Функциональная активность фолликулярных эндокриноцитов щитовидной железы после воздействия тартразина, нанесения травмы кости и введения селеназы

Полный текст

Ежедневно в живой организм должны поступать питательные вещества для поддержания его нормального функционирования. При этом в гонке за покупателем имеет место не только качество продукта, но и его внешний вид [1]. В связи с этим часто используются пищевые красители, одним из которых является тартразин. Учитывая его широкий спектр использования в пищевой промышленности, требуется всестороннее изучение его влияния на разные органы тела человека в разных концентрациях, несмотря на использовании в ГОСТах предельно допустимых доз [2]. Исходное состояние живой системы имеет значение при адаптационных изменениях в организме, связанных с патологиями, в частности с травмами, ограничивающими работоспособность взрослого населения, и влияет на скорость восстановления данной системы [3]. Следует отметить, что одно из важных звеньев в регуляции метаболизма клеток всего организма занимает эндокринная система и, в частности, щитовидная железа. Вектор исследования данного органа направлен на усовершенствование диагностики и лечения, в основном, общеизвестной патологии [4], при этом остается малоизученным направление, связанное с влиянием пищевых добавок, в частности тартразина, на морфофункциональное состояние данного органа. Имеющиеся в литературе экспериментальные данные касательно механизмов действия травмы и тартразина на организм [2] также требуют поиска путей их коррекции.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Определить функциональную активность фолликулярных эндокриноцитов щитовидной железы на электронограммах после употребления тартразина и нанесения травмы большеберцовых костей, а также при использовании корректора – селеназы.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование было проведено на 36 половозрелых крысах самцах. По группам животных распределяли следующим образом:

• - 12 крыс – группа Кн + Дф (крысам в течении 2 месяцев интрагастрально вводили один миллилитр 0,9%-го изотонического раствора NaCl);
• - 12 крыс – группа Ттр + Дф (крысам в течение 2 месяцев аналогичным способом и объеме, как в предыдущей группе, вводили раствор тартразина в дозе 1500 мг/кг);
• - 12 крыс – группа Ттр + Сн + Дф (крысам в течение 2 месяцев аналогичным способом и объеме вводили раствор тартразина в дозе 1500 мг/кг и в/м селеназу в дозе мкг/кг);

После вышеуказанных воздействий каждой крысе наносили травму большеберцовых костей (дырчатый сквозной дефект между проксимальным эпифизом и диафизом, d = 2,2 мм) при помощи стоматологического бора. Протокол исследования по работе с экспериментальными животными был одобрен комиссией по биоэтике ГУ «Луганский государственный медицинский университет им. Святителя Луки» (дата: 25 марта 2022, номер: 2). После декапитации животных на 3-и и 24-е сутки выделяли правую и левую доли щитовидной железы, разрезали на кусочки размером 1 мм³. Фиксацию, проводку и заливку проводили по стандартной методике. Срезы, полученные на ультрамикротоме после контрастирования (использовали уранилацетат и цитрат свинца), изучали под электронным микроскопом с получением фотографий-электронограмм на увеличении ×8000. Для определения функциональной активности фолликулярных эндокриноцитов щитовидной железы использовали разработанный и зарегистрированный автором «Способ оценки функционального состояния тироцитов щитовидной железы» [5], а также программу для ЭВМ [6]. Метод позволяет выбранным в ходе анализа характеристикам структурных компонентов фолликулярных эндокриноцитов (ядро, кариолемма, перинуклеарное пространство, ядрышко, хроматин, шероховатая эндоплазматическая сеть, митохондрии и плазмолемма) присваивать числовые значения, сумма которых в дальнейшем и определяет функциональное состояние фолликулярных эндокриноцитов щитовидной железы на фотографиях-электронограммах (нормальную функцию от 28 до 36 баллов, сниженную функцию от 9 до 20 баллов, повышенную функцию от 21 до 27 баллов или митоз от 7 до 8 баллов). В свою очередь, вышеупомянутая программа позволяет автоматизировать все этапы вышеописанного способа.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В ходе проведенного эксперимента морфологическая картина ультраструктурных компонентов фолликулярных эндокриноцитов в группе Кн + Дф, соответствует гипофункции на 3-и сутки наблюдения при использовании, разработанного автором способа и программы (рис. 1). При этом к 24-м суткам наблюдения функциональное состояние исследуемых клеток восстанавливается до нормальной функции (см. табл.). В группах Ттр + Дф и Ттр + Сн + Дф функциональная активность фолликулярных эндокриноцитов снижена на 3-и и 24-е сутки наблюдения (рис. 1, 2, табл.).

