Особенности влияния многократного применения йодида калия на функциональные параметры гипофизарно-тиреоидной системы самок крыс
Автор: Басалаева Н.Л., Стрижикова С.В., Рахманова Г.М., Коротеева Н.В.
Журнал: Человек. Спорт. Медицина @hsm-susu
Рубрика: Проблемы здравоохранения
Статья в выпуске: 21 (280), 2012 года.
Бесплатный доступ
Выявлено, что многократное введение йодида калия в дозировке, вызывающей максимальный рост йода в гипофизе, дифференцированно воздействует на гормоны гипофизарно-тиреоидной системы эутиреоидных самок крыс.
Йодид калия, тиреоидные гормоны, тиреотропный гормон
Короткий адрес: https://sciup.org/147153443
IDR: 147153443
Текст научной статьи Особенности влияния многократного применения йодида калия на функциональные параметры гипофизарно-тиреоидной системы самок крыс
Экспериментальными исследованиями последних лет с помощью количественного рентгеноспектрального микроанализа было установлено, что гипофиз самок крыс накапливает йод через 48 ч после однократного воздействия йодида калия в дозировках, соответствующих диапазону содержания йода в гипофизе и щитовидной железе крыс [8].
Накопление йода в гипофизе начиналось, когда доза KI соответствовала уровню йода в йод – позитивных точках гипофиза, и достигало максимума при дозе, соответствующей среднему уровню йода в щитовидной железе (разница между приведенными показателями у крыс была определена как 8-кратная). При дальнейшем повышении дозы KI внутриорганный йод в гипофизе не увеличивался и не отличался от контрольных показателей.
Также было определено, что йодид калия в дозах, соответствующих диапазону уровня йода от гипофиза до щитовидной железы, стимулирует процессы каспазозависимого апоптоза в клетках гипофиза. Причем в гипофизе показатели апоптоза находятся в прямой зависимости от уровня йода, а в щитовидной железе – в обратной [8, 11].
Однако исследование гормонального статуса гипофизарно-тиреоидной системы при описанном выше эксперименте выявило, что реакция щитовидной железы и гипофиза через 48 ч после однократного введения KI – однотипна (гипофизарный гипотиреоз) как при дозах, соответствующих диапазону содержания йода «гипофиз – щитовидная железа», так и в дозах, превышающих этот диапазон [2, 3]. Эта реакция гипофизарно-тиреоидной системы несколько не совпадала по временному интервалу развития гипотиреоза с описанным в [9] ребаунд-эффектом при воздействии антитиреоид- ных препаратов (через 20 ч после введения препарата развивался гипотиреоз, сменяющийся затем гипертиреозом в течение 100–140 ч; длительность гипотиреоза и гипертиреоза при ребаунд-эффекте не зависела от дозировки, длительности введения и химической структуры препарата). В проведенном нами эксперименте был уточнен характер гипотиреоза при воздействии йода калия – гипотиреоз был гипофизарным.
Закономерно встал вопрос уточнения взаимодействия гипофиза и щитовидной железы при полном моделировании ребаунд-эффекта с помощью калия йодида.
Исследование влияния многократного воздействия йодида калия на функциональную активность гипофиза и щитовидной железы явилось целью представленной работы. Для изучения была выбрана доза KI, вызывавшая максимальный рост уровня йода в гипофизе при однократном применении (8 мкг/100 г массы животного) – доза, соответствующая 10-кратному содержанию йода в гипофизе и в 1,5 раза превышающая уровень йода в щитовидной железе [8].
Материалы и методы. В эксперименте, выполненном на кафедре анатомии и гистологии ФГОУ ВПО «Уральская академия ветеринарной медицины Минсельхоза России» (зав. кафедрой проф. Стрижиков В.К.) были использованы 47 беспородных крыс-самок 6-месячного возраста со средней массой 250 ± 30 г. Животные содержались в виварии со стандартным световым режимом (12 ч света: 12 ч темноты (дневная фаза – с 7:00 до 19:00 летнего времени)) и получали стандартный корм и воду. Эксперимент проводился в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием
Проблемы здравоохранения экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 года № 775). Самки были взяты в опыт в фазы диэструса и метаэструса. 9 животных составили контрольную группу, 4 – первую, 8 – вторую. По 7 крыс вошло в третью и пятую группы; по 6 крыс – в четвертую и шестую. Анализ цикличности функционирования гонад проводился на основании определения гормонов репродуктивной сферы в сыворотке крови и исследования вагинальных мазков.
