Features of inflammation course in rats with experimental hyper- and hypothyroidism

Full Text

В воспалительных реакциях, сопровождаю ли лиотиронин (трийодтиронин 50), содержание щих тканевые повреждения любого генеза, осо тироксина оказалось более чем в 2 раза, выше кон бую роль играют клетки-эффекторы воспаления трольного значения. Концентрация тиреотропно (полиморфноядерные лейкоциты: нейтрофилы го гормона в обеих экспериментальных группах и макрофаги), от функциональной активности была снижена в среднем в 2,5 раза. которых во многом зависят динамика и исход Контрольное взвешивание интактных крыс и воспалительного процесса [1]. Важным момен крыс с дисфункцией щитовидной железы показа том является изучение нарушения регуляции за ло увеличение массы тела на 30±7% при экспери щитных систем организма, возникающего при ментальном гипотиреозе и снижение массы тела различных видах эндокринной патологии [4, 5]. на 45±9,5% у животных с экспериментальным ги Среди последних наименее изучено влияние па пертиреозом (p <0,05). тологии щитовидной железы на воспалительные У интактных животных и крыс с эксперимен заболевания [3]. тальным гипо-или гипертиреозом воспроизводили В связи с этим предпринято настоящее ис воспалительную патологию путём нанесения раны следование, целью которого было выявление в десне. некоторых закономерностей динамики воспа Под лёгким эфирным наркозом крысам в дес лительного процесса, развивающегося на фоне ну верхней челюсти в области резцов с губной сто понижения или повышения функций щитовид роны параллельно зубному ряду на глубину 1,5 мм ной железы. вводили стальной крючок длиной 2,5 мм, диаме Исследование проводили на 110 крысах тром в самом широком месте 0,25 мм. Животных самцах линии Вистар с массой тела 170-220 г, декапитировали под лёгким эфирным наркозом у которых воспроизводили экспериментальный на 1-е, 7-е и 14-е сутки после нанесения раны. гипо- или гипертиреоз (по 50 животных). Гипо После декапитации в гомогенате ткани из об тиреоз вызывали ежедневным введением per os ласти раны десны, а также в крови определяли с помощью специального зонда 25 мг/кг массы активность маркёрных лизосомальных ферментов тела в течение 21 дня фармакопейного тирео (кислой фосфатазы и катепсина D) спектрофото статика тиамазола (мерказолила, «Акрихин», метрическим методом [2], а также содержание про Россия). Гипертиреоз вызывали введением лио дуктов перекисного окисления липидов (диеновых тиронина (трийодтиронина 50, «Berlin-Chemie») конъюгатов и малонового диальдегида) по взаимо в дозе 10 мкг/100 г массы тела в течение недели действию с тиобарбитуровой кислотой, активность до и после операции. Полноту достижения гипо-и каталазы по определению скорости утилизации гипертиреоза контролировали измерением концентрации тиреотропного гормона, трийодтиронина, Н2О2, содержание восстановленного глутатиона в гомогенате десны и гемолизате измеряли методом тироксина радиоммунным методом с помощью I. Kagiw и K.C. Mirfit [3]. В сыворотке крови опре стандартных наборов («IMMUNOTECH»), а также деляли концентрацию фактора некроза опухоли по изменению массы тела на каждом этапе экспе альфа иммуноферментным методом с помощью римента. В качестве контроля использовали 10 ин набора реагентов «ProCon» (ООО «Протеиновый тактных крыс. контур», Санкт-Петербург) по инструкции, прило На фоне введения тиамазола (мерказолила) со женной к набору. Результат выражали в пикограм держание тиреоидных гормонов через 21 день было мах на миллилитр (норма 50 пкг/мл). умеренно понижено, у животных, которым вводи Для оценки функциональной активности Таблица 1 Соотношение