Морфофункциональная характеристика щитовидной железы самцов белогрудого ежа в период полового созревания

Половая активность у самок ежей носит циклический характер. Готовность к спариванию они демонстрируют только в строго фиксированный период полового цикла – во время весенней половой охоты [3].

Половая зрелость у самцов восточноевропейского (белогрудого) ежа наступает раньше, чем заканчивается рост и развитие организма в целом – 2 года. В данном возрасте он становится способным осеменять и оплодотворять самок.

Высокая динамичная активность и энергетический статус организма насекомоядных во многом определяется функционированием эндокринных желез, а именно щитовидной железы [3], которая может также выступать в качестве морфологического индикатора окружающей среды, в которой обитает организм [1, 2]. Гормоны, выделяемые щитовидной железой, являются регуляторами метаболизма у животных и регулируют такие процессы, как степень зрелости систем и органов [4, 5].

Учитывая вышесказанное и тот факт, что вопрос по морфофункциональной характеристике щитовидной железы ежа в период полового созревания в литературе не освещен, то это и послужило основанием для написания предлагаемой работы.

Материал и методы исследований.

Морфологические исследования выполнялись на кафедре патологической анатомии и гистологии УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины» с 2018 по 2021 гг. Материал для исследования отбирался от 15 самцов, которых поделили на три стадии изучения полового созревания ежей:    1 стадия – предпубертатный период (10-12 мес.), 2 стадия – начало пубертатного периода (11,5 года) и 3 стадия – активация половых желез и завершения пубертатного периода (2-2,5 года). В каждый изучаемый период полового созревания использовалось по 5 самцов, у которых дополнительно учитывались этапы дефинитивного развития семенников.

Ежей выводили из эксперимента путем резекции яремной вены под легким эфирным наркозом с соблюдением правил и    международных    рекомендаций

«Европейская Конвенция о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» (Страсбург, 18.03.1986  г.), а также с соблюдением правил проведения работ с использованием      экспериментальных животных.

При отборе образцов щитовидных желез стремились к оптимальной стандартизации      всех      методик, включающих фиксацию, проводку, заливку, приготовление блоков и гистологических срезов. Во все изучаемые возрастные периоды отбирали железы и фиксировали в 10 %-ом растворе нейтрального формалина.

Абсолютную массу щитовидной железы измеряли на электронных портативных весах Scout Pro модели SP402, производства фирмы OHAUS с дискретностью 0,01 г.

Макрофотографирование исследуемых           периферических эндокринных желез проводили при помощи цифрового     фотоаппарата     Lumix, производства Panasonic, модели DMC –

FX12 (с функцией для макроскопического или анатомического фото).

Фиксированный материал подвергали уплотнению путем заливки в парафин по общепринятой методике. Обезвоживание и парафинирование материала проводили с помощью автомата для гистологической обработки тканей «MICROM STP120» (Германия) типа «Карусель». Для заливки кусочков и подготовки парафиновых блоков использовали автоматическую станцию «MICROM EC350». Гистологические срезы кусочков органов, залитых в парафин, готовили толщиной 3–5–7 мкм на роторном (маятниковом) микротоме «MICROM HM 340 E» и санном МС-2 микротоме. Депарафинирование и окрашивание гистологических срезов гематоксилин-эозином проводили с использованием автоматической станции «MICROM HMS 70».

Абсолютные измерения структурных компонентов щитовидной железы осуществляли при помощи светового микроскопа «Olympus» модели BX-41 с цифровой фотокамерой системы «Altra 20 » и спектрометра HR 800 с использованием программы «Cell A» и проводили фотографирование цветных изображений (разрешением 1400 на 900 пикселей). Дополнительно на цифровом микроскопе Celestron с LCD-экраном PentaView, модели № 44348 проводили фотографирование, с последующим анализом цветных изображений (разрешением 1920 на 1080 пикселей).

При морфометрическом исследовании щитовидной железы определяли: диаметр фолликулов, высоту тиреоидного эпителия, объем ядер его клеток, толщину капсулы и величину С-клеток. Также учитывали митотическую активность тироцитов и их форму, средний диаметр фолликулов, консистенцию в них коллоида и его количество, наличие резорбционных вакуолей. Вычисляли индекс Брауна, выражающий отношение диаметра фолликула к высоте тиреоидного эпителия [2]. При этом надо обратить внимание на обратную зависимость цифровых значений индекса Брауна и физиологического состояния органа – низкие его показатели указывают на высокий уровень активности железы [4].

