THE STRUCTURAL AND FUNCTIONAL STATE OF THE C-CELLS OF THE THYROID GLAND IN HYPOPHYSECTOMIZED ANIMALS

Full Text

Проблеме морфофункционального состояния щитовидной железы при различных патологических процессах уделяется внимание многими авторами [1, 2, 3, 4]. Это связано с высокой значимостью тиреоидных гормонов в поддержании гомеостаза организма, лабильностью щитовидной железы при воздействии эндо- и экзогенных факторов. При этом большинство авторов уделяют внимание изучению тироцитов щитовидной железы, упуская из внимания ее С-клеточный аппарат. Тесная структурная связь фолликулярных и парафолликулярных клеток остается не расшифрованной как в морфологических деталях, так и в функциональном аспекте. Представляется интересным изучение С-клеток у гипофизэктомированных животных на фоне атрофических изменений в структуре щитовидной железы. Одним из показателей функциональной активности С-клеток является уровень и особенности их гранулярного насыщения. Описано четыре типа парафолликулярных клеток, находящихся на различных стадиях секреторного цикла [5]: - отсутствие дегрануляции (цитоплазма целиком заполнена аргирофиль-ными гранулами), что отражает гипо-функциональное состояние С-клеток; - гранулы выявляются в области ти-роцитарного полюса клетки, что служит признаком экспрессии гормонов в кровь, то есть эндокринной секреции; - основная масса секреторных гранул сконцентрирована на сосудистом полюсе С-клетки, что говорит о выделении биологически активных веществ в тиро-цитарном направлении и характерно для паракринового вида секреции; - дегранулированные формы, являющиеся максимально активными в функциональном отношении; при этом одновременно происходит как эндокрино-вая, так и паракриновая секреция. Материалы и методы Работа выполнена на 15 половозрелых белых нелинейных крысах самцах массой 210-230 г, содержащихся в стандартных условиях вивария. Гипофизэктомию выполняли стерео-таксическим трансурикулярным методом в модификации П.А. Чумаченко. За 30 минут до операции животные получали подкожную инъекцию раствора ампициллина и оксациллина (ампиокс) (100 мг/кг). Премедикацию осуществляли атропином 0,05 мг/кг п/к, в/м за 30 мин до вмешательства. Ингаляционный наркоз проводили при помощи диэтилового эфира. Животное помещали под небольшой колпак, куда клали ватку, смоченную эфиром, и следили за наступлением наркоза [6]. У крысы надрезали козелок уха, голову фиксировали в станок при помощи металлических кронштейнов, входящих в наружный слуховой проход. Через специальный проводник в правый слуховой проход вводилась игла, проникающая в область турецкого седла. Содержимое отсасывали шприцем, после чего полость промывали раствором диоксидина. После операции крысы содержались в лаборатории при температуре 25°С. Эвтаназию крыс осуществляли углекислым газом в течение 15-20 мин на 14 день и осуществляли ревизию полости турецкого седла [7]. Признаков неполного удаления гипофиза не обнаружено. Контролем служили крысы, у которых начальные этапы операции (введение иглы) выполняли аналогично, но содержимое полости турецкого седла не отсасывали. В послеоперационном периоде летальность составила 10%. Для исследования на тканевом уровне изготавливали гистологические препараты по традиционной методике, и окрашивали их гематоксилин-эозином. Исследования на клеточном уровне проводили под электронным микроскопом ЭМ-125К. Кусочки щитовидной железы размером 1х1 мм фиксировали в 2,5% растворе глутарового альдегида при 4°С 4 часа. Промывку материала осуществляли в фосфатном буфере рН 7,4 трижды, в течении полутора часов. Постфиксацию прово 24 Российский медико - биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2016. Т. 24, № 3 дили в 1% растворе оксида осмия, дегидратацию - в спиртах возрастающей концентрации. Фиксированные кусочки заливали смесью аралдит-эпона. Изготавливали ультратонкие срезы, которые помещали на медные сеточки и окрашивали уранилаце-татом и цитратом свинца. Изучали материал с помощью электронного микроскопа при увеличении 6000, 10000, 15000. Обработку информации для ультра-структурной морфометрии проводили на компьютере с помощью автоматизированной системы для измерения колориметрических, денситометрических и морфометрических параметров медико-биологических объектов [8, 9, 10]. По каждой серии опытов обрабатывали по 10 электроно-грамм (ЭГ). Определяли среднюю относительную площадь ядра, ядрышка, эухрома-тина и гетерохроматина. Вычисляли яд-рышко-ядерное соотношение и соотношение эухроматина и гетерохроматина в ядре. Морфометрию энергетического ком-партмента проводили при увеличении 10000. По каждой серии опытов обрабатывали по 10 