клеток-фагоцитов в мазках-отпечатках (в процентах от общего числа клеток; М±m; n=10) Условия опыта Нейтрофилы (Нф) Макрофаги (Мф) Мф/Нф Нагноение Контроль, исходно 40,0±2,61 60,0±2,61 1,5±0,13 Нет Крысы с ЭГТ, исходно 43±2,82 57±2,82 1,32±0,14 Нет Без ЭГТ, 1-е сутки 50,0±2,08* 50,0±2,06* 1,0±0,08* Нет Без ЭГТ, 14-е сутки 39,1±1,17 60,9±1,17 1,54±0,07 24% С ЭГТ, 1-е сутки 63,0±1,34# 37,0±1,34# 0,59±0,03# Нет С ЭГТ, 14-е сутки 53±1,33# 47±1,33# 0,85±0,04# 60% Крысы с ЭГиперТ, исходно 31,7±2,34* 68,3±4,44 2,15±0,15 Нет Без ЭГиперТ, 1-е сутки 50,0±2,32* 50,0±2,77 1,0±0,13* Нет Без ЭГиперТ, 7-е сутки 53,8±2,28* 46,1±2,54* 0,85±0,05* 62,5% С ЭГиперТ, 1-е сутки 51,7±2,47 48,3±2,89* 0,93±0,06* Нет С ЭГиперТ, 7-е сутки 46,3±2,59 53,8±4,40 1,16±0,08# 37,5%# Примечание: *р <0,05 по сравнению с контролем; #достоверные отличия от соответствующих показателей у крыс с экспериментальной раной без дисфункции щитовидной железы, р <0,05; ЭГТ - экспериментальный гипотиреоз; ЭГиперТ - экспериментальный гипертиреоз. фагоцитов крови использовали спонтанный и индуцированный зимозаном тест с нитросиним тетразолием. Статистическую обработку полученных данных осуществляли с использованием прикладных программ Statistica 6.0, Microsoft Excel 7.0. Проводили проверку на нормальность распределения количественных признаков с использованием критерия Колмогорова-Смирнова. Определение достоверности различий сравниваемых параметров между разными выборками в случае нормального распределения проводили с использованием критерия Стьюдента. На начальном этапе работы было проведено сравнительное исследование в мазках-отпечатках из очага воспаления соотношения фагоцитирующих клеток в динамике заживления раны десны (табл. 1). Результаты показали, что моделирование экспериментального гипотиреоза не вызывало изменений в соотношении количества макрофагов и нейтрофилов в ткани десны. Сразу после нанесения повреждения в десне начало нарастать число нейтрофилов, при этом у интактных крыс указанное соотношение было равно единице, в то время как у крыс с экспериментальным гипотиреозом количество нейтрофилов превышало число макрофагов на 70%. К концу наблюдения (14-е сутки) соотношение содержания нейтрофилов к макрофагам вернулось к контрольным значениям (1,5), однако в десне у 24% животных на 7-е сутки обнаруживались признаки нагноения, что подтверждалось и гистологическими наблюдениями. На 14-е сутки достаточного для осуществления репаративных процессов притока макрофагов не произошло, в результате уже у 62,5% крыс были признаки нагноения (см. табл. 1). У крыс с экспериментальным гипотиреозом значительное нарастание числа нейтрофилов на фоне достоверного снижения количества макрофагов после операции происходило уже в 1-е сутки, и такое соотношение оставалось до конца наблюдения (14-е сутки). Соответственно процессы нагноения обнаруживались у 40% крыс на 7-е сутки и у 60% - на 14-е сутки после операции. Воспалительная патология в десне у крыс с экспериментальным гипертиреозом сопровождалась менее интенсивным ростом числа нейтрофилов, чем у крыс с экспериментальным гипотиреозом. Нагноительные процессы начинаются с 7-х суток, и число крыс с нагноением было почти в 2 раза ниже, чем у крыс с гипотиреозом (см. табл. 1). Определение функциональной активности нейтрофилов проводили в крови у интактных крыс и у крыс с экспериментальной дисфункцией щитовидной железы. Результаты спонтанного теста с нитросиним тетразолием показали, что количество диформазан-положительных клеток у крыс с гипотиреозом было примерно таким же, как и у интактных крыс, однако функциональные резервы (по индексу стимуляции) у