Реферат: Морфофункціональні закономірності змін в міокарді щурів при експериментальному гіпотиреозі та його корекції

Методи дослідження – фізіологічні (електрокардіографія, визначення осмотичної резистентності еритроцитів), біохімічні (визначення концентрації вільного тироксину, загального та зв’язаного кальцію плазми крові; жирнокислотного спектру ліпідів міокарду, стану системи перекисного окислення ліпідів), морфологічні (світлооптичний та електронномікроскопічний).

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведене комплексне морфофункціональне порівняльне дослідження біохімічних, фізіологічних, структурних, ультраструктурних змін кардіоміоцитів міокарда правого передсердя та лівого шлуночка щурів в динаміці формування післяопераційного гіпотиреозу на розробленій автором моделі, яка підтверджена патентом. Вперше виявлені морфологічні аспекти формування гіпотиреоїдної міокардіопатії та критерії недостатності монотерапії L-тироксином. Вперше викладені теоретичні основи доцільності застосування кальцитоніну в комплексній замісній гормонотерапії післяопераційного гіпотиреозу. Встановлено, що найбільш ефективним способом корекції міокардіопатії тиреоїдектомованих щурів з етіопатогенетичної точки зору є хірургічний метод пересадки фетальної щитоподібної залози, який має і свої недоліки.

Практичне значення одержаних результатів. Результати проведених досліджень сприяють поліпшенню діагностики та прогнозування перебігу гіпотиреоїдної міокардіопатії, за рахунок комплексного аналізу функціональних (ЕКГ, осмотична резистентність еритроцитів, жирнокислотний склад ліпідів міокарду, показників перекисного окислення ліпідів) та морфологічних даних. Узагальнення, що випливають з результатів дослідження дозволяють стверджувати, що у випадку післяопераційного гіпотиреозу доцільною є гормонозамісна терапія, яка компенсує не лише недостатність йодвмісних гормонів, а й кальцитоніну. Отримані дані можуть використовуватися в педагогічному процесі на кафедрах гістології та ембріології; патологічної анатомії, ендокринології, кардіології, при написані монографій, посібників, підручників, а також при розробленні ефективних схем лікування та профілактики гіпотиреоїдної міокардіопатії практикуючими лікарями.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є закінченою науково-дослідною роботою. Автором самостійно виконані аналіз літератури, постановка досліджень, одержання первинного матеріалу, проведення морфологічних, фізіологічних та біохімічних досліджень, опис результатів дослідження, морфометрія, статистична обробка даних, а також їх узагальнення. Розроблена модель гіпотиреозу на щурах, метод вивчення порушення ліпідного обміну при гіпотиреозі, які підтверджені патентами. Усі розділи дисертаційної роботи написані автором самостійно.

Апробація і впровадження. Основні положення дисертації були представлені на: науковій конференції “Актуальні проблеми експериментальної медицини” (Київ, 2003р.); науковій конференції “Использование электронной микроскопии в ХХІ веке” (Москва, 2003р.); VI научно-практической конференции с международным участием «Санкт- Петербургские научные чтения» (Санкт-Петербург, 2004р.); 16-thEuropeanstudents’ conference (Berlin, Germany, 2005); 14-thannualinternationalAinShamsMedicalstudents’ Congress (Cairo, Egypt, 2006); науково-практичній конференції «Досвід і проблеми застосування сучасних морфологічних методів досліджень органів і тканин у нормі та при діагностиці патологічних процесів» (Тернопіль, 2007р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 19 наукових праць, з них 8 журнальних статей у фахових виданнях, рекомендованих ВАК України, 9 тез доповідей на наукових конгресах та конференціях, серед яких 5 – в міжнародних виданнях. Отримано 2 патенти України на корисну модель.

Об’єм та структура роботи. Матеріали дисертації викладені на 276 сторінках машинописного тексту, текстова частина займає 152 сторінки. Дисертація складається з вступу, огляду літератури, розділу „Матеріали та методи досліджень”, п’яти розділів власних досліджень, аналізу і узагальнення результатів досліджень, висновків та списку використаних джерел. Список цитованої літератури містить 338 джерел, серед яких 168 – опубліковані кирилицею та 170 – латиницею. Дисертація ілюстрована 93 рисунками та 17 таблицями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Об’єктом дослідження стали серця від 212 статево-зрілих безпородних щурів–самиць, яким у віці 3-4 місяці хірургічно моделювали стан гіпотиреозу. Вивчали чотири групи тварин, відповідно до поставлених завдань.

I група - віварійний контроль (неоперовані щури, 15 тварин);

II група - тварини, яким моделювали стан гіпотиреозу (70 тварин);

III група - тиреоїдектомовані щури, які отримували гормонзамісну терапію L-тироксином («Фармак», Україна) в дозі 10мкг/кг маси тварини (64 тварини);

IV група - прооперовані тварини, які отримували комбіноване лікування L-тироксином («Фармак», Україна) у дозі 10мкг/кг perosта кальцитоніном (препарат «міакальцик», «Novartis», Швейцарія) у дозі 1,0 МО/кг (58 тварин);

V група – щури, яким після видалення щитовидної залози була проведена трансплантація фетальної щитоподібної залози (5 тварин).

Утримання, догляд за тваринами, маркування і всі маніпуляції проводили відповідно до положень «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та наукових цілей» (Страсбург, 1985). Комісією з біоетики Національного медичного університету імені О. О. Богомольця встановлена відповідність проведених наукових досліджень етичним вимогами згідно наказу МОЗ України №231 від 01.11.2000 року.