электронограмм (ЭГ). Проводили подсчет количества митохондрий (мит) и крист в 1 митохондрии. Вычисляли сумму крист (СК) в 1 ЭГ. Вычисляли площадь 1 митохондрии в мкм2, суммарную площадь митохондрий (СПМ) в 1 ЭГ в мкм . По формуле рассчитывали коэффициент энергетической эффективности (КЭЭМ). СК (опыт)хСПМ (опыт) КЭЭМ=----------------------------------х100% СК (опыт)хСПМ (опыт) Результаты исследований обработаны методом вариационной статистики. Вычисления проводились на компьютере с использованием прикладных программ «Statistic», «SigrnaPlot». Полученные данные можно считать нормально распределенными. Применялась параметрическая [среднее (М), среднеквадратическая ошибка (m)] описательная статистика. Достоверность различий определяли по t-критерию Стьюдента. Вероятность р<0,05 считали достаточной для вывода о достоверности различий между вариационными рядами. 25 Результаты и их обсуждение Гипофункциональное состояние щитовидной железы на тканевом уровне подтверждается наличием мелких фолликулов с уплощенными тироцитами. Ядра овальной формы, цитоплазма гомогенизирована. Признаки активной резорбции коллоида отсутствуют. В рыхлой волокнистой соединительной ткани, окружающей фолликулы, слабо развита сеть капилляров. При этом со стороны парафоликулярных клеток отмечаются гиперфункциональные изменения. Несмотря на то, что средняя площадь С-клеток достоверно не изменяется, в основном, отмечаются дегранули-рованные формы клеток, являющиеся максимально активными в функциональном отношении [5]. С-клетки залегают одиночно, или небольшими группами, как правило они своими вершинами не достигают просвета фолликула. Форма С-клеток не изменена- полигональная или вытянутая с округлыми ядрами, расположенными в центральной части цитоплазмы. С - клетки локализованы в центральных участках железы, в прослойках соединительной ткани между фолликулами, или в стенке фолликулов и имеют типичную полигональную или вытянутую форму. При ультраструктурном исследовании С-клеток обнаруживаются ядра правильной округлой или овальной формы с преобладанием эухроматина, гетерохроматин узким слоем конденсируется вдоль внутренней кариолеммы. Соотношение площадей эу-и гетерохроматина достоверно увеличивается на 11%, что может свидетельствовать о ги-перфункциональной активности С - клеток. В ядрышках определяется четкое ячеистое строение, что соответствует их типичной ультраструктуре. Ядерно-ядрышковое соотношение достоверно не меняется (табл. 1). Перинуклеарное пространство не выражено. Наружная мембрана кариолеммы снабжена множественными рибосомами и находится в тесном контакте с мембранами гранулярной эндоплазматической сети, которая в С-клетках хорошо выражена и богата рибосомами. Российский медико - биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2016. Т. 24, № 3 Таблица 1 Ультраструктурная морфометрия ядерного аппарата С-клеток щитовидной железы Серия Ядрышко-ядерное соотношение в М±т Соотношение площадей эу-и гетерохроматина, М±т Контроль (n=5) 0,038±0,002 1,712±0,05 Гипофизэктомия (n=9) 0,036±0,002 1,912±0,01 р<0,01 Цитоплазма содержит многочисленные свободные рибосомы. Комплекс Голь-джи развит хорошо и локализуется в около-ядерном пространстве. Плотноупакованные цистерны, трубочки и канальцы занимают значительную часть объема клетки. В цитоплазме обнаруживаются мелкие секреторные пузырьки, отмечается явление дегрануляции. Достоверно увеличивается число митохондрий на 19%. Они имеют овальную форму, гомогенный матрикс, кристы упакованы плотно в горизонтальном направлении. Количество крист в расчете на 1 ЭГ достоверно увеличивается почти на 19% (табл. 2). Коэффициент энергетической эффективности составляет 157,6%, что свидетельствует о гиперфункциональной активности исследуемых клеток. Таблица 2 Количественная характеристика ультраструктурных изменений митохондриального аппарата С-клеток щитовидной железы Серия Количество мит в 1 ЭГ М±т Количество крист в 1 мит М±т Количество крист в 1 ЭГ М±т Средняя площадь 1 мит М±т Суммарная площадь мит в 1 ЭГ М±т Контроль (n=5) 5,8±1,31 8,6±2,12 44,6±17,03 0,0145±0,0001 0,0605±0,0138 Гипофиз эктомия (n=9) 6,9±1,06 р<0,01 10,6±1,31 р<0,01 53,1±10,05 р<0,01 0,0193±0,0002 р<0,01 0,0801±0,0115 р<0,01 Достоверно уменьшается количество электронноплотных гранул на 51%, преобладают дегранулированные формы С-клеток. Выводы С помощью комплекса морфометрических исследований выявлены гиперплазия С-клеток и выраженное повышение функциональной активности, что, по-видимому, является компенсаторной реакцией на фоне повышения уровня кальция при гипофизэктомии, вызывающей угнетения тиреоидной гормональной функции.

References

Supplementary files