Изучение тиреоидного статуса крыс при коррекции нарушений, индуцированных экспериментальным гипотиреозом

Н.П. Буряков, А.В. Косолапов

мена веществ, что сопровождается как ростом образования ЛЖК, так и увеличением долей пропионовой и масляной кислот при одновременном снижении количества уксусной кислоты в рубцовом содержимом. Скарм-

Библиография

1. Буряков Н.П. Влияние нитратов на микрофлору рубца и продуктивность животных // РВЖ.СХЖ, 2012; 3:42-45.

2. Буряков Н.П. Кормление высокопродуктивного молочного скота. — М.: Проспект, 2009.

3. Буряков Н.П., Демидова Е.П. Нормирование рационов в

ливание жидких полисахаридов новотельным коровам способствовало увеличению валового удоя молока 4%-й жирности на 6,18 % при снижении затрат кормов на единицу продукции.

России и Нидерландах // Животноводство России, 2012; 5: 61-63.

4. Буряков Н.П. Кормление стельных сухостойных и дойных коров // Молочная промышленность, 2008; 4:37-39.

5. Мороз М.Т. Кормление молодняка и высокопродуктивных коров. — СПб., 2005.

Summary N.P. Buryakov, A.V. Kosolapov. Use of Liquid Polysaccharides in Feeding of Highly Productive Cows.

Inclusion of liquid polysaccharides in the cows' diet at a daily dose of 150 g/head instead of the molasses as a part of the basic diet led to metabolism alterations, which was accompanied by increase in the levels of VFA, propionic and butyric acids, and decrease of the acetic acid content in the scar. Feeding of liquid polysaccharides to fresh cows contributed to increase of the gross 4 % fat milk yield for 6,18 % at a lower cost of feed per unit of output.

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ УДК 616.441-008.64:615.1:619

Изучение тиреоидного статуса крыс при коррекции нарушений, индуцированных экспериментальным гипотиреозом

Р.Р. Максютов1, В.Н. Байматов2, Л.Ф. Пономарева1, В.Н. Козлов1

1 Филиал Московского государственного университета технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Мелеуз).

2 Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина.

Ключевые слова: гистоструктура щитовидной железы, органически связанные формы йода, тирео-идные гормоны, экспериментальный гипотиреоз Сокращения: БАД — билогическая активная добавка, ИФА — иммуноферментный анализ, МТ — масса тела, оТ3 — общий трийодтиронин, Т3 — трийод-тиронин, Т4 — тироксин, сТ4 — свободный тироксин, ТТГ — тиреотропный гормон

Введение

Йод — незаменимый микроэлемент в питании млекопитающих, востребованный для биосинтеза ти-реоидных гормонов — Т4 и его активной формы Т3, регулирующих множество физиологических процессов. Тиреоидные гормоны участвуют в процессах адаптации организма, влияя на соотношение анаболических и катаболических процессов в органах и тканях. Действие тиреоидных гормонов на синтез белка в органах млекопитающих зависит от дозы: в низких дозах (5.. .40 мкг) гормоны стимулируют эти процессы, в высоких (более 100 мкг) тормозят [3]. В исследованиях, посвященных изучению содержания тиреоидных гормонов у вуалевых песцов в ус-

ловиях промышленной доместикации, получены результаты, свидетельствующие о преобладании анаболической функции гормонов щитовидной железы у растущего молодняка. Показано, что активность щитовидной железы у молодняка вуалевых песцов в среднем в два раза выше, чем у взрослых особей. В 20-дневном возрасте у щенков вуалевых песцов отмечена положительная корреляция между содержанием Т3 и количеством лейкоцитов в крови (г=0,90; п=6; р< 0,05). Аналогичные результаты получены и на крысах. Так, показано прогрессивное увеличение содержания тироксина у крыс до 3-недельного возраста [4]. Крысы, которым вводили тироксин в первые две недели жизни, развивались быстрее, что проявлялось в нормальном развитии поведенческих реакций, более ранних сроках открытия глаз и более высокой ранней локомоторной активности. Экспериментально подтверждено, что при врожденном гипотиреозе обмен веществ и энергии в индивидуальном животном организме претерпевает количественные и качественные изменения. Так, у новорожденных крольчат, родившихся от матерей, получавших тиреостатик метилтиоурацил, отмечено значитель-

ное снижение скорости роста и накопления фосфора в костях, некоторое снижение его количества в мозге [3]. В связи с вышеизложенным есть основания считать, что диагностировать и предупреждать йододефицитные состояния необходимо в ранний постна-тальный период.

