця, скорiше за все, обумовлена неоднаковою чутливістю гепа-тоцитiв рiзних видiв тварин до дії ек-зо-генного тироксину [Рачев Р.Р.

Ещенко Н.Д., 1975]. У -ти-роїд-екто-мо-ваних тварин (і щурів, і кролів), навпаки, простежувалися однаковi тен-денції в накопиченнi продуктiв ПОЛ: концентрація ДК була значно зниженою (на 78 % у щу-рiв і на 85 % у кролів), а рівень ТБК-активних речовин зростав (на 64 і 49 % від-по-відно, р < 0,05).

Таблиця 3

Вмiст продуктiв ПОЛ у гомогенатах печiнки лабораторних тварин з над-лишком та дефiцитом тироїдних гормонiв у органiзмi (х Sх; n = 12-20)

Умова екс-перименту | Вид тварин | ДК, мкмоль на 1 г бiлка | ТБК-актив-нi речовини, мкмоль на 1 г бiлка

Контроль | Щури | 10,00 1,85 | 4,68 0,35

Введення тироксину | -”- | 22,96 0,37** | 5,04 0,48

Тироїдек-то-мiя | -”- | 2,22 0,37** | 7,67 0,71*

Контроль | Кролi | 6,67 1,11 | 6,18 0,31

Введення тироксину | -”- | 8,89 0,37 | 8,08 0,34*

Тироїдек-то-мiя | -”- | 1,11 0,03** | 9,23 0,66*

Примiтки:

1. * - вiрогiдна вiдмiна вiд контролю (р< 0,05).

2. ** - вiрогiдна вiдмiна вiд контролю (р< 0,001)

Виявлені відзнаки корелюють зі змінами активності системи АОЗ, яка забезпечує пiдтримку прооксидантно-антиоксидантного балансу в органiзмi. Так, у гомогенатах пе-чін-ці щурів з пiдвищеним рiвнем гормонiв ЩЗ було зафіксовано вірогідне зниження активності каталази - на 42 %, ГПО - на 65 % з органічним (гідро-пе-ро-ксид кумолу - ГПК) і на 52 % - з не-ор-га-ніч-ним (пероксид водню - Н2О2) субстратами, ГТ - на 26 %, а також рівня ВГ - на 29 % при постiйній ГР ак-тив-ності, що може свідчити про значне послаблення системи АОЗ за умов надлишку тироїдних гормонів у організмі, яке є причиною при-ско-рення ПОЛ (Рис. 2). Отримані данi уз-год--жу-ють-ся з результатами інших до-слід-жень [Fernan-dez V. et al.,1991, Videla L.A. et al.,1995]. У щурів з дефiцитом гормонiв ЩЗ в органiзмi в го-мо-генатах печінки спостерігалась інша кар-ти-на: збільшення ГПО активностi на 35 % з ГПК i на 47 % з Н2О2, ГР - на 65 % на тлі майже незміненого рівня ВГ, активностi каталази і значного, у 4 рази, зменшення активності ГТ. Акти-вація сис-теми АОЗ в разі тироїдектомiї, ймовірно, спрямована на те, щоб перешкодити над-лиш-ковому утворенню ліпо-перо-ксид-них продуктів,

що пiдтверджується наведеними вище даними про значне зниження рiвня первинних продуктiв ПОЛ у гомогенатах печiнки таких тварин (див. табл. 3).

Рис.2. Активнiсть системи антиоксидантного захисту в гомогенатах печiнки щурiв з рiзним станом тироїдної системи

