Влияние микроэлементов на структурно-функциональную реорганизацию щитовидной железы

В настоящее время окончательно сложилось представление о сложном гетерогенном составе тиреоидной паренхимы [11,13,42,43,44,45,46.106,246,249,327]. С гистогенетических позиций в щитовидной железе выделяют три взаимосвязанные, но обладающие известной автономией системы: собственно тиреоидной паренхимы, системы ультимобронхиальных фолликулов и системы С-клеток. Все они различны по источникам эмбрионального развития и взаимодействуют в качестве элементов в системе более высокого порядка (щитовидной железе в целом, как органе). Функцией собственно тиреоидной паренхимы является продукция йод-содержащих гормонов - тироксина и трийодтиронина, системы С-клеток - выработка пептидных гормонов гипокальцемического гормона - тиреокальцитонина, соматостатина и биогенного амина - серотонина. Функциональное значение структур ультимобронхиального генеза в щитовидной железе остается невыясненным.

Собственно тиреоидная паренхима образована системой типичных тироцитов, среди которых выделяют 2 основные их разновидности - фолликулярные и интерфолликулярные клетки. Первые образуют фолликулы, являющиеся характерными структурными элементами щитовидной железы. Благодаря фолликулярному строению железа обладает уникальной (для эндокринных органов) особенностью - способностью к внеклеточному накоплению гормонально-активных веществ (в коллоиде, в полимерной форме, связанной с белком). Интерфолликулярные клетки являются основным источником пролиферации тиреоидной паренхимы.

В настоящее время накоплены клинические и экспериментальные сведения по структурной реорганизации щитовидной железы в условиях избытка и недостатка в рационе йода, необходимого для нормального функционирования органа.

Морфологических же исследований органа в условиях создания модели дефицита микроэлементов в организме с последующим включением в рацион экспериментальных животных отдельных эссенциальных микроэлементов и их комплекса нет. Нет сведений об особенностях структурных преобразований щитовидной железы при поступлении в организм солей тяжелых металлов на фоне дефицита микроэлементов и их комплексного поступления.

В контрольной группе животных (Рп) относительный объем основных тканевых компонентов щитовидной железы (эпителий, коллоид, строма) составляли соответственно (50,0±1,5) %, (38,0±2,3) %, (12,0±1,4) %. Форма фолликулов округлая и неправильная многоугольная. Количество фолликулов на условной единице площади составляло 46,0±2,0. В органе преобладали средние и мелкие фолликулы (рисунок 36), что подтверждалось подсчетом относительной объемной плотности средних, мелких и кистоподобных фолликулов.

А - коллоид в просвете фолликула; стрелками указаны ядра тироцитов. Окраска гематоксилин - эозин. Об. 40, ок. 7. Микрофото.

Рисунок 36 - Щитовидная железа крысы. Контрольная группа

Соотношение мелких и средних фолликулов к кистоподобным у этой группы животных составляло 5,6:1. Тироциты, образующие стенку фолликулов, имели кубическую форму и круглые ядра. Высота тироцитов составляла (7,2±0,7) мкм, объем их ядер 36,7 мкм3. В мелких и средних фолликулах идет активный процесс резорбции коллоида. В клетках умеренно развит комплекс Гольджи. На апикальной поверхности тироцитов обнаруживаются немногочисленные псевдоподии, участвующие в захвате коллоида из просвета фолликула. Структурные характеристики свидетельствовали об умеренной функциональной активности органа по выработке йодсодержащих гормонов (см. пункт 3.2.1.).

При создании в организме экспериментальных животных дефицита микроэлементов (Рд) относительные объемы эпителия, коллоида и стромы в срезе железы составляли соответственно 45 %, 45 %, 10 %. На единицу площади среза органа приходилось до 32,0±4,0 фолликулов. Относительный объем средних и мелких фолликулов у этой группы животных по сравнению с контролем уменьшался, а крупных кистозных фолликулов увеличивался. Соотношение объемов средних и кистозных фолликулов составлял 1,1:1. Среди тироцитов, образующих стенку фолликула, преобладали плоские по форме клетки (рисунок 37). Высота их составляла (3,08±0,8) мкм. Ядра тироцитов имели преимущественно эллипсоидную форму, их объем составлял 25,1 мкм3. На апикальной поверхности клеток отмечались единичные псевдоподии (рисунок 38).

