Гистотопографические и структурные особенности фолликулов щитовидной железы собак при однократных динамических двигательных нагрузках

Безденежных А.В., Колодежная С.С., Назарова Д.Е., Баврина А.П. Гистотопографические и структурные особенности фолликулов щитовидной железы собак при однократных динамических двигательных нагрузках. Морфологические ведомости. 2022;30(3):746. (4).746

Bezdenezhnykh AV, Kolodezhnaya SS, Nazarova DE, Bavrina AP. Histotopographic and structural features of canine thyroid gland follicles under single dynamic motor loads. Morfologicheskie Vedomosti – Morphological newsletter. 2022;30(3):746. (4).746

Введение. Формирование срочной и долговременной адаптации организма к различным режимам двигательной активности обеспечивается в том числе и изменением активности щитовидной железы (далее - ЩЖ). Функциональной единицей органа является фолликул [1-3], его формирует монослой эпителиальных клеток, которые соединены плотными контактами, окружены внеклеточным матриксом, расположены на базальной пластинке, разделены фиброваскулярной стромой, гемо- и лимфокапиллярами, нервами и наполнены коллоидом [1-4]. Именно в нем происходят биохимические процессы, связанные с синтезом, секрецией и последующей резорбцией тиреоидных гормонов, производных тиреоглобулина, обеспечивающих адаптацию организма к различным видам воздействий, в том числе к мышечной деятельности [5-6]. Можно выделить два эффекта, связанных с тиреоидными гормонами: первый (не геномный) отвечает за срочную адаптационную реакцию (рецепторы расположены на поверхности мембран клеток, митохондрий и в цитозоле) [7], второй - отвечает за долговременную адаптацию, обусловленную изменением синтеза белков, включая тканеспецифичные (рецепторы находятся внутри ядра клетки) [8]. Характеристики площади и объема фолликулов определяются соотношением фолликулярного эпителия и коллоида [9]. Известно, что активность органа прямо пропорциональна относительному объему эпителия и обратно пропорциональна содержанию коллоида [10]. Проведенными нами исследованиями, показано, что в зависимости от величины и продолжительности двигательных нагрузок изменения структурнофункциональных единиц железы имеют мозаичный характер [11]. Из чего следует, что точная оценка морфологических показателей активности фолликулов разных гистотопографических зон обеспечивает исследователя объективной информацией о состоянии органа.

Цель исследования - оценка влияния однократных тренирующих, стартовых, предельных двигательных нагрузок (бег на ленте тредмилла) на структурные и гистотопографические особенности фолликулов щитовидной железы собак.

Материалы и методы исследования. Животные (собаки-самцы, возраста от 1,5 до 2-х лет) содержались в виварии на стандартном рационе питания сроком не менее одного месяца, при этом фиксировалась продолжительность светового дня, температура окружающей среды. Контрольная группа представлена 16 животными, средняя частота сердечных сокращений (далее – ЧСС) у животных в группе составляла 125±6,92 уд/мин. Экспериментальные группы получали однократные нагрузки (бег на ленте тредмила со скоростью 15 км/час) при контроле ЧСС, динамика параметров которой и определяла продолжительность нагрузки. Моделировались три вида воздействий: 1) тренирующего характера – 8 животных, время бега 27,76±4,67 мин, ЧСС 205±10,15 уд/мин; 2) стартового характера – 11 собак, время бега 8,25±0,73 мин при ЧСС 201±13,47 уд/мин; 3) предельными нагрузками – 12 животных, время бега 73,14±14,97 мин, ЧСС 191±6,41 уд/мин. Исследования на животных проведены в соответствии с приказами Минвуза СССР № 742 от 13.11.84 «Об утверждении правил проведения работ с использованием экспериментальных животных», № 48 от 23.01.85 «О контроле за проведением работ с использованием экспериментальных животных» и положениями Европейской Конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (1986 г.). Проведение исследований одобрено локальным этическим комитетом № 313 от 21.12.18. В работе использован архивный материал. Взятие материала осуществляли под внутривенным общим комбинированным наркозом (2% ромитар, «золетил-50») и управляемым внешним дыханием в стандартное время суток – 10-12 часов дня. Анализу подвергались поперечные срезы парафин-целлоидиновых блоков (фиксатор - 10% нейтральный формалин) толщиной 3 мкм, изготовленные с помощью роторного микротома (ERM-230L) и окрашенные ге-матоксилин-эозином. Захват кадров на микроскопе «Lеika DMLS» (Leica, Германия), камера «ССВ Camera DIGITAL Ko- com» (Kocom, Южная Корея), проводили с учетом топографии всего среза в центральной, промежуточной и периферической зонах (увеличение - х400) относительно его геометрического центра [12]. Объектом количественных измерений являлись диаметры фолликулов (мкм), измеряемые в программе ImageJ: наибольший (L) и наименьший (B), наружный (ext) и внутренний (int) [13]. По формулам вычисляли: площадь фолликула (Sfoll=π×Lext×Вext/4); площадь коллоида (Sсoll=π×Lint×Вint/4); площадь эпителия Spar=Sfoll-Scoll. В программе «Statistica StatSoft, Inc., ver.10» проводили сравнение показателей исследуемых групп. Распределение показателей по критерию Колмогорова–Смирнова отличалось от нормального. Проверка статистических гипотез проведена с помощью непараметрического критерия Краскела–Уоллиса, который показал наличие статистически значимых различий между группами при критическом уровне значимости р≤0,05. При дальнейшем попарном сравнении групп использовали U-критерий Манна–Уитни (пересчет критического уровня значимости для устранения эффекта множественных сравнений составил в контроле 0,05/3=0,0167, при сравнении групп 0,05/6=0,0083). Данные представлены в виде Me, (Q1–Q3), в единицах измерения мкм2. Квартильные интервалы контрольной группы были критериями деления фолликулов по площади на большие, средние, малые. Определяли процентное отношение фолликулов разной площади к общему числу, измеренных для группы в целом и отдельных зон. Проводили кластерный анализ, где в качестве объектов выступали площади фолликулов различного диаметра и их представительство в гистотопографических зонах.

