Ультраструктура кардиомиоцитов при экспериментальном гипотиреозе манифестной стадии у кроликов

Автор: Чаулин А.М., Григорьева Ю.В., Суворова Г.Н., Дупляков Д.В., Бормотов А.В., Ваньков В.А., Бовтунова С.С.

Журнал: Морфологические ведомости @morpholetter

Рубрика: Оригинальные исследования

Статья в выпуске: 4 т.31, 2023 года.

Бесплатный доступ

Гипотиреоз - одно из наиболее частых эндокринных заболеваний, обусловленное нарушением функции щитовидной железы. Гипотиреоз сопровождается реактивными изменениями во всех органах и тканях, что, связано с наличием многих мишеней для гормонов щитовидной железы тироксина и трийодтиронина и ролью этих гормонов в организме животных и человека. Поперечнополосатая сердечная мышечная ткань является одной из наиболее часто вовлекаемых в реактивный процесс при гипофункции щитовидной железы у человека, и развивающиеся изменения в миокарде имеют важное клиническое значение. Цель исследования - ультраструктурные изменения кардиомиоцитов кроликов при экспериментальном гипотиреозе на стадии манифестных признаков. Объектом исследования служили кролики-самцы породы Советская Шиншилла в возрасте 12-14 месяцев и массой 3,1-3,5 кг (n=10). Животные были разделены на 2 равные группы: 1) экспериментальная (n=5), в которой экспериментальное моделирование гипотиреоза осуществлялось путем перорального введения антитиреоидного препарата тиамазола (10 мг/кг в течение 4 недель), ингибирующего образование гормонов щитовидной железы; 2) контрольная (n=5), получавшая плацебо и находившаяся в физиологическом состоянии. Электронную микроскопию использовали для изучения ультраструктурных изменений кардиомиоцитов. По результатам исследования многочисленные ультраструктурные изменения выявлены во всех отделах кардиомиоцитов: в ядре (сморщивание, неровные контуры ядра и появление инвагинаций ядерной мембраны, конденсация хроматина); в сократительном аппарате (истончение миофибрилл, появление участков избыточного сокращения миофибрилл с контрактурами); в энергетическом аппарате (изменение формы митохондрий с овальной на округлую, набухание митохондрий, признаки разрушения наружной и внутренней мембран митохондрий); в саркотубулярной системе (расширение цистерн саркоплазматической сети); в опорном аппарате (деформация вставочных дисков между кардиомиоцитами). Эти изменения ультраструктуры кардиомиоцитов, вероятно, лежат в основе нарушения сократительной функции миокарда, апоптоза кардиомиоцитов и постепенного развития сердечной недостаточности на фоне гипотиреоза.

Еще

Кардиомиоциты, ультраструктура, кролики, экспериментальный гипотиреоз

Короткий адрес: https://sciup.org/143183603

IDR: 143183603   |   DOI: 10.20340/mv-mn.2023.31(4).813

Список литературы Ультраструктура кардиомиоцитов при экспериментальном гипотиреозе манифестной стадии у кроликов