Согласно источникам литературы известно, что травма приводит к развитию оксидативного стресса, что способно вызывать нарушение общеизвестного принципа передачи информации ДНК > матричная РНК > белок [7, 8]. Известно, что при травме совокупность факторов может напрямую снижать синтез гормонов, секретируемых фолликулярными эндокриноцитами, а уровень тиреотропного гормона может уменьшаться или остается неизменным [9]. Согласно литературным данным, в отдаленные сроки после нанесения травмы кости концентрация кальцитонина в крови увеличивается вплоть до полного восстановления целостности костной ткани [3]. При этом в литературе также отмечается, что активность парафолликулярных эндокриноцитов напрямую определяет таковую у фолликулярных эндокриноцитов [10]. Описанное выше позволяет объяснить гипофункцию эпителиоцитов щитовидной железы на 3-и сутки эксперимента и нормальную их функцию на 24-е сутки в группе Кн + Дф.

При анализе литературных данных известно, что употребление пищевого красителя – тартразина – вызывает развитие окислительного стресса через окисление липидов, а также появление молекул, имеющих свободный радикал, а также оказывает повреждающее действие на генетический материал эпителиоцитов и клеток соединительной ткани в экспериментальных условиях [2]. Данное обстоятельство вызывает нарушение биосинтеза белков и их транспорт из гранулярной эндоплазматической сети [7]. Учитывая то, что продуктом фолликулярных эндокриноцитов являются гормоны белковой природы, вышеперечисленное объясняет их гипофункцию на 3-и сутки в группе Ттр + Дф, а к 24-м суткам не происходит восстановление функциональной активности данных клеток.

Рис. 1. Снимки экрана с программой, позволяющей оценить функциональное состояние фолликулярных эндокриноцитов в группах Кн + Дф (а) и Ттр + Дф (б) на 3-и сутки эксперимента (ув. на электронограммах ×8000)

Базируясь на патогенезе воздействия тартразина и травмы в качестве корректора, использовали селеназу. Препарат способен восстанавливать баланс в оксидантно-антиоксидантной системе клетки в сторону последней [11], что позволяет корректировать морфофункциональное состояние поврежденных клеток, вызванное употреблением тартразина и моделированием травмы костей. При этом, несмотря на использование данного препарата в группе Ттр + Сн + Дф на 3-и и 24-е сутки наблюдения выявлялась гипофункция фолликулярных эндокриноцитов, что указывает на то, что восстановление функции эпителиоцитов щитовидной железы после длительного воздействия высоких доз тартразина и травмы не происходит в данные сроки эксперимента.

Рис. 2. Снимок экрана с программой, позволяющей оценить функциональное состояние фолликулярного эндокриноцита в группе Ттр + Сн + Дфна 3-и сутки эксперимента (ув. на электронограмме ×8000)

Морфологические признаки структурных образований фолликулярных эндокриноцитов щитовидной железы и их функциональная активность на 3-и и 24-е сутки, баллы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Нанесение травмы в большеберцовых костях крыс после дву месячного введения физиологического раствора в эксперименте вызывает снижение функциональной активности фолликулярных эндокриноцитов щитовидной железы на 3-и сутки и восстановление функции на 24-е сутки эксперимента.

Длительное использование тартразина в высокой дозе изолированно, а также с применением селеназы с последующим нанесением травмы большеберцовых костей вызывает снижение функции фолликулярных эндокриноцитов на 3-и сутки, которая не восстанавливается до значений контрольной группы к 24-м суткам эксперимента.

Об авторах

Виталий Николаевич Морозов

Автор, ответственный за переписку.
Email: morozov_v@bsu.edu.ru
ORCID iD: 0000-0002-1169-4285

кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры анатомии и гистологии человека

Список литературы

Дополнительные файлы

Доп. файлы

Действие

1. JATS XML

Скачать

2. Рис. 1а. Снимки экрана с программой, позволяющей оценить функциональное состояние фолликулярных эндокриноцитов в группах Кн + Дф (а) и Ттр + Дф (б) Функциональное состояние тироцита: 17 (гипофункция)

Скачать (579KB)

Метаданные

3. Рис. 1б. Снимки экрана с программой, позволяющей оценить функциональное состояние фолликулярных эндокриноцитов в группах Кн + Дф (а) и Ттр + Дф (б) на 3-и сутки эксперимента (ув. на электронограммах ×8000) Функциональное состояние тироцита: 14 (гипофункция)

Скачать (552KB)

Метаданные

4. Рис. 2. Снимок экрана с программой, позволяющей оценить функциональное состояние фолликулярного эндокриноцита в группе Ттр + Сн + Дфна 3-и сутки эксперимента (ув. на электронограмме ×8000)

Скачать (533KB)

Метаданные