них были ниже. Такое же снижение уровня функциональных резервов, но на фоне повышения не стимулированной биоцидности нейтрофилов, было найдено у животных с гипертиреозом (табл. 2). В качестве показателей, характеризующих кислород-независимую биоцидность лейкоцитов использовали уровень активности лизосомальных ферментов. Активность маркёрных ферментов лизосом (кислой фосфатазы и катепсина D) в гомогенатах десны у крыс с экспериментальным гипотиреозом не отличалась от соответствующих показателей интактных крыс. В сыворотке крови определялась довольно высокая активность катепсина D. Активность кислой фосфатазы была достоверно ниже у крыс с экспериментальным гипотиреозом, что согласуется с понижением функциональных резервов биоцидности лейкоцитов. Таблица 2 Показатели биоцидности нейтрофилов при воспалении в десне у крыс с экспериментальным гипои гипертиреозом и у крыс без эндокринной патологии Показатели Интактные крысы Оперированные, 7-е сутки сНСТ: I II III 14,4±1,41 17,3±0,61 12,6±2,52# 28,6±2,87 зНСТ: I II III 26,1±2.51 27,5±1,03 16,1±0,82# 19,2±1,30 ИС: I II III 1,81±0,09 1,59±0,05 1,28±0,04# 0,67±0,14*# Примечание: сНСТ - спонтанный тест с нитросиним тетразолием, зНСТ - индуцированный зимозаном тест с нитросиним тетразолием, ИС - индекс стимуляции зимозаном (отношение показателей зНСТ к сНСТ); I - крысы с нормальным содержанием тиреоидных гормонов; II - крысы с экспериментальным гипотиреозом; III - крысы с экспериментальным гипертиреозом; *р <0,05 по сравнению с интактными; #достоверные отличия от соответствующих показателей у крыс с экспериментальной раной без гипо-или гипертиреоза р <0,05. Таблица 3 Изменения активности лизосомальных ферментов при воспалении в десне у крыс с экспериментальным гипоили гипертиреозом и у крыс без эндокринной патологии Показатели Интактные крысы Оперированные 7-е сутки КФ, мкмоль/г ткани: I II III 39,9±0,45 52,4±2,08* 43,6±1,75 102,3±11,01*# Катепсин D, мкмоль/г ткани I II III 0,27±0,03 0,38±0,02* 0,75±0,04*# 0,70±0,03*# ФНОα, пкг/мл I II III 48,5±2,32 73,2±4,00* 67,4±4,10* 141,0±7,56*# Примечание: I - крысы с нормальным содержанием тиреоидных гормонов; II - крысы с экспериментальным гипотиреозом; III - крысы с экспериментальным гипертиреозом; *р <0,05 по сравнению с интактными, #достоверные отличия от соответствующих показателей у крыс с экспериментальной раной без гипо-или гипертиреоза, р <0,05; в каждой группе 10 животных; КФ - кислая фосфатаза; ФНОα - фактор некроза опухоли альфа. В отличие от крыс с гипотиреозом, у животных с гипертиреозом к 7-м суткам после операции в зоне воспаления в десне обнаруживалось повышение активности маркёрных ферментов лизосом: активность кислой фосфатазы возросла в 2,5 раза, катепсина D - в 4,5 раза. В сыворотке крови у крыс с гипертиреозом также зарегистрировано повышение активности лизосомальных гидролаз, но в меньшей степени, чем в очаге воспаления. Определение концентрации фактора некроза опухоли альфа показало, что её изменения в значительной мере соответствовали показателям биоцидности фагоцитарных клеток: в крови крыс с экспериментальным гипотиреозом воспаление в десне сопровождалось менее выраженным повышением, чем у крыс с экспериментальным гипертиреозом (табл. 3). Кроме того, в крови у крыс с дисфункцией щитовидной железы измеряли показатели активности перекисного окисления липидов и ферментов антиоксидантной защиты (табл. 4). Результаты показали, что в группе животных как на фоне экспериментального гипотиреоза, так и у крыс с гипертиреозом, происходило нарастание содержания малонового диальдегида Таблица 4 Показатели интенсивности перекисного окисления липидов и антиоксидантной активности в крови Показатели Интактные крысы Оперированные, 7-е сутки МДА, мкмоль/л I II III 16,9±1,90 19,5±0,98 19,7±1,61 22,1±1,21* Дикетоны, ЕД/мл I II III 0,27±0,03 0,47±0,04* 0,48±0,04* 0,49±0,04* ДК, ЕД/мл I II III 1,15±0,09 1,39±0,08 1,49±0,05* 1,44±0,09* СОД, усл.