А - коллоид в просвете фолликула; Б - полости резорбции; стрелками указаны ядра тиреоцитов. Окраска гематоксилин-эозин. Об. 40, ок. 7. Микрофото

Рисунок 37 - Щитовидная железа. Группа с дефицитом микроэлементов

К - коллоид в просвете фолликула; ГрЭПС - гранулярная эндоплазматическая сеть; БМ - базальная мембрана. Стрелками указаны псевдоподии. У в. 17000.

Рисунок 38 - Фрагмент тироцита крысы. Группа с дефицитом микроэлементов

Цистерны их гранулярной ЭПС значительно были расширены, что свидетельствовало об активной работе клеток по выработке тиреоглобулина, но из-за отсутствия микроэлементов и особенно йода нарушался процесс йодирования. Описанная структура тироцитов соответствовала низкому уровню вырабатываемых ими йодсодержащих гормонов (см. пункт 4.3.1.). На срезах, окрашенных по Гримелиусу, насчитывалось до (14,2±0,4) % С-клеток, занимающих

преимущественно эпифолликулярное положение.

При содержании животных на сбалансированном полусинтетическом рационе, дефицитном по йоду, селену и цинку (Рдл+zn+se) относительный объем тканевых структур в щитовидной железе составлял: эпителий - 48 %, 40 % - коллоид, 12 % строма. Форма фолликулов преимущественно была округлая, хотя некоторые фолликулы имели неправильную многоугольную форму (рисунок 39). На условной единице площади среза насчитывалось 37,3±5,0 фолликулов. По сравнению с ранее описанной группой животных (Рд) в органе увеличилось количество средних и мелких фолликулов.

А - коллоид в просвете фолликула; стрелками указаны ядра тироцитов. Окраска гематоксилином-эозином. Об. 40, ок. 7. Микрофото.

Рисунок 39 - Щитовидная железа крысы. Группа животных, находящихся на рационе Рд/i+zn+se

Соотношение относительных объемов мелких и средних по размерам фолликулов к кистозным составляло 1,6:1. Тироциты, образующие стенку фолликулов, преимущественно были уплощены. Их высота составляла (3,0±0,3) мкм, а объем их ядер 18,4 мкм3. Крупные фолликулы заполнены коллоидом. В мелких фолликулах проходил активный процесс резорбции коллоида. Цитоплазма большинства интерфолликулярных клеток была вакуолизирована. Среди тироцитов отмечалось много клеток и кубической формы. В фолликулах, стенку которых они образовывали, коллоида мало. Около них наблюдался процесс увеличения количества фолликулов путем «почкования». При добавлении к сбалансированному рациону комплекса микроэлементов (Pi+zn+se) относительный объем тканевых структур в щитовидной железе экспериментальных животных составлял соответственно: эпителий 55 %, коллоид - 38 %, строма 7 %. Форма фолликулов была округлая и многоугольная. На условной единице площади среза насчитывается 40,5±1,5 фолликулов. Крупных кистозных фолликулов было меньше, чем в органах животных, не получавших микроэлементы. Соотношение средних по размеру фолликулов и кистозных составляло 5:1. Тироциты в большинстве фолликулов были кубические (рисунок 40).

А - коллоид в просвете фолликула; стрелками указаны ядра тироцитов. Окраска гематоксилином-эозином. Об. 40, ок. 7.

Микрофото

Рисунок 40 - Щитовидная железа крысы. Группа животных, находящихся на рационе Pi+zn+se

Морфометрические показатели клеток приближались к показателям контрольных животных. Их высота составляла (7,2±0,4) мкм, объем их ядер 38,9 мкм3. В тироцитах были расширены цистерны комплекса Гольджи и обнаруживались множество везикул (рисунок 41).

В просвете фолликулов отмечалось много резорбционных полостей. Структурная реорганизация щитовидной железы при добавлении к сбалансированному рациону комплекса микроэлементов свидетельствовала о повышении функциональной активности органа, что подтверждалось повышенным в крови по сравнению с контролем уровнем йодсодержащих гормонов, особенно более активного - трийодтиронина (см. пункт 3.2.1).

Содержание С-клеток составляло (10,7±1,4) %.

В - везикулы; Г - секреторные гранулы; М - митохондрия; КГ -комплекс Гольджи. Ув. 30.000.

