Структурные аспекты взаимосвязи щитовидной железы матери и потомства при хроническом нарушении потребления йода

УДК 618.2

© 2013 Е.Б. Родзаевская, В.Д. Тупикин, А.В. Чупрова, И.С. Евсеев

СТРУКТУРНЫЕ АСПЕКТЫ ВЗАИМОСВЯЗИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ МАТЕРИ И ПОТОМСТВА ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ НАРУШЕНИИ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЙОДА

Механизм взаимодействия гомологичных органов в системе «мать-плацента-плод» сложен и до конца не раскрыт. Статья посвящена исследованию структурных основ взаимосвязанных структурно-функциональных изменений щитовидной железы самок белых крыс и их потомства, находящихся в условиях длительного дефицита или избытка потребления йода. Результаты экспериментов свидетельствуют, что в системе «мать-плод» действуют принципы антагонистической регуляции функций.

Ключевые слова: щитовидная железа, потомство, дефицит или избыток йода.

Актуальность

Проблема взаимосвязи и взаимозависимости структурно-функционального состояния гипофизарно-тиреоидной системы матери и потомства содержит много невыясненных вопросов. Адаптация организма (прежде всего функция щитовидной железы) к нарушению потребления йода в период физиологического напряжения (беременность, ранний этап онтогенеза), механизм обмена йода и тиреоидных гормонов в системе - мать-плацента-плод сложен и до конца не раскрыт. Однако остается несомненной тесная функциональная взаимосвязь гомологичных органов матери и плода. В связи с невыясненностью характера компенсаторно-приспособительных реакций всей системы паренхиматозно-стромальных компонентов тиреоидной ткани, часто бывает затруднен поиск подходов к лечению дисфункции щитовидной железы новорожденных, чьи матери имеют тиреоидную патологию. Имеются данные, свидетельствующие, что эндемический или спорадический гипотиреоз матери обусловливает гипотиреоз новорожденного, т.е. имеют место однонаправленные изменения [2,3,4]. Аналогично, патогенетической причиной развития неонатального гипертиреоза может явиться трансплацентарный перенос тиреоидных гормонов и/или тиреодстимулирующих иммуноглобулинов. Дисфункция щитовидной железы плода и новорожденного может повлечь за собой гипотрофию, бради- или тахикардию, задержку роста и развития, иммунодефицит и др. Путь к ответу в решении этих теоретически и практически важных задач лежит в области создания адекватных экспериментальных моделей.

Целью настоящего исследования явилось установление характера зависимости нарушения структурно-функционального состояния щитовидной железы потомства белых крыс в условиях длительного дефицита или избытка содержания йода в питании самок белых крыс.

Материалы и методы

Щитовидная железа (ЩЖ) белых крыс исследовалась с применением общегистологических методов (гематоксилин-эозин, импрегнация аргирофильных волокон по Футу), микро-морфометрии, классических гистохимических методик (окраска толуидиновым синим, Пас-реакция, реакции на РНК по Браше, на ДНК - по Фельгену), РИА-теста на определение уровня тиреоидных гормонов и ТТГ в плазме крови.

Результаты исследования и их обсуждение

Проведен эксперимент на 178 крысятах разного возраста (новорожденных, ювенильных, половозрелых), полученных от матерей с экспериментально сформированной дисфункцией щитовидной железы в ходе выполнения эксперимента по оригинальной модели формирования тиреоидной трансформации [1]. Целью данного сообщения является исследование отклонений структуры ЩЖ потомства при том или ином типе тиреоидной трансформации ма-

тери, поэтому данные количественного микроморфометрического анализа ЩЖ самок, от которых получено это потомство, мы сочли возможным не приводить, ограничившись описательным методом диагностики, который до настоящего времени не утратил своего широкого применения. Беременные крысы, имеющие длительный дефицит йода в рационе, имели ярко выраженную трансформацию щитовидной железы гипофункционального характера: снижение относительного объема фолликулярного и интерфолликулярного эпителия, увеличение относительного объема коллоида в фолликулах, достоверное увеличение размеров фолликулов при широкой вариабельности их размеров и формы, снижение объема микрососудистого русла при увеличении объема межфолликулярной соединительной ткани и наличии склеро-зированных участков. Увеличение размеров железы происходило, прежде всего, за счет накопления коллоида и разрастания стромального фиброзного компонента, что является характерным для структуры эндемического коллоидного зоба.