ед/л I II III 2,46±0,18 1,86±0,13* 5,60±0,37*# 6,88±0,32*# Каталаза, моль/л/ мин I II III 6,51±0,34 4,87±0,50* 6,61±0,48# 7,13±0,45# Глутатион в гемолизате, мг% I II III 9,50±0,19 1,22±0,53* 5,40±0,27# 7,66±0,24# Примечание: I - крысы с нормальным содержанием тиреоидных гормонов; II - крысы с экспериментальным гипотиреозом; III - крысы с экспериментальным гипертиреозом; *р <0,05 по сравнению с интактными; #достоверные отличия от соответствующих показателей у крыс с экспериментальной раной без гипо- или гипертиреоза, р <0,05; в каждой группе 10 животных; МДА - малоновый диальдегид; ДК - диеновые конъюгаты, СОД - супероксиддисмутаза. и диеновых конъюгатов в крови к 7-м суткам в отличие от показателей у крыс без экспериментального гипотиреоза, которые не отличались достоверно от контроля. Уровень дикетонов во всех случаях был достоверно выше, чем в контроле (см. табл. 4). У животных с гипертиреозом уже в 1-е сутки увеличивалась концентрация диеновых конъюгатов и дикетонов. Однако к 7-м суткам концентрация малонового диальдегида снизилась до контрольного уровня. Определение уровня активности ферментов антиоксидантной защиты показало, что у крыс с дисфункцией щитовидной железы после операции он был существенно ниже, чем в контроле, но выше, чем у оперированных животных с нормальным содержанием тиреоидных гормонов. Наиболее значительной была компенсация антиоксидантной защиты у крыс с экспериментальным гипертиреозом. Таким образом, при экспериментальном гипотиреозе снижаются биоцидность фагоцитов и резервы полиморфноядерных лейкоцитов как в ткани пародонта, так и в крови, что проявляется в снижении показателей индекса стимуляции и уменьшении активности лизосомальных ферментов и ферментов антиоксидантной защиты. При экспериментальном воспалении в тканях пародонта у крыс с гипотиреозом нагноительные процессы выявляются в 1,5 раза чаще, чем у крыс с нормальным уровнем тиреоидных гормонов, за счёт более низкой биоцидной активности фагоцитирующих клеток и антиоксидантной защиты. ВЫВОДЫ 1. Экспериментальный гипотиреоз сопровождается усилением напряжённости системы перекисного окисления липидов - антиокси УДК 613.632: 616.71-007.234: 616.71-073.175 (470.57) дантной защиты. В этих условиях снижается способность тканей к репарации. При экспериментальном гипертиреозе происходят повышение биоцидности и снижение функциональных резервов фагоцитирующих клеток как в ткани пародонта, так и в крови, менее выраженное снижение компенсаторных возможностей антиоксидантной системы и рост интенсивности перекисного окисления липидов по сравнению с показателями крыс с гипотиреозом. Изменения концентрации фактора некроза опухоли альфа в сыворотке крови в обеих моделях дисфункции щитовидной железы соответствуют изменениям биоцидности фагоцитов. Нагноительные процессы в пародонте у крыс с экспериментальным гипертиреозом на 7-е сутки выявляются в 2 раза реже, чем у крыс с нормальным или пониженным уровнем тиреоидных гормонов, за счёт более высокой биоцидной активности тканевых макрофагов и нейтрофилов крови.

About the authors

N N Mayanskaya

Kazan State Medical University, Kazan, Russia

Email: nmayansk@mail.ru

S S Rimar

«Mir Zdorovya» medical centre, Novosibirsk, Russia

S D Mayanskaya

Kazan State Medical University, Kazan, Russia

References

Supplementary files