Терминология описываемых гистологических структур эндокринных желез приводилась в соответствии с Международной ветеринарной гистологической номенклатурой.

Все цифровые данные, полученные при проведении морфологических исследований, были обработаны с помощью компьютерного программного профессионального статистического пакета «IBM SPSS Statistics 21», критерий Стьюдента на достоверность различий сравниваемых показателей оценивали по трем порогам вероятности: * р<0,05, ** р<0,01 и *** р<0,001.

Результат исследований. В 1 стадию полового созревания самцов ежей установлено, что от соединительнотканной капсулы щитовидной железы отходят тонкие прослойки из рыхлой соединительной ткани, делящие железу на дольки. Междольковые пространства железы насыщены многочисленными сосудами и нервами. В щитовидной железе преобладают мелкие и средних размеров фолликулы, выстланные кубическим эпителием. Аденомеры округлой, овальной и редко неправильной формы. Фолликулы содержат коллоид, окрашивающийся эозином в розовый и бледно-розовый цвет. Между фолликулами отмечается усиленная пролиферация и скопление тироцитов с округлыми ядрами, богатыми эухроматином, а в центре железы наблюдается формирование новых фолликулов. Фолликулы тесно прилегают друг к другу, между ними встречаются слабо развитые соединительнотканные пучки (прослойки), в которых залегает много сосудов преимущественного капиллярного типа.

Во II стадию полового созревания самцов ежей установлено, что фолликулы щитовидной железы в отличие от таковых у самцов предыдущего периода выстланы кубическим, местами призматическим эпителием. Коллоид в полости многих аденомеров имеет вид пенистых масс, окрашивающихся эозином в бледно- розовый цвет. Кровеносные сосуды, расположенные в междольковой соединительной ткани, умеренно кровенаполнены.

В III стадию полового созревания самцов ежей установлено, что фолликулы щитовидной железы преимущественно мелких размеров, а железистый эпителий, выстилающих их, призматической формы.

Коллоид пенистый с наличием резорбционых вакуолей. Соединительная ткань развита слабо и в виде тонких прослоек окружает отдельные фолликулы и группы клеток межфолликулярного эпителия, которые формируют островки. Просматриваются и формирующиеся фолликулы круглой формы в интерфолликулярных островках.

Таблица 1 - Морфометрические параметры щитовидной железы ежа

Показатель	Стадия полового созревания
	1 -предпубертатный период (10-12 мес.)	2 - начало пубертатного периода (1-1,5 г.)	3 - активация половых желез и завершения пубертатного периода (2-2,5 г.)
Абсолютная масса, г	0,13±0,01	0,13±0,009	0,18±0,02*
Толщина капсулы, мкм	25,35±0,90	25,38±0,54	20,04±0,75*
Высота тироцитов, мкм	4,17±0,42	6,38±0,53**	8,35±0,57*
Объем ядер тироцитов, мкм3	43,04±2,05	43,81±1,05	61,82±1,03*
Величина С-клеток, мкм	12,15±0,42	12,46±0,40	12,67±0,38
Диаметр фолликулов, мкм	57,57±1,36	51,82±0,91*	46,73±1,97
Индекс Брауна, усл. ед.	13,92±1,48	8,17±0,78***	5,62±0,59**

Примечание: * p<0,05; ** p<0,01; *** p<0,001, * - по отношению к предыдущему периоду

Толщина капсулы в предпубертатный период составляет 25,35±0,90 мкм и до начало пубертатного периода изменений показателя не установлено. Толщина капсулы на III стадию полового созревания достоверно уменьшается на 26,65 % (p<0,05) и составляет 20,04±0,75 мкм.

Высота тироцитов в начале пубертатного периода равна 6,38±0,53 мкм, что достоверно больше на 52,99 % (p<0,01) по сравнению с предпубертатным периодом. К завершению пубертатного периода показатель достоверно продолжил увеличиваться на 30,88 % (p<0,05) и достиг 8,35±0,57 мкм. За весь период полового созревания белогрудого ежа высота тироцитов увеличивается в 2 раза.