Рисунок 41 - Щитовидная железа крысы. Группа животных, находящихся на рационе Pi+zn+se

Добавление к сбалансированному рациону йода (Pi), так необходимого для нормальной деятельности щитовидной железы, значительно повышало ее функциональную активность, о чем свидетельствовали как ее структурная реорганизация, так и уровень поступивших в кровь гормонов (см. пункт 3.2.1.). Относительный объем основных тканевых компонентов щитовидной железы составлял: 54 % - эпителий, 35 % - коллоид, 11 % - строма.

Количество фолликулов на условной единице площади - 42,0±3,0. Соотношение относительных объемов средних и мелких фолликулов к крупными кистозными фолликулами, составляло 3:1. Морфометрические показатели тироцитов превышали таковые контрольных животных. Их высота составляла (7,7±0,3) мкм, диаметр ядер (5,04±0,2) мкм, объем ядер 36,6 мкм3.

Форма фолликулов была преимущественно округлая (рисунок 42), но среди фолликулов также встречались многоугольные. В фолликулах было много резорбционных полостей, на апикальной поверхности клеток увеличено количество псевдоподий, указанных на рисунке 43 стрелками. Эти морфологические факты свидетельствовали об активном захвате тироцитами коллоида, для дальнейшей транспортировки гормона в кровь. В клетках были расширены цистерны гранулярной ЭПС, где проходил активный синтез тиреоглобулина.

А - коллоид в просвете фолликула; стрелками указаны ядра тироцитов. Окраска гематоксилин - эозин. Об. 40, ок. 7. Микрофото.

Рисунок 42 - Щитовидная железа. Группа животных, находящихся на рационе Р[

К - коллоид в просвете фолликула; М - митохондрии; ГрЭПС -гранулярная эндоплазматическая сеть; Я- ядро. Стрелками указаны псевдоподии. Ув. 15.800.

Рисунок 43 - Фрагменты тироцитов крысы. Группа животных, находящихся на рационе Pi

У животных, в рацион которых кроме сбалансированной диеты входил Zn, относительный объем основных тканевых структур щитовидной железы составлял: эпителий - 48 %, коллоид - 38 %, строма - 14 %. Количество фолликулов на условной единице площади составляло 39,0±2,0. По сравнению с группой животных, получавших только сбалансированный рацион, уменьшался относительный объем крупных кистозных фолликулов. Отношение относительных объемов средних и мелких фолликулов к крупным кистозным составляло 2,42:1. Тироциты имели кубическую форму. Их преобладающая высота составляла (6,62± 0,3) мкм, диаметр ядер (4,7±0,1) мкм, объем ядер 30,5 мкм< Между тироцитами было увеличено количество интерфолликулярных клеток, идущих на образование новых фолликулов.

На периферии органа отсутствовала типичная фолликулярная организация, эпителий имел тяжистый вид, коллоида между клетками не было (рисунок 44). Вводимый в рацион животных этой группы цинк видимо мобилизирует ферментные системы тироцитов, что способствовало оптимальному выбросу в кровь йодсодержащих гормонов (см. пункт 3.2.1.).

А - коллоид в просвете фолликула; стрелками указаны ядра тироцитов. Окраска гематоксилин - эозин. Об. 40, ок. 7. Микрофото.

Рисунок 44 - Щитовидная железа крысы. Группа животных, находящихся на рационе Pzn

Добавление в рацион селена мало меняло относительный объем основных тканевых структур: эпителий, коллоид, строма, составляли соответственно 48 %, 40 %, 12 %. Средних фолликулов в органе было больше чем мелких (рисунок 45).

На условной единице площади насчитывалось 34,0±2,0 фолликулов.

Относительный объем средних и мелких фолликулов в 2 раза превышал объем крупных кистозных фолликулов.

А - коллоид в просвете фолликула; стрелками указаны ядра

тироцитов. Окраска гематоксилин - эозин. Об. 40, ок. 7. Микрофото.

Рисунок 45 - Щитовидная железа крысы. Группа животных, находящихся на рационе Р$с

Соотношение относительных объемов мелких и средних по размерам фолликулов к кистозным составляло 2:1. В органе новообразование новых фолликулов проходило путем формирования перегородок. Коллоид в большинстве фолликулов был низкой плотности, с множеством резорбционных полостей. Высота тироцитов составляла (6,24±0,3) мкм, ядра их преимущественно были эллипсоидные. Объем ядер составлял 25,4 мкм^.