Крысам 1-й группы однократно через желудочный зонд вводили йодид калия в дозировке 8 мкг/100 г массы животного (забой был проведен через 24 ч после введения препарата). Крысам 2, 3, 4, 5 и 6-й групп введение KI было проведено соответственно в течение 1, 2, 3, 4 и 5 дней (забой был проведен через 48 ч после введения препарата).
Животные были подвержены эвтаназии под эфирным наркозом в период с 11 до 13 ч дневной фазы экспериментальных суток. Предварительно у животных проводился забор крови из яремной вены.
В сыворотке крови животных определяли содержание тиреоидных гормонов – общего 3,5,3'-трийодтиронина (оТ 3 ), свободного тироксина (сТ 4 ), тиреотропного гормона (ТТГ) методом им-муноферментного анализа с использованием стандартных наборов тест-систем ОАО «Алкор-Био» (Санкт-Петербург, Россия), на иммуноферментном автоматическом анализаторе (фотометр «BIO-RAD model 680 MR 12726», США) в иммунологической лаборатории Дорожной клинической больницы ОАО «РЖД» на ст. Челябинск.
Комплексный статистический анализ был вы полнен с использованием пакета прикладных про- грамм Statistica for Windows 6.0. Достоверность различий между группами вычисляли с помощью t-критерия Стьюдента. Достоверными считали значения при p ≤ 0,05.
Результаты исследования и обсуждение. Результаты исследования гормонов гипофизарнотиреоидной системы в сыворотке крови приведены в таблице .
В контрольной группе ТТГ, оТ 3 и сТ 4 соответствовали эутиреоидному состоянию животных, не отличаясь от литературных данных [1].
Тиреотропный гормон снизился в 10 раз при однократном введении йодида калия, причем снижение регистрировалось как через 24 ч, так и через 48 ч после введения. Снижение ТТГ сохранялось при двух-, трех- и четырехкратных введениях KI. После пятикратных инстилляций йодида калия ТТГ поднимался до уровня контрольных показателей.
Достоверный подъем оТ 3 наблюдался только при четырехкратном введении йодида, перед нормализацией ТТГ.
Достоверное снижение сТ 4 было зарегистрировано через 48 ч после однократного введения KI.
Таким образом, при воздействии калия йодида в дозировке 8 мкг/100 г веса животного наблюдалось снижение ТТГ, длившееся в течение недели . Длительность реакции гипофизарно-тиреоидной системы соответствует литературным данным: еще в 1966 г. был описан ребаунд-эффект при введении йодида калия (кратковременный гипотиреоз, сменяющийся гипертиреозом, длящимся в течение недели) [7].
Однако при нашем исследовании было выявлено, что реакция щитовидной железы (гипертиреоз) присоединилась к гипофункции гипофиза только после четырехкратного введения йодида.
Сравнительная характеристика содержания гормонов гипофизарно-тиреоидной системы в сыворотке крови экспериментальных животных (М ± m)
Группа |
ТТГ, мкМЕ/мл |
оТ 3 , нмоль/л |
сТ 4 , пмоль/л |
Контрольная группа |
0,117 ± 0,030 (8) |
2,09 ± 0,27 (9) |
18,5 ± 1,7 (9) |
1 группа (забой через 24 ч после однократного введения KI) |
0,014 ± 0,007* (4) |
2,45 ± 0,32 (4) |
16,6 ± 1,6 (4) |
2 группа (забой через 48 ч после однократного введения KI ) |
0,014 ± 0,007* (8) |
2,03 ± 0,54 (8) |
13,8 ± 1,4* (8) |
3 группа (двукратное введение KI) |
0,038 ± 0,015* (7) |
2,90 ± 0,45 (7) |
16,7 ± 1,1 (7) |
4группа (трехкратное введение KI) |
0,024 ± 0,012* (6) |
2,94 ± 0,57 (6) |
17,5 ± 1,9 (6) |
5 группа (четырёхкратное введение KI ) |
0,026 ± 0,015* (7) |
3,01 ± 0,46* (7) |
17,9 ± 1,7 (7) |
6 группа (пятикратное введение KI) |
0,073 ± 0,035 (6) |
2,78 ± 0,41 (6) |
18,2 ± 1,8 (6) |
* p ≤ 0,05 – достоверность различий с контрольной группой; в скобках – количество исследований.
Басалаева Н.Л., Стрижикова C.B., Рахманова Г.М., Коротеева Н.В.
Особенности влияния многократного применения йодида калия на функциональные параметры…
Сочетанная реакция гипофиза и щитовидной железы предшествовала нормализации уровня ТТГ и тиреоидных гормонов при пятикратном введении KI .
