Динамика концентрации тиреоидных гормонов в крови после полной или частичной тиреоидэктомии у крыс

Гормоны щитовидной железы (ЩЖ) у позвоночных участвуют в регуляции процессов обмена веществ, гисто- и морфогенеза. Так, у млекопитающих тиреоидная недостаточность на стадии эмбриогенеза оказывает тератогенное действие, проявляющееся во внутриутробной гибели или в необратимых нарушениях развития тканей зарождающегося организма. Во взрослом состоянии стойкая гипо- или гиперфункция ЩЖ вызывает микседему или тиреотоксикоз соответственно. Как правило, у людей клиническим формам тиреоидной патологии соответствует лабораторный (определяемый по динамике концентрации тиреоидных гормонов в крови или по накоплению радиоактивных изотопов йода в ЩЖ) гипер- или гипотиреоз. У взрослых лабораторных животных, в частности у крыс, тиреоидные дисфункции не имеют ярко выраженной клинической картины. Определение функционального состояния ЩЖ у крыс прижизненно, в условиях моделирования ее гипо- или гиперфункции, по-видимому, возможно на основании измерения концентрации гормонов: тироксина (Т4), трийодтиро- нина (Т3), тиреоидстимулируюшего гормона гипофиза, рили- зинг-факторов гипоталамуса. Наиболее простой способ моделирования гипофункции - хирургическая экстирпация ЩЖ. Однако даже после полного удаления ЩЖ у крыс тиреоидные гормоны из крови полностью не исчезают: через 1 мес после вмешательства уровень Т4 в крови составляет 50-60%, а Т3 - 80-100% от уровня соответствующих контролей [4, 8, 12]. Удаление 2/3 железы вызывает лишь непродолжительное (7-10 дней) и не очень сильное (на 15- 40%) снижение концентрации обоих гормонов [6, 7]. Следовательно, с уменьшением повреждения железы реакция со стороны концентрации тиреоидных гормонов в крови также уменьшается. Поэтому можно предположить, что существует такой объем ЩЖ, удаление которого не приведет к статистически значимым изменениям концентрации тиреоидных гормонов в крови. Обычно операцию тиреоидэктомии производят у молодых животных, так как они ее лучше переносят, чем взрослые. Поэтому одной из целей настоящей работы было адаптировать метод полной и частичной тиреоидэктомии к взрослым крысам, добившись приемлемого уровня смертности, а также изучить динамику концентрации тиреоидных гормонов (Т. и Т4) в крови крыс в послеоперационный период после удаления различных объемов ЩЖ. Материалы и методы Операцию истинной и ложной тиреоидэктомии проводили под общим наркозом (у-оксибутират натрия, 1,5 г/кг, внутрибрюшинно). Все манипуляции с животными и ЩЖ при ложной операции были такие же, как и при истинной операции, за исключением перевязывания сосудов и удаления железы. Серия А. Интактных, ложнооперированных и тиреоидэкто- мированных крыс забивали на 2, 7, 14, 21 и 28-е сутки после операции. Сыворотку крови, полученную обычным способом, отбирали в пластмассовые микроконтейнеры и использовали немедленно или хранили до использования при - 20"С. Серия Б. У тиреоидэктомированных и ложнооперированных крыс кровь в количестве 0,4-0,5 мл брали прижизненно из надрезанного кончика хвоста 1-2 раза в неделю в пластиковые микропробирки, содержащие 100 ЕД гепарина. Пробирки немедленно центрифугировали 3 мин при 6000 g. Полученную плазму использовали для определения немедленно или хранили при -20°С. Серия В. У крыс удаляли 100% ЩЖ (1-я группа), 75% (2-я группа), 50% (3-я группа) или 25% ЩЖ (4-я группа). 4-я и 5-я группы были группами адекватного (ложнооперированные животные) и интактного контроля. Кровь у этих животных брали 1-2 раза в неделю из надрезанного кончика хвоста. Концентрацию гормонов в образцах определяли наборами для радиоиммунологического анализа РИА-Т4-ИПР и РИА-Т,- ИПР (ХОП ИБОХ НАН Республики Беларусь). Динамика концентрации в экспериментальных группах на рис. 1 выражена в процентах относительно интактного контроля, значение которого принято за 100%. Результаты определения концентрации тиреоидных гормонов обрабатывали статистически. Достоверность результатов оценивали с использованием критерия Стьюдента. Разницу между средними арифметическими концентрации тиреоидных гормонов в разных группах считали статистически достоверной при р < 0,05. Результаты и их обсуждение Паращитовидные