Ядра тиреоидного эпителия во все периоды полового созревания округлой формы и расположены в центре клеток. Большинство ядер тироцитов содержат эухроматин и по 2, а порой и 4 ядрышка, что указывает на активное участие клеток в процессах белкового синтеза. В 1 и 2 стадию полового созревания достоверных изменений объема ядер тироцитов не установлено. Во время активации половых желез и завершения пубертатного периода (3 стадия) объем ядер доставерно увеличился на 41,11 % (p<0,05) по сравнению с прошлым периодом и равен 61,82±1,03 мкм3.

С-клетки локализованы по всей железе в виде островков -межфолликулярное положение и одиночно - интроэпителиально в стенке фолликулов. С-клетки удлиненной, овальной и многогранной формы. Округлой формы С-клетки встречаются редко. Ядра чаще овальные, реже округлые, и как правило, несколько крупнее и светлее ядер тироцтов. Ядро содержит 1-3 ядрышка. Гранулы равномерно распределены по цитоплазме С-клеток. Величина С-клеток достоверных отличий не имеет и от 1 стадии полового созревания (12,15±0,42 мкм) незначительно увеличивается до 3 стадии

(12,67±0,38 мкм).

В щитовидной железе ежа встречаемость фолликулов разнообразна, в ней преобладают мелкие фолликулы, средние и крупные аденомеры встречаются редко и располагаются под капсулой на периферии органа. Диаметр фолликулов в предпубертатный период составляет 57,57±1,36 мкм. Во 2 стадию (начало пубертатного периода) диаметр фолликул достоверно снижается на 11,1 % (p<0,05) до 51,82±0,91 мкм. В период активации половых желез и завершения пубертатного периода диаметр фолликулов продолжает снижаться до 46,73±1,97 мкм. По размерам фолликулов для ежей характерен смешанный тип строения щитовидной железы.

Одним из важнейших показателей, свидетельствующих о функциональном состоянии щитовидной железы, является индекс Брауна, который определяется отношением диаметра фолликулов к высоте тироцитов, причем его понижение указывает на повышение функциональной активности органных структур. Индекс в предпубертатный период имеет самый высокий показатель – 13,92±1,48 усл. ед., который во 2 стадию достоверно снижается на 70,38 % (p<0,001) до 8,17±0,78 усл. ед. Индекс Брауна на 3 стадию полового созревания достоверно уменьшается на 45,37 % (p<0,01) по сравнению с прошлым периодом и равен 5,62±0,59 усл. ед. За весь период полового созревания белогрудого ежа индекс Брауна уменьшается в 2,48 раза.

Абсолютная масса двух долей щитовидной железы максимальная в 3 стадию – завершения пубертатного периода и составляет 0,18±0,02 г (p<0,05).

Заключение. Полученные данные можно использовать в качестве морфологических эквивалентов нормального состояния щитовидной железы самцов белогрудого ежа, для сравнения степени развития полового созревания, и таким образом использовать морфометрические показатели структур в качестве индикаторов окружающей среды обитания и физиологических состояний (для оценки полового созревания) организма ежа.

Результаты исследований расширяют, дополняют и углубляют сведения о сравнительно-видовой, возрастной морфологии щитовидной железы и могут служить важнейшими интерьерными показателями для оценки полового созревания белогрудого ежа, и этим самым вносят определенный вклад в ветеринарную эндокринологию.

Резюме

Изучен вопрос по морфофункциональной характеристике щитовидной железы самцов белогрудого ежа в период полового созревания на территории Беларуси. Материал для исследования отбирался от 15 самцов, которых поделили на три стадии изучения полового созревания ежей: 1 стадия – предпубертатный период, 2 стадия – начало пубертатного периода и 3 стадия – активация половых желез и завершения пубертатного периода. Полученные результаты характеризуют морфологическое состояние щитовидной железы самцов белогрудых ежей в период полового созревания, и таким образом дает возможность использовать морфометрические показатели структур в качестве индикаторов окружающей среды обитания и физиологических состояний (для оценки полового созревания).