Многие ранние исследования предполагали, что йодиды влияют на синтез ТТГ или его освобождение из гипофиза [5, 10]. При исследовании уровня ТТГ в сыворотке крови и тканях гипофиза тиреоидэктомированных крыс, получавших йодистый калий, было выявлено, что йодид приводит к снижению концентрации ТТГ [4].
Существовали и другие мнения, основанные на исследовании непосредственного введения йодида в гипофиз, не оказавшего влияние на освобождение щитовидной железы от 131I [6] в течение суток.
По данным проведенного нами исследования можно предположить, что йодид калия влияет на уровень ТТГ в соответствии с данными [7, 9] . Но справедливо и утверждение [10] о том, что введение KI не влияет на функцию щитовидной железы в течение суток. По нашим данным, реакция щитовидной железы отсутствует в течение 3 суток от начала инстилляций йодида калия.
Следует обратить внимание на то, что изменения уровня ТТГ происходили на фоне монотонного уровня тиреоидных гормонов в течение первых трех суток и, следовательно, вряд ли могли быть вторичными .
Исходя из динамики изменения гормонов гипофизарно-тиреоидной оси, можно предположить, что первично на введение йодида калия отреагировал гипофиз. Реакция щитовидной железы наступила лишь на 4-е сутки после начала введения препарата. Вероятно, присоединение реакции щитовидной железы к реакции гипофиза на продолжающееся введение йодида и явилось триггером для нормализации функции гипофизарно-тиреоидной системы.
По-видимому, взаимодействие гипофиза и щитовидной железы при ребаунд-эффекте после йодида калия неоднозначно и требует дальнейшего исследования.
Список литературы Особенности влияния многократного применения йодида калия на функциональные параметры гипофизарно-тиреоидной системы самок крыс
- Козлов, В.Н. Интегральная оценка и коррекция тиреоидзависимых морфофункциональных нарушений у животных: автореф. дис.... д-ра биол. наук/В.Н. Козлов -М., 2008. -38 с. Особенности влияния многократного применения йодида калия на функциональные параметры...
- Особенности влияния йодида калия на функциональные параметры тиреоидной и репродуктивной системы самок крыс/Н.Л. Басалаева, В.К. Стрижиков, Н.Т. Мифтахутдинов и др.//Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». -2010. -Вып. 23. -№ 19 (195). -С. 77-79.
- Особенности влияния различных доз йодида калия на функциональные параметры тиреоидной и репродуктивной системы самок крыс/Н. Л. Басалаева, В.К. Стрижиков, Н.Т. Мифтахутдинов, Г.В. Сычугов, Ю.М. Кузнецова, Т.В. Таужанова//Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». -2011. -Вып. 26. -№ 7 (224). -С. 72-74.
- Abbassi, V. Lack of iodide effect on serum and pituitary thyrotropin in vivo/V. Abbassi, J. McKenzie//Endocrinology. -1967. -Vol. 81. -Р. 871.
- DelConte, E. Effect of thyroidectomy, thiourea and iodine on the circulating thyrotrophin and pituitary thyrotroph cells in rats/E. DelConte, M. Stux//Actn endocrinol. -1955. -Vol. 20. -Р. 246.
- Greer, M. The participation of the nervous system in the control of thyroid function/M. Greer, T. Yamada, S. lino//Ann. New York Acad. SC. -1960. -Vol. 86. -Р. 667.
- Hall, R. Autoantibodies in iodide goitre and asthma/R. Hall, M. Turner-Warwick, D. Doniach//CZin. Q Exper. Immunol. -1966. -Vol. 1. -Р. 205.
- Iodine concentration and signs of apoptosis in the thyroid and pituitary of female rats after different single doses of potassium iodide/N. Basalaeva, G. Sychugov, V. Strizhikov, E. Mikhailova//Endocr Regul. -2011. -Vol. 45. -Р. 183-190.
- Langer, P. Fluctuation of Thyroid Function Following a Single and Repeated Administration of Antithyroid Drugs/P. Langer//Endocrinology. -1968. -Vol. 83. -P. 1268-1272.
- McClendon, J. An attempt to explain the anomalous action of Lugol's solution in exophthalmic goiter/J. McClendon, W. Foster, J. Cavett//Endocrinology. -1948. -Vol. 42. -Р. 168.
- Signs of apoptosis in the pituitary, thyroid and ovaries of female rats after a single dose of potassium iodide/N. Basalaeva, G. Sychugov, N. Miphtakhutdinov, V. Strizhikov//Endocr. Regul. -2010. -Vol. 44. -№ 3. -P. 83-89.