Таким чином, аналiз отриманих даних надає можливiсть зробити висновок, що змiни тироїдного стану органiзму як в той, так i в iнший бiк спричиняють значнi зрушення у процесах вiльнорадикального окислення лiпiдiв у сироватцi кровi i гомогенатах печiнки тварин, плазмi i ери-тро-цитах кровi людини. Активацiя процесiв ПОЛ за умов надмiру гормонiв ЩЗ, вiрогiдно, зв`язана з пiдвищенням рiвня основного обмiну, посиленим поглинанням кисню тканинами, що призводить до додаткового утворення пероксидних радикалiв, виходу їх та продуктiв їх взаємодiї з мембранами клiтин у кров`яне русло в збiльшенiй кiлькостi i викликає напруження в системi АОЗ. Надлишкове накопичення вторинних продуктiв ПОЛ в сироватцi кровi та гомогенатах печiнки у випадку нестачi тироїдних гормонiв є, скорiше за все, результатом затримання утилiзацiї цих продуктiв за рахунок загального уповiльнення метаболiчної активностi, яке має мiсце при дефiцитi гормонiв ЩЗ.

Цiлком закономiрним здається iнтерес до стану процесiв ПОЛ i активностi системи АОЗ у самiй ЩЗ, яка синтезує i cекретує в кров тироїднi гормони. Використання фрагментiв ЩЗ людини, одержаної пiд час операцiї, дає можливiсть оцiнити i порiвняти характер перебiгу процесiв ПОЛ за умов пiдвищеної (хворі на ДТЗ) i нормальної активноcтi залози (паранодальна тканина залози хворих на вузловий еутироїдний зоб). Так, показано, що у гомогенатах гіперфункціонуючої ЩЗ лю-дини вміст ТБК-

активних речовин підвищувався більш, ніж у 3 рази порівняно з гомо-ге-натами еутироїдної залози - з (2,310,36) до (7,711,15) мкмоль на 1 г бiлка (p < 0,001). Це може відбуватися як за рахунок пригнічення активності системи АОЗ, що підтверджується нашими дослідженнями (зни-жен-ня каталазної - на 32 % та ГПО активності з ГПК - на 43 %, і з Н2О2 - на 28 %), так і за рахунок змін у ліпідному скла-ді мембран тироцитів (зро-стання кількості легкоокислювальних фосфо-ліпідів, тощо) [Саатов Т.С. и др.,1984]. Порiвнюючи отриманi данi з результатами робiт Ром-Бугославської О.С. т.iн., 1988-1996 р.р., щодо вивчення секреторної активностi ЩЗ людини, можна простежити певний паралелiзм, що може вказувати на залежнiсть перебiгу процесiв ПОЛ вiд функцiонального стану залози.

Слiдуючим етапом роботи було вивчення дiї тироксину в експериментах in vitro.У літературі є дані про те, що в дослідах in vitro дія фізіологічних - 10-7- 10-8 hkhjh моль/л - і збільшених за них -10-4 -10-6 моль/л концентрацій ти-рок-сину на активність ПОЛ різно-спря-мована (Марзоев А.И.,1984). Наші дослідження підтвердили ці факти: дійсно, різні кон-центрації тироксину неоднаково впливають на швидкість ПОЛ. Так, у кон-цен-тра-ції 10-8 моль/л тироксин викликав вірогідне, на 49 %, підвищення інтен-сив-ності аскор-бат-залежного ПОЛ на тлі незначного зростання швид-кості NADPH-залежного ПОЛ у гомогенатах печінки кролів. Вiдомо, що неферментативне (аскорбатзалежне) ПОЛ, на вiдмiну вiд ферментативного (NADPH-залежного) ПОЛ, характеризується утворенням додаткової кiлькостi вiльних радикалiв за рахунок розгалуження ланцюгiв вiльно-ради-каль-ного окислення в мембранах клiтин у результатi iнiцiацiї системи Fe2+-аскорбат i не залежить вiд функцiонування мiтохондрiальних та мiкро-со-маль-них ланцюгiв електронного транспорту в гепатоцитах [Арчаков А.И., 1975]. Переважна активацiя цього типу ПОЛ, ймовiрно, вiдбувається за рахунок блокування тироксином мем-бранних антиоксидантів. У концентрації 10-6 моль/л тироксин не викликав суттєвих змін у швидкості ПОЛ у гомогенатах.

Тобто, наші дослідження in vitro показали, що у фізіологічних кон-цен-траціях тироксин виявляє прооксидантний ефект. Ці дані узгод-жу-ються з результатами, які були одержані за умов in vivo.