Гіпотиреоз моделювали хірургічно розробленим методом, підтвердженим патентом.

Біоелектричну активність міокарда піддослідних щурів вивчали за електрокардіограмами у II стандартному відведенні з реєстрацією кривих на Мінгографі-34 («Siemens-Elema», Швеція).

Проникність еритроцитарних мембран вивчали за допомогою показника мембранних процесів – осмотичної резистентності еритроцитів (ОРЕ). ОРЕ визначали за методом Дейсі [Гиріна О. М., 2004], принцип якого полягає в зміні ступеня гемолізу еритроцитів (у відсотках) в серії забуферених гіпотонічних розчинів натрію хлориду (в розведеннях від 0,5% до 0,1%, рН 7,4).

Для контролю ефективності гіпотиреозу, у дослідних тварин досліджували вміст тироксину в сироватці крові імуноферментним методом. Вміст рівня іонізованого та загального кальцію в сироватці крові визначали титруванням.

Процеси перекисного окислення ліпідів оцінювали за рівнем вторинних продуктів ліпопероксидації (малонового діальдегіду) у гомогенатах міокарда, які визначали спектрофотометричним методом при спонтанній неіндукованій ліпопероксидації та індукованому ферментативно-залежному ліпопереокисленні з використанням в ролі прооксиданта систему НАДФН⁺ та сульфат заліза (ІІ).

Вивчення жирнокислотного складу ліпідів міокарду у експериментальних щурів проведено методом газорідинної хроматографії на базі лабораторії газової хроматографії Інституту проблем патології. Міокард експериментальних тварин гомогенізували у фізіологічному розчині, підготовку біологічного матеріалу ліпідів тканин серця експериментальних та контрольних щурів і газохроматографічний аналіз проводили за існуючою методикою [Трофімова Т. С. із співавт., 2005]. За даним методом отримано патент.

Матеріалом для електронномікроскопічного дослідження були ділянки міокарду правих передсердь та лівих шлуночків щурів. Фрагменти міокарду фіксували в 2,5% розчині глютарового альдегіду на какодилатному буфері з дофіксацією в 1% розчині осмієвої кислоти. Зневоднювали у спиртах 70%, 80%, 90%, 100% концентрації та ацетоні. Заливали в суміш епон – аралдит, згідно загальноприйнятій методиці [Карупу В. Я., 1984]. Напівтонкі та ультратонкі зрізи з блоків отримували на ультратомах LKBIII (Швеція) та Reihart (Швеція). Напівтонкі зрізи забарвлювали метиленовим синім та за Hayat [Hayat М., 1986] і досліджували за допомогою фотооптичної системи „Olympus”. Ультратонкі зрізи контрастували насиченим розчином 2% уранілацетату та цитрату свинцю. Препарати досліджували під електронними мікроскопами ЕМ-100 та ПЕМ – 125К.

Для морфометричних досліджень використовували програму «Органела», розроблену на базі лабораторії електронної мікроскопії Інституту проблем патології. В передсердних кардіоміоцитах підраховували співвідношення різних типів гранул [Коростишевская И. М., 1989]. І тип представляє собою популяцію гранул, що формуються. ІІ тип гранул представляє зрілі форми органел, які депоновані в передсердних кардіоміоцитах. ІІІ тип гранул складається з органел, вміст яких виводиться з клітини. Різні типи гранул підраховували на негативах, отриманих при однаковому збільшенні, які містили фрагменти передсердних кардіоміоцитів, зріз яких пройшов через центр клітини.

В кардіоміоцитах лівого шлуночка визначали об’ємну і числову щільність мітохондрій, середню площу мітохондрій, фактор форми мітохондрій, об’ємну щільність міофібрил та співвідношення об’ємних щільностей мітохондрій і міофібрил, згідно принципам стереометричного аналізу [Автанділов Г. Г., 2007].

Трансплантацію фетальної щитоподібної залози експериментальним тваринам здійснювали в день тиреоїдектомії. Донорський матеріал брали від плодів щурів на 9-10 добу гестації. Трансплантували заготовлені фетальні щитоподібні залози в дуплікатору очеревини здухвинної кишки.

Статистична обробка здійснювалась методами варіаційноі статистики, за допомогою програмного забезпечення StatisticaforWindiws 6.0 (MicrosoftCorporation, USA). Обраховувались дані морфометричного та біохімічних досліджень. По кожному з показників обчислювалося середнє значення та стандартна похибка для кожної з піддослідних тварин. Вірогідність отриманих даних оцінювали за параметричними і непараметричними критеріями достовірності.

Результати досліджень та їх обговорення. Морфофункціональний стан міокарду щурів в динаміці експериментального гіпотиреозу. В результаті тиреоїдектомії у щурів формується стан стійкого гіпотиреозу, про що свідчить достовірне зниження концентрації вільного тироксину плазми крові більше, ніж вдвічі, порівняно з контролем (рис. 1). Встановлене зниження концентрації загального кальцію в плазмі крові впродовж всіх 100 діб дослідження, проте, рівень іонізованого кальцію в крові залишався в межах норми, визначеної для інтактних тварин, що свідчить про відсутність гіпопаратиреозу у досліджуваних тварин [Федоров С. В., 2006; JacobsD., 2004].

Рис. 1. Графік змін концентрації вільного тироксину в плазмі крові в динаміці експерименту. По осі абсцис – терміни досліджень та контрольне значення, по осі ординат – концентрація вільного тироксину в плазмі крові (нмоль/л).