Беременность в условиях постоянного притока биотических доз (на уровне верхних границ норм физиологического потребления для беременных - 300-350 мкг/сут для человека) вызывала в структуре щитовидной железы самок крыс выраженные преобразования, доказывающие стимуляцию активности щитовидной железы. Цитоморфометрически установлено увеличение площади тироцитов и их ядер, при помощи гистостереометрии и гистохимического анализа ЩЖ этой группы животных выявлено сочетание активной пролиферации (Аи особенно В-клеток) с резорбцией коллоида, снижением относительного объема и плотности коллоида в фолликулах, снижением степени пиронинофилии и ПАС-положительного материала в нем, увеличение объема микрососудистого русла, полнокровие фолликулярной паренхимы, появление лимфоцитов в дезорганизованной и отечной строме ЩЖ. Тироциты, выстилающие фолликулы в центральных участках долей ЩЖ, имели высокую степень базо-филии, пиронинофилии (вследствие наличия большого количества рибосом в цитоплазме), нежнопенистую текстуру цитоплазмы, крупные Фельген-положительные ядра. В структуре ЩЖ животных, получавших постоянно йодную добавку в рационе, была также отмечена высокая пролиферативная активность эпителиального компонента. Как правило, пролиферация шла по одному из трех направлений: образование экстрафолликулярно расположенных трабекулярно-солидных клеточных комплексов, в которых можно было выявить образование микрофолликулов; пролиферация фолликулярного эпителия внутри фолликулов в виде сосочков, причем эпителий сосочков был выше по сравнению с эпителием, выстилающим стенку фолликула; в виде многослойных пролифератов на стенках фолликулов (т.н. «подушек Сандерсона»). Усиленная оксифильно-клеточная метаплазия А-клеток в В-тип приводила к образованию сплошных островков и скоплений В-клеток, в которых шло образование микрофолликулов, не содержащих коллоида. Однако морфологически выраженная функциональная активность сочеталась с дистрофическими изменениями паренхимы и стромы: полиморфизмом и десквамацией выстилающего эпителия, выраженной десквамацией вакуоли-зированных клеток в просвет фолликулов, нарушением межклеточных контактов. В строме доминировали следующие проявления дезорганизации: отек основного вещества, деформация волокон (дезинтеграция волокон была особенно наглядна в срезах, импрегнированных азотнокислым серебром по Футу), перераспределение глюкоз- и гексозаминогликанов с наличием гамма-метахромазии межклеточного вещества, также отмечена диффузная лимфо-плазмо-гистиоцитарная инфильтрация. Данные морфологические преобразования соответствуют выраженной гиперфункции при высоком полиморфизме строения в сочетании с дистрофическими изменениями и лимфопролиферативной реакцией.

В литературе встречаются указания на возможность обострения базедовой болезни или обостроения первичного гипертиреоза в условиях потребления избытка йода [5], однако

морфологическая основа процесса остается неизвестной. По нашему мнению, длительное увеличение потребления йода в биотических дозах стимулирует пролиферацию тироцитов и активность рецепторного связывания йода, но вне периода физиологического напряжения (беременность) гипертиреоз не формируется благодаря интра- и экстраорганным способам регуляции синтеза Т3 и Т4, а также элиминации излишнего йода через почки. При беременности в процессе адаптации физиологических систем к новому состоянию возможно развитие «критической эндокринной ситуации» (Е.И. Чазов), при которой изменения в заинтересованном эндокринном органе выражены наиболее ярко. В результате усиленной органифи-кации йода возможно развитие гиперфункции ЩЖ. Вероятнее всего, неорганический йод в силу высокой реактогенности может йодировать не только тиреоглобулин, но и другие белки ЩЖ, в связи с чем возникает сенсибилизация интраорганных лимфоцитов и инициируется аутоиммунный процесс в органе [7].