Результаты исследования и обсуждение. Проведенные исследования показали, что площадь фолликулов, коллоида и эпителия при нагрузках уменьшалась и статистически значимо отличалась от контроля (таблица 1, p<0,02). Статистически значимые различия наблюдались между экспериментальными группами, за исключением групп тренирующих и стартовых нагрузок по площади фолли- кулов (p=0,2193) и площади эпителия (p=0,0281). Изменялись также и средние значения коллоидно-эпителиального отношения, они составили: для контрольной группы 77% к 23%, тренирующих нагрузок – 75% к 25%, стартовых – 79% к 21%, предельных – 77% к 23%. Обращает на себя внимание, что несмотря на то, что в группах контроля и предельных нагрузок коллоидно-эпителиальное отношение в % было равным, абсолютные значения этих показателей достоверно отличались (таблица 1).

Под воздействием бега менялось соотношение фолликулов разной площади. Однократные нагрузки приводили к увеличению числа малых фолликулов (в контроле – 25%, тренирующих нагрузках – 47%, стартовых – 46%, предельных – 58%) за счет уменьшения количества преимущественно больших (в контроле – 25%, 19%, 14%, 9%) и в меньшей степени средних фолликулов (в контроле – 50%, 34%, 40%, 33%, соответственно). Выявленная динамика свидетельствует об увеличении функциональной активности железы, так как фолликулы меньшего диаметра обеспечивают большую площадь контакта с коллоидом, что создает предпосылки для усиленной резорбции коллоида и продукции тироидных гормонов [1, 4]. В связи с чем, можно предположить, что ведущим механизмом формирования пула малых фолликулов является не только увеличение их за счет резорбции коллоида средних, но и при продолжительных многократных тренировках, вероятно, за счет деления больших фолликулов гемокапиллярами [14-15] и/или неофолликулогенеза из интерфолликулярного эпителия [1618].

Площади фолликулов, коллоида и эпителия относительно геометрического центра в пределах каждой из исследуемых групп варьировали незначимо. Однако, выявлены достоверные различия этих показателей в зонах относительно контроля (p<0,0167). Статистически значимыми были отличия между группами с самыми короткими (стартовыми – время бега 8,25±0,73 минут) и продолжительными (предельных – время бега 73,14±14,97 минуты) нагрузками (таблица 2). При всех видах нагрузок статистически достоверно      рической зоны.

различалась площадь эпителия перифе-

Таблица 1

Площади фолликулов, коллоида и эпителия щитовидной железы собак при разных динамических двигательных нагрузках, Me, Q1÷Q2 (мкм2)

Примечания: # - при анализе всех полей зрения различия с контрольной группой при p<0,0167; * - различия между группами при p<0,0083

Таблица 2

Площади фолликулов, коллоида и эпителия щитовидной железы собак при разных динамических двигательных нагрузках в разных ее зонах относительно геометрического центра, Me (Q1 ÷ Q3) (мкм²)