Сотрудниками научно-исследовательского центра филиала МГУТУ им. К.Г. Разумовского разработан новый состав йодсодержащего БАД, где в качестве биоматрицы для стабилизации йода выбран полифруктозан-инулин [положительное решение о выдаче патента РФ по заявке за № 2011147656/13 от 23.11.2011]. Оценка биодоступности и безопасности различных соединений йода, как известно, реализуется на моделях мерказолилового гипотиреоза в эксперименте с использованием широкого спектра методов клинико-лабораторного анализа. Критериями эффективности поглощения и органификации йода служат такие показатели, как уровень общего, белково-связанного и свободного йода в щитовидной железе. Роль йода в гомеостатической регуляции функции железы впервые была показана более 50 лет назад, однако ее тонкие механизмы остаются до конца не выясненными. Известно, что при передозировке или длительном введении высоких доз йода развивается так называемый эффект Воль-фа-Чайкова, проявляющийся в подавлении функциональной активности тироцитов, а именно, в ингибировании йодирования белковой фракции щитовидной железы [2]. Большой интерес представляет изучение показателей, отражающих биодоступность и безопасность йодсодержащих препаратов. К числу информативных способов оценки функционального состояния щитовидной железы относится метод гистологического анализа, обеспечивающий объективную оценку микроморфологического статуса любого органа или ткани.

Цель исследования

Изучить гистоструктуру щитовидной железы при коррекции экспериментального гипотиреоза органическими связанными формами йода.

Материалы и методы

Гипотиреоз моделировали на половозрелых крысах-самцах с МТ 180.220 г путем внутрижелудочного введения через специальный зонд фармакопейного ти-реостатика мерказолила. Препарат вводили в течение 3-х недель ежедневно из расчета 2,5 мг/100 г МТ. Животных разделили на 4 группы по 12 в каждой: 1-я группа — контрольная, у крыс 2-й, 3-й и 4-й групп вызывали мерказолиловый гипотиреоз. Животных 2-й группы декапитировали под эфирным наркозом на следующий день после последнего введения мерказолила (22-е сутки опыта), а крыс 3-й и 4-й групп — на 30-е сутки. При этом крысы 3-й группы после окончания введения ти-реостатика находились на обычном виварном питании, а в рацион 4-й группы добавляли анализируемый состав в дозе, обеспечивающей суточную потребность крыс в йоде — в среднем от 2,0 до 3,0 мкг/100 г МТ

В сыворотке крови крыс определяли уровень гормонов щитовидной железы — сТ4, оТ3 и ТТГ посредством ИФА с использованием стандартных наборов тест систем «Свободный Т4-ИФА-Бест», «Т3-ИФА-Бест-стрип» и «ТТГ-ИФА-Бест-стрип». Образцы щитовидной железы размером 0,5х0,5 см фиксировали в 10%-м растворе формалина. Срезы толщиной 7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином по общепринятой методике [1]. Полученные данные статистически обрабатывали с использованием стандартных методов по программе «$1аизиса-5,0» Windows 95. Значимость среднеарифметических различий оценивали с использованием ^критерия Стьюдента. Статистически значимыми считали различия при р< 0,05.