Дисфункция ЩЖ матери и связанные с нею нарушения гестационного процесса определили отставание жизненных показателей потомства подопытных групп: низкая масса тела новорожденных, высокая перинатальная смертность. Морфометрическими, гистохимическими методами, радиоиммунологическим определением гормонов - нами выявлены взаимосвязанные изменения тиреоидного статуса матери и потомства, в частности, описано состояние повышенной гистофункциональной активности ЩЖ новорожденного потомства группы йод-дефицита (-йод). По нашим данным, суммарный объем эпителия в ткани ЩЖ этой группы животных был больше, а коллоида в фолликулах содержалось меньше, чем в ЩЖ новорожденных крысят группы сравнения (табл. 1). Предположительно, недостаточность материнских тиреоидных гормонов в эмбриогенезе через центральные регуляторные механизмы обусловила стимуляцию дифференцировки тканевых и клеточных компонентов ЩЖ плода. Проведенный параллельно с гистологическим исследованием РИА-тест на содержание тиреоидных гормонов и ТТГ показал (табл. 2), что имеются существенные основания говорить о «скрытом» гипотиреозе этой группы новорожденных, поскольку у них был достоверно увеличен уровень ТТГ и имелась тенденция к возрастанию Т3 (которое можно расценить как проявление компенсаторной экономии йода). Таким образом, гормональные сдвиги в этой группе новорожденных животных были направлены на купирование и йодной недостаточности, и интранатального дефицита гормонов при морфологических признаках повышения функциональной активности ЩЖ: сформированной фолликулярной структуре, относительно высокого уровня эпителиального компонента, степени развитости сосудистой системы, относительного объема коллоида в фолликулах. ЩЖ новорожденного потомства группы гиперйодоза («+йод») имела сложный характер изменения структурнофункциональных параметров (табл.1). В большинстве случаев наблюдались признаки задержки тканевой и клеточной дифференцировки, выражающиеся в наличии клеточных полей, тяжей, трабекул без фолликулярной организации с биохимическими признаками низкого уровня дифференцировки. При формировании фолликулов была ярко выражена десквама-ция эпителия и оголение базальных мембран, что приводило к спадению фолликулов, колла-бированию паренхимы. В микрофолликулах не образовывалось коллоида, что свидетельствует об отставании дифференциации секреторных тироцитов. О задержке структурнофункционального становления говорит значительно больший объем междольковых и меж-фолликулярных пространств, нежели в контроле. В ряде случаев отставание структурнофункциональной специализации носило столь выраженный характер, что свидетельствовало о гипоплазии ЩЖ. Имея в виду морфологически ярко выраженную гиперфункцию ЩЖ матери, причину такой взаимозависимости надо искать в сложных взаимоотношениях мать-плацента-плод. Известно, что проницаемость гемо-плацентарного барьера для материнских

тиреоидных гормонов условна, и при тиреотоксикозе матери этот барьер легко нарушаем [6]. Следовательно, в условиях нарушения проницаемости гемо-плацентарного барьера нельзя исключить появление в крови плода не только материнских тиреостимулирующих антител, но и тиреоидных гормонов, которые, действуя по принципу отрицательной обратной связи на центральные регуляторные структуры плода, обусловили торможение дифференцировки элементов его тиреоидной паренхимы. Нельзя исключить также прямого цитостатического, цитотоксического действия неорганического йода, который свободно проходит через плаценту.