железы (ПЩЖ), которые у крысы расположены в толще ЩЖ, также удаляют при экстирпации последней. Если ПЩЖ не пересаживать в другое место, то сохранить их не представляется возможным [2]. Следовательно, обычно операция тиреоидэктомии является операцией паратиреоидти- реоидэктомии. Начальные этапы мы проводили так же, как описано в руководстве Я. М. Кабака [2], с учетом некоторых моментов, отраженных в работе [3]. Как отмечено автором последней работы и что имело место в начале наших исследований, при проведении массовых операций часто наблюдается падеж животных. Среди возможных причин гибели во время и после операции следует назвать механическую асфиксию, обильные кровотечения, грубые нарушения минерального (кальциевого) обмена, пневмонии и др. Хорошее освещение операционного поля, использование лупы, а также очень осторожная работа режущим инструментом практически исключили гибель животных от асфиксии. Несмотря на то что в ходе операции ПЩЖ также удаляли, проявления гипопаратиреоза (судороги) мы наблюдали только у 2 из 40 тиреоидэктомированных животных. Однако в дальнейшем, чтобы полностью исключить возможные нарушения минерального обмена, крысам в качестве питья давали 0,2% СаС1,. Как показала практика, "тугая тампонада" [3] останавливает кровь во время операции, но кровотечения могут возобновиться во время выхода из наркоза, особенно при работе со взрослыми животными. Чтобы исключить это осложнение, на сосуды ЩЖ накладывали 4 шелковые лигатуры на a.thyreoidea cranialis и a.thyreoidea caudalis (рис. 2). Вместе с последней часто перевязывали и лежащую рядом v.thyreoidea. Операционную рану тщательно ушивали и обильно припудривали порошком белого стрептоцида (исключает нагноения). Операции проводили в теплое время года, животных оберегали от сквозняков. Перечисленные меры позволили снизить падеж животных до приемлемого уровня менее 5%. Концентрации Т, и Т4 в крови - весьма лабильный показатель. У интактных животных колебания их концентрации (отношения максимальных значений к минимальным) достигают 2 раза и более [9. 10]. Следовательно, при изучении каких-либо воздействий на концентрацию тиреоидных гормонов требуется одновременный адекватный контроль. Сравнение динамики концентрации гормонов у ложнооперированных и интактных животных (серия А) показало, что статистически значимые изменения концентрации Т4 после ложной операции наблюдались на 2-е и 28-е сутки. По-видимому, изменения, особенно в ранние сроки, могут быть обусловлены либо последствием наркоза, либо послеоперационным состоянием животных. Поскольку использованный в качестве наркоза у-оксибутират натрия не вызывает достоверных изменений в концентрации тиреоидных гормонов (см. таблицу), более вероятным является второе предположение. С учетом высказанных Концентрация Т3 и Т4 (в нмоль/л) в крови крыс через 2 и 6 сут после применения у-оксибутирата натрия (1,5 г/кг) без оперативного вмешательства Время после применения у-оксибути- рата натрия Т3 контроль опыт контроль опыт 2 0,67 ± 0,01 0,60 + 0,05 37,8 ± 4,0 30,7 ± 1,7 6 0,63 ± 0,06 0,50 ± 0,07 35,3 + 6,5 26,7 ± 3,6 замечаний для целей сравнения мы в дальнейшем использовали группу ложнооперированных животных. Тиреоидэктомия вызывает закономерные изменения концентрации тиреоидных гормонов в крови. Уже на 2-е сутки после тиреоидэктомии уровень Т4 снижается примерно на 40% по сравнению с таковым у ложнооперированных животных. В этот срок разница концентрации Т4 в крови ложнооперированных и тиреоидэктомированных животных еще статистически недостоверна. Однако гипотироксинемия продолжает прогрессировать, и на 7-е сутки уровень Т4 в крови тиреоидэктомированных животных более чем в 3 раза ниже, чем у ложнооперированных. К 28-м суткам разница уменьшается и вновь становится статистически недостоверной. Меньшая разница концентрации Т4 у ложнооперированных и тиреоидэктомированных животных на 28-е сутки может свидетельствовать либо о восстановлении тиреоидной функции в этой экспериментальной группе либо о том, что у них сохранилось большое количество тироцитов. Чтобы проверить, какое из этих предположений более вероятно, была выполнена серия Б: и у ложнооперированных, и у тиреоидэктомированных