За останні роки накопичена значна кількість робіт, в яких був про-де-мон-стро-ваний не тільки зв`язок активації процесів вільнорадикального окислення ліпідів з ослабленням системи АОЗ за різних варіантів пато-ло-гії [Бурлакова Е.Б.,1975, Scott G.,1993], але й наведені переконливі до-ка-зи щодо введення в традиційні схеми медикаментозної терапії речовин з анти-окси-дантними властивостями [Воскресенский О.Н.,1983-1992, Urban T. et

al.,1995]. Однак інформації щодо використання анти-окси-дантів за умов зміненого тироїдного статусу надто мало і переважно вона сто-су-ється експе-риментальних досліджень на тваринах [Вадзюк С.Н. и др., 1992-1993, Seven A. et al.,1996], хоча у най-останніший час опубліковані данi клінічного призначення синтетичних антиоксидантних пре-па-ра-тів хворим на ДТЗ [Гарач І.Г.,1996] та гіпотироз [Сахатов Б.Я.,1993]. Доцiльним здається включення до комплексного ліку-ван-ня тиропатій природних анти-окси-дантiв, бо відомо, що при-родні антиоксиданти менш токсичні за синтетичнi [Цебржинский Щ.И., 1992].

В слiдуючих серiях дослiджень вивчався ефект полiвiтамiну ундевiту, до складу якого входять анти--ок-си--дан-ти прямої та непрямої дії, а також препаратiв пiнеальних гормонiв рiзної хiмiчної структури мелатонiну та епiталамiну щодо процесiв ПОЛ.

Ре-зуль-тати вивчення впливу полiвiтамiну ундевіту на рiвень накопичення продуктiв ПОЛ у гомо-ге-натах пе-чін-ки кро-лів (збiльшений як при введеннi тироксину за умов in vivo й in vitro, так i при тироїдектомiї) свідчать про нормалiзацiю швидкостi процесiв ПОЛ у цьому органi.

Наші дослідження пока-за-ли, що введення мелатоніну і, особ-ливо, епіталаміну, iнтактним щурам спри-чи-нює суттєве, на 33 і 59 % від-по-відно, зни-ження вмісту ТБК-активних ре-чо-вин у гомогенатах печінки і віро-гід-не зростаня рівня ВГ у сироватці крові (на 28 % в обох випадках), що може вказувати на гальмування процесів ПОЛ. Бiльший ефект препарату пiнеальних пептидiв щодо процесiв ПОЛ, ймовiрно, обумовлений тим, що епiталамiн, як показано у роботах Анисимова В.Н. и др.,1992, Бондаренко Л.А., 1993, посилює бiосинтез ендогенного мелатонiну, тобто, у цьому випадку спостерiгається сумiсна з мелатонiном дiя. Анти-ок-си-дантнi властивостi мелатонiну вiдмiчалися і в до-слідах in vitro (як в разі вико-рис-тання печінки інтактних щурiв, так і з надмiром в нiй -тироїдних гормонiв, а також гiперфункцiонуючої та еутироїдної ЩЗ людини) - у всiх випадках cпостерігалось зниження рiвня вторинних продуктiв ПОЛ, причому більшою мірою, ніж за умов in vivo, що може бути пов`язане з безпосередньою антирадикальною дiєю цього гормону на процеси ПОЛ.

У серії досліджень, присвячених впливу ушкоджуючих факторів зовнішнього середовища на процеси ПОЛ за умов рiзної насиченостi органiзму тироїдними гормонами виявлено, що комбіноване введення тироксину і нітриту натрію з амiдопiрином кролям спричиняє більш виразні, ніж у разі окремого їх використання, зміни у накопиченні продуктів ПОЛ у гомогенатах печінки. Так, вміст ТБК-активних речовин підвищувався на 100 % порівняно з інтактним кон-тролем. При самостійнiй