Результаты и обсуждение

Щитовидная железа у клинически здоровых крыс покрыта соединительнотканной оболочкой. Трабекулы, представленные рыхлой соединительной тканью, разделяют железу на отдельные дольки (рис. 1). Железа состоит из фолликулов округлой, овальной, а иногда угловатой формы. Стенка фолликулов образована из тироцитов кубической формы, расположенных на базальной мембране. Ядро тироцитов округлой формы, хроматин распределяется гомогенно, окрашивается базофильно, тогда как цитоплазма — ок-сифильно. В полости фолликулов располагается коллоид, окрашивающийся также оксифильно. Между фолликулами межфолликулярной рыхлой соединительной ткани довольно часто встречаются интерфолликулярные клетки. Сами фолликулы окружены сетью кровеносных капилляров. В межфолликулярной зоне иногда определяются небольшие скопления лимфоидных клеток. Фолликулы как периферической, так и центральной части щитовидной железы содержат коллоид.

Рис. 1.

Фолликулы щитовидной железы крыс контрольной группы. Окраска гематоксилином и эозином, ок. 10, об. 20

Щитовидная железа у 2-й группы животных, введенных в состояние гипотиреоза, характеризуется выраженными гистологическими изменениями. Прежде всего, в центральной части железы определяется уменьшенное количество коллоида в фолликулах (рис. 2). При этом коллоид, уменьшаясь в объеме, постепенно отдаляется от тироцитов. Между тироцита-ми и коллоидом образуется свободное пространство. Иногда масса фолликулярного коллоида смещается

Рис. 2.

Отсутствие коллоида в щитовидной железе у крыс 2-й группы (гипотиреоз). Окраска гематоксилином и эозином, ок. 10, об. 40

РВЖ • СХЖ • № 3/2013

Р.Р. Максютов, В.Н. Байматов, Л.Ф. Пономарева, В.Н. Козлов

в одну сторону и прилегает к апикальному концу тироцитов. В некоторых фолликулах коллоид полностью отсутствует, что обусловлено прекращением синтеза ти-реоидных гормонов. Одновременно с уменьшением количества интрафолликулярного коллоида в тироцитах отмечают признаки деструкции. При этом уменьшается высота тироцитов, которые приобретают овальную форму и характеризуются плотным хроматином.

Часть тироцитов уплощенной формы и с неровной апикальной частью смещается в полость фолликулов. Вокруг деструктивно измененных фолликулов с деформированными стенками в виде различной формы складок и выпячиваний наблюдают отдельные лимфоциты и макрофаги, иногда они могут располагаться в полости фолликулов. Межфолликулярные эпителиоциты также в состоянии деструкции и постепенно вклиниваются в общую массу измененных клеток. Результаты ИФА свидетельствовали о гипо-функциональном состоянии тиреоидной системы у крыс 2-й группы: концентрация сТ4 составляла 3,92±0,21 пмоль/л (р< 0,001) против 9,57±0,59 пмоль/л у контрольных, а концентрация оТ3 — 2,31±0,16 нмоль/л и 2,02±0,12 нмоль/л, соответственно. При этом уровень ТТГ при гипотиреозе составил 0,030±0,004 мкМЕ/мл (р< 0,05), в контроле — 0,019±0,002 мкМЕ/мл.

Гистоструктура щитовидной железы у крыс 3-й группы: по периферии органа располагаются участки, содержащие фолликулы с сохранившимся коллоидом, то есть функционирующие фолликулы, однако количество коллоида в них незначительное или он приобретает пенисто-ячеистое строение и слабо воспринимает красители (рис. 3).

Рис. 3.