  • Chaker L, Bianco AC, Jonklaas J, Peeters RP. Hypothyroidism. Lancet. 2017 Sep 23;390(10101):1550-1562. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(17)30703-1
  • Petunina N.A. Sindrom gipotireoza. Russian Medical Journal. 2005;6:295. In Russian
  • Verbovoy AF, Dolgikh YuA, Verbovaya NI. Gipotireos - mezhdistziplinarnaya problema. Russian Medical Inquiry. 2022;6(9):509-515. In Russian. https://doi.org/10.32364/2587-6821-2022-6-9-509-515
  • Kannan L, Shaw PA, Morley MP, et al. Thyroid Dysfunction in Heart Failure and Cardiovascular Outcomes. Circ Heart Fail. 2018 Dec;11(12):e005266. https://doi.org/10.1161/CIRCHEARTFAILURE. 118.005266
  • Curotto-Grasiosi J, Parquet C, Peressotti B, et. al. Insuficiencia cardiaca por hipotiroidismo primario. Revisión a propósito de un caso. Rev Med InstMex Seguro Soc. 2020;58(2):206-211. In Spanish. https://doi.org/10.24875/RMIMSS.M20000019
  • Ono Y, Fujita M, Ono S, Ogata S, et al. A rabbit model of fatal hypothyroidism mimicking "myxedema coma" established by microscopic total thyroidectomy. Endocr J. 2016;63(6):523-32. https://doi.org/10.1507/endocrj.EJ16-0005
  • Botasheva VS, Samoylova NI. Structural changes in myocardium of rats with experimental hypothyroidism. Medical alphabet. 2018;1(4):4245. In Russian
  • Chaulin AM, Grigorieva JV, Suvorova GN. Experimental'nye modeli gypotireoza. Morphologicheskie vedomosti - Morphological newsletter. 2021;29(1):69-76. In Russian. https://doi.org/10.20340/mv-mn.2021.29(1).69-76
  • Botasheva VS, Dolgashova MA, Samoylova NI. Rezul'taty gistologicheskogo issledovaniya kardioprotektornogo effekta al'fa-tokoferola pri eksperi-mental'nom gipotireoze. Zurnak nauchnykh statey «Zdorov'e i obrazovanie v XXI veke» - The journal of scientific articles «Health and Education Millenium». 2019;21(1):3146. https://doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2019-21-1-31-36
  • Usenko V, Lepekhin E, Lyzogubov V, et al. The influence of low doses 131I-induced maternal hypothyroidism on the development of rat embryos. Exp Toxicol Pathol. 1999;51(3):223-227. https://doi.org/10.1016/s0940-2993(99)80100-6
  • Kashchenko SA, Mosin DV. Strukturnye i organometricheskie izmeneniya shchitovidnoy zhelezy krys v usloviyakh immunosupressii i im-munomodulyatsii na rannikh srokakh vozdeystviya. Ulyanovsky medico-biologichesky zhurnal. 2019;1:110-118. In Russian. https://doi.org/10.34014/2227-1848-2019-1-110-118
  • Paschou SA, Bletsa E, Stampouloglou PK, et al. Thyroid disorders and cardiovascular manifestations: an update. Endocrine. 2022;75(3):672-683. https://doi.org/10.1007/s12020-022-02982-4
  • Chaulin AM, Grigorieva JV. Sovremennye predstavleniya o serdechno-sosudistykh effektakh gipo- i gipertireoza.Sovremennye problem nauki I obrazovaniya. 2021(6):163. In Russian. https://doi.org/10.17513/spno.31202
  • Gluvic ZM, Zafirovic SS, Obradovic MM, et al. Hypothyroidism and Risk of Cardiovascular Disease. Curr Pharm Des. 2022;28(25):2065-2072. https://doi.org/10.2174/1381612828666220620160516
  • Ozmen O, Topsakal S. Examination of skin lesions in rats with induced hyperthyroidism and hypothyroidism. Biotech Histochem. 2020;95(6):438-444. https://doi.org/10.1080/10520295.2020.1714731
  • Silva TS, Faro GBA, Cortes MGB, Rego VRPA. Primary hypothyroidism with exuberant dermatological manifestations. An Bras Dermatol. 2020;95(6):721-723. https://doi.org/10.1016/j.abd.2019.07.010
  • Williams GR, Bassett JHD. Thyroid diseases and bone health. J Endocrinol Invest. 2018;41(1):99-109. https://doi.org/10.1007/s40618-017-0753-4
  • Rossmeisl JH, Duncan RB, Inzana KD, et al. Longitudinal study of the effects of chronic hypothyroidism on skeletal muscle in dogs. Am J Vet Res. 2009;70(7):879-889. https://doi.org/10.2460/ajvr.70.7.879