Таблица 1

Соотношение тканевых компонентов ЩЖ потомства крыс с экспериментальной тиреоидной трансформацией в различные возрастные периоды

Тканевой Группа сравнения X

компонент новорож денные ювениль ные взрослые новорож денные ювениль ные взрослые новорож денные ювениль ные взрослые

интерфолликуляр- 20.3 12.3 11.3 17.5 4.4 6.8 13.9 7.1 9.3

ный эпителий

недесквамирован- 21.7 34.6 36.6 25.4 23.6 ; 32.7 10.1 16.8 27.0

ный эпителий (2.0) (3.8) (2.9) (2.8) (3.8)* (4.1) (0.8)* (1.9)* (2.6)*

десквамированный 5.9 3.7 5.3 8.2 9.7 7.1 11.9 12.2 8.9

эпителий (0.4) (0.7) (1.5) (0.9)* (1.3)* (1.4) (1.2)* (1.4)* (0.9)*

коллоид 19.3 25.5 24.7 14.4 22.3 29.6 11.2 15.4 21.4

соединительная 5.5 4.3 4.2 7.7 8.1 7.6 13.8 8.0 7.2

ткань (0.8) (0.4) (0.4) (0.9)* (11)* (0.6)* (1.3)* (0.8)* (0.7)*

сосуды 6.7 5.9 7.2 7.6 5.1 5.1 6.4 7.9 4.7

просветы 18.3 11.4 8.5 16.1 17.4 3.3 26.4 16.3 12.1

фолликулов (19) (1.0) (0.9) (19) (2.1)* (0.4)* (3.1)* (1.9)* (11)*

лимфоидные 2.3 2.4 2.1 2.9 4.6 3.8 6.3 9.2 5.3

элементы (0.3) (0.2) (0.9) (0.6) (0.5)* (0.9) (0.8)* (1.4)* (0.8)*

вторичные изменения 00.0 00.0 4.9 (0.7)* 3.9 (0.4)* 7.1 (0.9)* 4.0 (0.5)*

Примечание: здесь и в табл 2: * - р<0,05.

Таблица 2

Содержание тиреоидных гормонов и ТТГ в плазме крови новорожденного потомства крыс с экспериментальной тиреоидной трансформацией, М±т

Группа животных Т3

Контроль 1,41±0,18 56,93±6,73 1,64±0,28

Группа« - йод» 1,98±0,61 45,5±5,21 5,70±1,97*

Группа «+ йод» 0,75±0,22* 42,4±7,09* 0,87±0,32*

Выводы

Таким образом, результаты эксперимента показали непосредственную связь и зависимость гомологичных органов матери и плода, как единой системы, построенную на закономерностях антагонистической регуляции функций. При анализе паренхиматозных и стро-мальных компонентов ЩЖ животных ювенильного возраста можно отметить высокую степень полиморфизма и существенное отличие в соотношении учитываемых компонентов по сравнению с контрольной группой.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Родзаевская Е.Б. - Нарушение потребления йода как разновидность дисмикроэлементоза: влияние на щитовидную железу, гонады и тимус. - Саратов. - 2000. - СГМУ. - 105 с.

2. В.И. Рубин, Е.Б. Родзаевская, В.Б. Бородулин. - Медицинские аспекты адаптации. - Саратов. - 2008. -

СГМУ. - 248 с.

3. Трошина Е.А., Петрова В.Н., Абдулхабирова Ф.М., Секинаева А.В., Петрова С.В., Виноградова Е.И. Оценка йодной обеспеченности и влияние на гематологические показатели йодной профилактики у беременных, проживающих в условиях йодного дефицита. - Пробл. эндокр., - 2010. - Т. 56. - №3. - С. 21-26.

4. Трошина Е.А. Заболевания, связанные с дефицитом йода: уроки истории и время принятия решений. -

Пробл. эндокринол., 2011. - Т. 57. - С. 60-66.

5. Burrow G.N. Thyroid function and hyperfunction during gestation // Endocr. Rev. - 1993. - Apr. - Vol. 14(2). -P. 194-202.

6. Perelman A.H., Clemons R.D. The fetus in maternal hyperthyroidism // Thyroid. - 1992. - Fall. - Vol. 2(3). -P. 225-228.

7. Rogers D.G. Thyroid disease in children // Am. Fam. Physiol. - 1994. - Aug. - Vol. 50(2)/ - P. 344-350.