животных кровь брали прижизненно. Полученные результаты сходны с таковыми в серии А и свидетельствуют в пользу восстановления тиреоидной функции [8], подтверждаемого также данными морфологических исследований [1, 5]. Полное или частичное удаление ЩЖ (серия В) приводит к сходной динамике концентрации Т4 (см. рис. I, а, б). Во всех группах наблюдается снижение уровня гормона в 1-ю неделю после операции, некоторое повышение к концу 2-й недели и повторное снижение в дальнейшем. При этом уменьшение концентрации Т4 в крови ложнооперированных животных в 1 -ю декаду после операции, по-видимому, является реакцией организма на травму. На рис. 1 видно, что удаление 25% объема органа практически не усиливает гипотироксинемической реакции на операционную травму. Это усиление имеет место при удалении 50-100% объема железы и обычно пропорционально величине удаленного фрагмента. Изменения концентрации Т3 имеют сходный, но менее выраженный характер. Заметное снижение содержания гормона (на 40-60% в зависимости от объема резекции) наблюдается только в начальный период, тогда как уже через I нед и в последующем разница становится статистически недостоверной, а во 2, 3, 4-й группах можно говорить о полной нормализации. Через 1 мес ив 1-й группе значения не отличаются от контрольных. Известно, что Т, попадает в кровь не только из железы, но и из других тканей (печень, почки, селезенка и др.), где при дейодировании Т4 образуется по данным разных авторов [11, 15], от 20 до 80% циркулирующего Т3. Это объясняет различия послеоперационной динамики концентрации Т, и Т4 и дает основание утверждать, что динамика концентрации Т4 в большей мере, чем Т3, способна характеризовать состояние или степень поражения ЩЖ. Как мы уже отмечали, с уменьшением величины удаленного фрагмента ЩЖ уменьшается типичная реакция концентрации Т4 (выраженность и продолжительность гипотироксинемии) [4, 6-8]. Надо полагать, что существует такой объем железы, удаление которого уже не скажется заметным образом на концентрации Т4 в крови. Из наших данных следует, что этот объем составляет менее 50% величины интактной железы, так как в этом случае достоверных различий концентрации Т4 в крови оперированных и ложнооперированных животных не наблюдали (см. рис. 1,6). Следовательно, аккуратное удаление всей видимой ЩЖ у крыс сопровождается довольно глубокой и продолжительной (21 сут) гипотироксинемией. К 28-м суткам разница в концентрации Т4 у тиреоидэктомированных и ложнооперированных животных уменьшается, а концентрация Т. уже не различается. Возможно, восстановление уровня Т3 происходит за счет активации дейодирования Т4 в тканях организма с последующим выходом Т3 в кровь. Тенденция к нормализации уровня Т, свидетельствует в пользу того, что активируется пролиферация тироцитов, которые могли сохраниться на культях сосудов ЩЖ, либо их экстироидальных популяций. По-видимому, во избежание путаницы, следует уточнить терминологию, относящуюся к оценке радикальности операции тиреоидэктомии, по крайней мере в эксперименте. На основании динамики тиреоидных гормонов тотальной тиреоидэктомией следует называть полное удаление видимой части ЩЖ с последующим применением мощных химических тиреостатиков [12] или радиоактивных изотопов йода [13, 14], что позволяет добиться атиреоза. Полное удаление видимой части ЩЖ без применения тиреостатиков следует называть субтотальной тиреоидэктомией, а удаление любой части железы - частичной тиреоидэктомией. Заключение Таким образом, проведенные исследования подтверждают мнение о том, что ЩЖ обладает значительной устойчивостью к воздействию поражающих факторов, в частности к механическому повреждению, и значительным потенциалом восстановления тиреоидной функции [ I, 8, 5]. В связй с этим о поражении ЩЖ на основании изменений концентрации тиреоидных гормонов в крови можно говорить лишь в том случае, когда наблюдается их типичная динамика: вначале снижение, а затем частичная или полная нормализация. При этом следует иметь в виду, что таковая наблюдается при подавлении не менее 25-50% структурно-функционального потенциала железы. Это имеет место при хирургическом удалении такого объема органа или при введении около I МБк131 I [8, 9].