Тироциты фолликулов у крыс 3-й группы (общевиварный рацион). Окраска гематоксилином и эозином, ок. 10, об. 40

Некоторые фолликулы с небольшим количеством коллоида, тогда как в других коллоид полностью отсутствует, однако тироциты, образующие стенку фолликулов, имеют все структурные части клеток. Тироциты кубической формы с отчетливой цитолеммой, округлой или овальной формы ядро занимает центральное положение, глыбки хроматина распределяются равномерно, встречаются ядрышки, оболочка ядра четко выявляется. Ядро тироцитов окрашивается базофильно, цитоплазма — оксифильно. В полости фолликулов отсутствует коллоид, стенка фолликулов образует складки или выпячивания в полость фолликулов. Встречаются отдельные тироциты, слущенные в полость фолликулов. Многие слущенные тироциты слабо воспринимают красители, цитолемма нечеткая, ядро подвергается ка-риопикнозу или кариолизису. В рыхлой соединительной ткани межфолликулярного пространства располагаются интерфолликулярные клетки овальной или округлой формы, часть из них с признаками гиперплазии. Увеличенные в размерах клетки имеют ядро округлой формы с гомогенным хроматином, цитолемму с четкой границей

и цитоплазму с признаками базофилии. В междольковой соединительной ткани, особенно между фолликулами, встречаются довольно крупного размера скопления лимфоидных клеток. В межфолликулярных пространствах диффузно расположены лимфоциты и макрофаги.

Рис. 4.

Коллоид в фоликулах щитовидной железы у крыс 4-й группы (йодобогащенный рацион).

Окраска гематоксилином и эозином, ок. 10, об. 40

У крыс 4-й группы, содержавшихся на йодобогащен-ном рационе, также выявлялись деструктивные процессы как в центральных, так и периферических отделах щитовидной железы (рис. 4). Коллоид некоторых фолликулов окрашивается оксифильно. Вместе с тем, среди фолликулов с признаками начальной активности встречаются фолликулы, полностью лишенные коллоида. В таких участках щитовидной железы сеть кровеносных капилляров характеризуется полнокровием, указывающим на усиление процессов васкуляризации. Наряду с началом синтеза тиреоидных гормонов при применении органических форм йода отмечается появление интерфолликулярных клеток. При этом в центральной части щитовидной железы все еще сохраняется диффузное расположение лимфоидных клеток. По периферии щитовидной железы появляются фолликулы с оксифильно окрашивающимся коллоидом. Тиро-циты кубической или плоской формы, соответственно, с округлым или овальным ядром. Концентрация сТ4 у животных 4-й группы составила 21,91±0,53 пмоль/л (р< 0,001), оТ3 — 2,41±0,09 нмоль/л (р< 0,05), ТТГ —

0,005±0,001 мкМЕ/мл (р< 0,001), а в 3-й — 11,86±0,79 пмоль/л (р< 0,05), 2,34±0,10 нмоль/л (р< 0,05) и 0,009±0,002 мкМЕ/мл (р< 0,01), соответственно.

Выводы

Таким образом, тиреостатик мерказолил в использованной дозе (2,5 мг/100 г МТ) способствует развитию симптомов, характерных для тиреоидной патологии по типу эндемического эффекта, когда активизируются процессы конверсии Т4 в Т3 с повышением концентрации общего 3,5,3'-трийодтиронина на фоне гиперпродукции ТТГ и выраженного дефицита сТ4. Увеличение количества йода в рационе 4-й группы животных сопровождается возрастанием функциональной активности щитовидной железы, что подтверждается появлением коллоида в фолликулах с постепенным возрастанием его количества к концу срока эксперимента. Микроморфологическая картина наглядно свидетельствует о восстановительных процессах в щитовидной железе лабораторных животных при введении им в рацион йодсодержащего органоминерального комплекса. Восстановление гормонопродуцирующей функции щитовидной железы у крыс 4-й группы — понижение уровня ТТГ на фоне увеличения концентрации сТ4 — признаки, отражающие биодоступность и тиреотропную активность исследуемого йодсодержащего биологически активного комплекса.

Библиография

1. Елисеев В.Г., Афанасьев Ю.И., Юрина Н.А. Гистология. — М.: Медицина, 1983.

2. Лупачик С.В., Надольник Л.И., Нецецкая З.В., Виноградов

В.В. Влияние длительного введения высоких доз йодида калия на метаболизм йода в щитовидной железе крыс // Биомедицинская химия, 2006; 52 (2): 161-168.