дiї нiтритiв i нітрозосполук (зокрема, диметилнiтрозамiну, який утворюється при взаємодiї нiтриту натрiю з амiдопiрином) вiн збiльшувався на 36 %, а тиро-к-сину - на 44 % проти контролю. Такою ж мірою зростав рівень ТБК-активних речовин у гомогенатах печiнки тироїдектомо-ва-них кролiв у випадку надлишкового над-ход-ження нітритів, хоча в сироватці крові значних зрушень у накопиченні пер-вин-них і вторинних продуктів ПОЛ у разі комбінованої дії як надлишку тироксину, так і тироїдектомiї, з нiтросполуками порівняно з їх само-стій-ним ефектом не спостерігалось, що може свiдчити про затримання елiмiнацiї продуктiв ПОЛ з органу в кров.

Таким чином, введення кроликам нiтриту натрiю з амiдопiрином на тлі зміненого тироїдного стану органiзму посилює iнтоксикацiю печIнки продуктами ПОЛ.

ВИСНОВКИ

1. Як надлишок, так і дефіцит тироїдних гормонів у орга-ніз-мі спри-чи-нюють суттєвi змiни ПОЛ у плазмi кровi людини i сироватцi кровi тварин (щури, кролi): однаковою мiрою вiрогiдно пiдвищується iнтен-сив-нiсть iндукованої хемiлюмiнесценцiї, зроста-є вмiст ТБК-активних речовин.

2. В еритроцитах кровi людини бiльш чiткi зру-шення вiдбуваються у осiб з надлишком гормонiв щитовидної залози: зростає як кон-цен-тра-цiя дiєнових кон`югатiв, так i ТБК-активних речовин; у осiб з дефіцитом гормонiв збiль-шу-єть-ся лише рiвень дiєнових кон`югатiв.

3. У гомогенатах печiнки експериментальних тварин надлишок тиро-їдних гормонiв спричинює підвищення рiвня продуктiв ПОЛ: первинних - у щурiв i вторинних - у кролiв, а нестача - зменшення первинних i - збiльшення вмiсту вторинних як у щурiв, так i кролiв.

4. Виявленi вiдзнаки корелюють зi змiнами активностi сиcтеми анти-оксидантного захисту: у гомогенатах печiнки щурiв з пiдвищеним вмiстом тироїдних гормонiв знижується каталазна, глутатiон-пе-ро--кси-дазна, глутатiонтрансферазна активнiсть, рiвень вiдновленого глутатiону, що може свiдчити про послаблення системи антиоксидантного захисту за даних умов. У щурiв з дефiцитом тироїдних гормонiв у орга-нiзмi, навпаки, пiдвищується глутатiонпероксидазна, глута-тiон-ре-дук-тазна активнiсть на тлi вiдсутностi зрушень у рiвнi вiдновленого глутатiону та зни-же-нiй глутатiон-транс-феразнiй активностi.

5. У гомогенатах гiперфункцiонуючої щитовидної залози людини спостерiгається iнтенсифiкацiя процесiв ПОЛ: вмiст ТБК-ак-тив-них речовин вiрогiдно збільшується порiвняно з їх вмiстом у гомогенатах еутироїдної

залози. Зростання концентрацiї лiпопероксидних продуктiв вiдбувається на тлi зниження каталазної та глутатiонпероксидазної активностi.

6. За умов змiн рiвня тироїдних гормонiв у органiзмi в той чи iнший бiк активацiя процесiв ПОЛ пiд впливом ушкоджуючих факторiв зовнiшнього середовища, зо-крема, нiтросполук, посилюється.

7. Введення речовин, яким притаманнi антиоксидантi властивостi (полiвiтамiну ундевiту, препаратiв пiне-аль-них гормонiв - мелатонiну та епiталамiну), за умов рiзного тироїдного статусу в експериментах in vivo та in vitro спричинює виразне при-гнi-чен-ня процесiв ПОЛ.

CПИСОК ОПУБЛIКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦII

1.

1.

1.

1.

1.

1.

1.

1.