  • La Vignera S, Vita R, Condorelli RA, et al. Impact of thyroid disease on testicular function. Endocrine. 2017;58(3):397-407. https://doi.org/10.1007/s12020-017-1303-8
  • Sun J, Hui C, Xia T, Xu M, et al. Effect of hypothyroidism on the hypothalamic-pituitary-ovarian axis and reproductive function of pregnant rats. BMC Endocr Disord. 2018;18(1):30. https://doi.org/10.1186/s12902-018-0258-y
  • Hantson P. Mechanisms of toxic cardiomyopathy. Clin Toxicol (Phila). 2019;57(1):1-9. https://doi.org/10.1080/15563650.2018.1497172
  • Wang P, Xu TY, Guan YF, et al. Vascular smooth muscle cell apoptosis is an early trigger for hypothyroid atherosclerosis. Cardiovasc Res. 2014;102(3):448-459. https://doi.org/10.1093/cvr/cvu056
  • Huang XW, Zhao ZY, Ji C. Effects of hypothyroidism on apoptosis and the expression of Bcl-2 and Bax gene in the neonatal rat hippocampus neurons. Zhonghua Er Ke Za Zhi. 2005;43(1):48-52. In Chinese
  • Singh R, Upadhyay G, Godbole MM. Hypothyroidism alters mitochondrial morphology and induces release of apoptogenic proteins during rat cerebellar development. J Endocrinol. 2003;176(3):321-329. https://doi.org/10.1677/joe.0.1760321
  • Mishra J, Vishwakarma J, Malik R, et al. Hypothyroidism Induces Interleukin-1-Dependent Autophagy Mechanism as a Key Mediator of Hippo-campal Neuronal Apoptosis and Cognitive Decline in Postnatal Rats. Mol Neurobiol. 2021;58(3):1196-1211. https://doi.org/10.1007/s12035-020-02178-9
  • Upadhyay G, Singh R, Kumar A, et al. Severe hyperthyroidism induces mitochondria-mediated apoptosis in rat liver. Hepatology. 2004;39(4):1120-1130. https://doi.org/10.1002/hep.20085
  • Yousefzadeh N, Jeddi S, Alipour MR. Effect of Fetal Hypothyroidism on Cardiac Myosin Heavy Chain Expression in Male Rats. Arq Bras Cardiol. 2016;107(2): 147-153. https://doi.org/10.5935/abc.20160099
  • Yousefzadeh N, Jeddi S, Ghiasi R, Alipour MR. Effect of fetal hypothyroidism on MyomiR network and its target gene expression profiles in heart of offspring rats. Mol Cell Biochem. 2017;436(1-2):179-187. https://doi.org/10.1007/s11010-017-3089-7
  • Butler-Browne GS, Herlicoviez D, Whalen RG. Effects of hypothyroidism on myosin isozyme transitions in developing rat muscle. FEBS Lett. 1984;166(1):71-75. https://doi.org/10.1016/0014-5793(84)80047-2
  • Rubinstein NA, Lyons GE, Kelly AM. Hormonal control of myosin heavy chain genes during development of skeletal muscles. Ciba Found Symp. 1988;138:35-51. https://doi.org/10.1002/9780470513675.ch4
  • Chen YD, Hoch FL. Mitochondrial inner membrane in hypothyroidism. Arch Biochem Biophys. 1976;172(2):741-744. https://doi.org/10.1016/0003-9861(76)90132-6
  • Paradies G, Ruggiero FM, Dinoi P, et al. Decreased cytochrome oxidase activity and changes in phospholipids in heart mitochondria from hypothyroid rats. Arch Biochem Biophys. 1993;307(1):91-95. https://doi.org/10.1006/abbi.1993.1565
  • Venditti P, De Rosa R, Di Meo S. Effect of thyroid state on susceptibility to oxidants and swelling of mitochondria from rat tissues. Free Radic Biol Med. 2003;35(5):485-494. https://doi.org/10.1016/s0891-5849(03)00331-9
  • Cavallo A, Taurino F, Damiano F, Siculella L, et al. Acute administration of 3,5-diiodo-L-thyronine to hypothyroid rats stimulates bioenergetic parameters in liver mitochondria. J Bioenerg Biomembr. 2016;48(5):521-529. https://doi.org/10.1007/s10863-016-9686-4
  • Delitala AP, Fanciulli G, Maioli M, Delitala G. Subclinical hypothyroidism, lipid metabolism and cardiovascular disease. Eur J Intern Med. 2017;38:17-24. https://doi.org/10.1016/j.ejim.2016.12.015
  • Marrakchi S, Kanoun F, Idriss S, et al. Arrhythmia and thyroid dysfunction. Herz. 2015;40(Suppl 2):101-109. https://doi.org/10.1007/s00059-014-4123-0
Еще
Статья научная