3. Рендаков Н.Л. Содержание тиреоидных гормонов и активность лизосомальных протеиназ у вуалевых песцов (Alopex

Lagopus Linnaeus, 1758) в условиях промышленной доместикации / Н.Л. Рендаков, Н.Н. Тютюнник, Л.Н. Сироткина и др. // Вестник ВОГиС, 2009; 13 (3): 624-638.

4. Clos J., Clepel F., Legrand C. Thyroid physiology during the postnatal period in rat: a study of the development of thyroid function and of the morphogenetic effects of thyroxine with special reference to cerebellar maturation // General Compar. Endocrinol., 1974; 23: 178-192.

Summary

R.R. Maksyutov, V.N. Baimatov, L.F. Ponomareva, V.N. Kozlov. Study of Thyroid Status in Rats while Correcting Disorders Induced by Experimental Hypothyroidism. The work presents the results of studies of thyroid status and thyroid histostructure in rats with mercazolil hypothyroidism. Introduction of iodinated organic mineral complex to the animal diet associated with experimental hypothyroidism contributed to the recovery of functional activity and micromorphological status of the thyroid gland.

ФИЗИОЛОГИЯ

УДК 638.12

Функциональное значение трахеи в гемолимфообращении пчел

С.А. Пашаян, доктор биологических наук, К.А. Сидорова, доктор биологических наук, М.В. Калашникова, кандидат биологических наук, А.А. Матвеева Государственный аграрный университет Северного Зауралья (Тюмень).

Ключевые слова: гемолимфообращение, дыхательная система, жилкование, крылья, трахея, пчелы

Введение

Дыхательная система большинства насекомых представлена множеством трахей, пронизывающих все тело. Их концевые ветви заканчиваются звездчатой трахейной клеткой, от которой отходят тончайшие трахейные трубочки (трахеолы), проникающие даже во внутрь клеток окружающих тканей. Трахейная система насекомых является открытой (свободно сообщающейся с окружающим воздухом), лишь у некоторых личинок, живущих в воде, она закрытая. В случае закрытой системы снабжение трахейной полости кислородом обеспечивают трахейные жабры, улавливающие кислород, растворенный в воде.

Трахейная система насекомых не только снабжает организм кислородом, но выполняет также транспортную функцию — доставляет кислород к тканям. Наличие трахейной системы, пронизывающей все тело, не позволяет насекомым достигать крупных размеров [4].

В результате пульсаций камер сердца осуществляется движение гемолимфы в задне-переднем направлении. При диастоле (расширении камеры) гемолимфа поступает в нее через устьица, а при систоле (сокращении) нагнетается вперед, в аорту. Аорта открывается отверстием в полость головы, куда изливается гемолимфа. Движению гемолимфы способствует так-

же сокращение диафрагм. Сокращение верхней диафрагмы увеличивает емкость околосердечной полости, куда устремляется гемолимфа в момент диастолы. Сокращение нижней диафрагмы способствует передвижению гемолимфы в полости тела спереди назад. Таким образом, совместная работа сердца и диафрагм обеспечивает циркуляцию гемолимфы в организме насекомого: по спинному сосуду — сзади вперед, в полости тела — спереди назад. Движение гемолимфы в таких придатках тела, как усики, ноги, крылья, осуществляется дополнительными, местными органами. Обычно это либо пульсирующие ампулы (например, в основаниях усиков) или подвижные мембраны (в ногах) [1..3, 5].

В научной литературе недостаточно данных о движении гемолимфы по жилкам крыльев.

Цель исследования

Определить роль трахеи в гемолимфообращении и скорость движения гемолимфы в жилках крыльев.

Материалы и методы

Отбор проб пчел проводили на пасеках юга Тюменской области. Базой для научно-исследовательских работ послужила клинико-диагностическая лаборатория кафедры анатомии и физиологии Тюменского ГАУ Северного Зауралья. При морфологических исследованиях использовали микроскоп МБС-10. Перед осмотром

РВЖ • СХЖ • № 3/2013