Ром-Бугославська О.С., Комарова I.В., Сомова О.В. Пошкоджуюча дiя надлишку нiтрозосполук на щитовидну залозу // Матерiали школи акад. О.I.Черкеса: iдеї, розвиток, перспективи.- Київ, 1994.- С. 157.

1.

1.

1.

1.

1.

АНОТАЦIЯ

Сомова О.В. Взаємозв`язок тироїдного стану органiзму та процесiв перекисного окислення лiпiдiв.- Рукопис.

Дисертацiя на здобуття наукового ступеня кандидата бiологiчних наук за спецiальнiстю 03.00.13 - фiзiологiя людини та тварин.- Харкiвський державний унiверситет, Харкiв, 1999.

У дисертацiї розглянутi особливостi впливу надмiру та нестачi тироїдних гормонiв у органiзмi на процеси пере-кис-ного окислення лiпiдiв i стан системи антиоксидантного захисту в сироватцi кровi та гомогенатах печiнки щурiв та кролiв, у плазмi, еритроцитах кровi та гомогенатах щитовидної залози лю-дини. Показано, що як надлишок, так i дефiцит тироїдних гормонiв спри-чи--ню-ють активацiю процесiв перекисного окислення лiпiдiв, але шляхом реалiзацiї рiз-них механiзмiв. При-скорення перекисного окислення лiпiдiв за умов надлишку тироїдних гормонiв у органiзмi су-про-вод-жується зниженням активностi ряду ключових ферментiв системи анти-окси-дант-ного захисту в гомогенатах печiнки

тварин i щитовидної залози людини. Про--окси--дан-тна дiя гормонiв щитовидної залози була про-де-мон-стро-ва-на-як в екс-пе-ри-ментах in vivo, так й in vitro. Встановлено, що прооксидантна дiя ушкоджуючих факторiв зовнiшнього се-ре-до-ви-ща (нiтросполук) на процеси вiльнорадикального окислення лiпiдiв посилюється в разi змiни тироїдного стану органiзму. Обгрунтовується до-цiль--нiсть впро-вад-ження у ком-плексну терапiю тиропатiй препаратiв з анти-окси-дантними вла-сти-востями, як такi можуть бути використанi препарати пiнеальних гормонiв мелатонiн та епi-та-ламiн, полiвiтамiн ундевiт.

Ключовi слова: тироїднi гормони, щитовидна залоза, перекисне окислення лiпiдiв, система антиоксидантного захисту, хемi-лю-мiнес-цен-цiя, гормони пiнеальної залози, нiтросполуки.

АННОТАЦИЯ

Сомова Е.В. Взаимосвязь тиреоидного состояния организма и процессов перекисного окисления липидов.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата био-ло-ги-чес-ких наук по специальности 03.00.13 - физиология человека и животных.- Харьковский государственный университет, Харьков, 1999.

Имеющиеся в настоящее время в литературе сведения о роли гормонов щитовидной железы в перекисном окислении липидов неодно-родны, а зачастую и противоречивы. Между тем вопрос о -связи тире-оидного состояния организма с процессами свободно-ради-кального окисления становится особенно актуальным, поскольку за последние 10 лет количество лиц с эндокринной патологией, в частности, с заболеваниями щитовидной железы, в Украине существенно увеличилось. Несмотря на значительное число работ, посвященных применению антиоксидантов при лечении целого ряда заболеваний, информации об использовании антиоксидантов в комплексном лечении тиреопатий недостаточно. Исходя из этого, целью настоящей работы явилось установление характера действия избытка и дефицита гормонов щитовидной железы на перекисное окисление липидов, а также выяснение возможности коррекции уровня перекисного окисления липидов некоторыми естественными и синтетическими соединениями с антиоксидантными свойствами в условиях различного тиреоидного статуса.

Показано, что как избыток, так и де-фицит тиреоидных гормонов приводят к накоплению продуктов пе-рекисного окисления липидов в сыворотке крови, го-мо-гентах печени экспериментальных животных (крыс, кроликов), плазме и эритроцитах крови человека, однако путем реализации

различных механизмов активации процессов свободнорадикального окисления и различной скоростью