При поступлении в организм животных, находящихся на Рд/i+zn+se рационе, Cd и Pb в щитовидной железе наблюдалось умеренное расширение капилляров, приводивших к увеличению относительного объема стромы. Относительный объем основных тканевых структур органа составлял соответственно: эпителий - 45 %, коллоид - 39 %, строма - 16 %. На условной единице площади среза в большинстве зон насчитывалось 30,0±1,5 фолликулов. Для щитовидной железы у этой группы животных был характерен полиморфизм. Между фолликулами отмечалось много тучных клеток и лимфоцитов, а так же проходившая активная пролиферация интерфолликулярных клеток. В мелких фолликулах отмечалось много полостей резорбции. Значительно была изменена форма фолликулов от округлых до вытянутых структур (рисунок 46).

А - коллоид в просвете фолликула; стрелками указаны ядра тироцитов. Окраска гематоксилин - эозин. Об. 40, ок. 7. Микрофото.

Рисунок 46 - Щитовидная железа крысы. Группа животных, находящихся на рационе Рс<1+рь

Большинство фолликулов содержало коллоид разной степени плотности. Увеличивалась относительная плотность крупных кистоподобных фолликулов. Соотношение относительных объемов средних и кистозных фолликулов составляло 1,5:1. Высота тироцитов в большинстве фолликулов железы была (5,26±0,1) мкм, а объем их ядер 17,9 мкм^. Однако в центре железы обнаруживались скопления фолликулов, образованных тироцитами, имеющих более высокие морфометрические характеристики.

В отдельных фолликулах повреждалась базальная мембрана, происходил некроз и слущивание тиреоидного эпителия. В просвете фолликулов появлялись лимфоциты (рисунок 47). Среди фолликулов встречались такие, в которых коллоид имел «пенистый» вид, включавший десквамированные клетки с вакуолизированной цитоплазмой и клеточный детрит (рисунок 48). Описанные фолликулы обладали признаками, указывающими на их ультимобронхиальное происхождение. Появление их связано, по-видимому, с нарушением равновесия в системе эпителиальная ткань тиреоидного происхождения и эпителий ультимобронхиального происхождения. Количество С-клеток было повышенным и составляло (20,5±1,5) %, что являлось одним из показателей повышения их функциональной активности.

А - коллоид в просвете фолликула; Б - полости резорбции. Стрелками указаны клетки с десквамированной вакуолизированной цитоплазмой. Окраска гематоксилин - эозин. Об. 40, ок. 7. Микрофото.

Рисунок 47 - Щитовидная железа крысы. Группа животных, находящихся на рационе Рса+рь

А - коллоид в просвете фолликула; Б - полости резорбции. Стрелками указаны лимфоциты. Окраска гематоксилин - эозин. Об.

40, ок. 7. Микрофото

Рисунок 48 - Щитовидная железа крысы. Группа животных, находящихся на рационе Рса+рь

Описанная гистологическая картина отражала, по нашему мнению, результат активизированной работы тироцитов центральной, на которой проходило активное образование гранул секрета, с увеличением количества остаточных тел (рисунок 49).

Г - секреторные гранулы; М - митохондрии; ГрЭПС - гранулярная эндоплазматическая сеть; ОТ - остаточное тельце. Стрелками указаны псевдоподии. Ув. 15800.

Рисунок 49 - Фрагменты тироцита крысы. Группа животных, находящихся на рационе Рса+рь

При введении в рацион на фоне поступления тяжелых металлов комплекса микроэлементов (Pi+se+zn+Pb+cd) относительный объем основных тканевых структур составлял: эпителий - 49 %, коллоид - 41 %, строма - 10 %. На условной единице площади среза щитовидной железы насчитывалось 40,0±1,5 фолликулов. По сравнению с группой животных, не получавших на фоне поступления солей тяжелых металлов микроэлементы уменьшался относительный объем крупных кистоподобных фолликулов (рисунок 50).

А - коллоид в просвете фолликула; Б - полости резорбции. Стрелками указаны клетки с вакуолизированной цитоплазмой. Окраска гематоксилин - эозин. Об. 40, ок. 7. Микрофото.

Рисунок 50 - Щитовидная железа крысы. Группа животных, находящихся на рационе Pi+se+zn+Pb+cd

Соотношение относительных объемов средних и кистозных фолликулов в срезе железы составляло 2,7:1. Большинство тироцитов имели высоту (6,83±0,03) мкм и диаметр ядер (4, 0±0,07) мкм, объем ядер составлял 18,8 мкм^.

В тироцитах умеренно были расширены цистерны гранулярной ЭПС, на апикальной поверхности тироцитов выявлено умеренное число псевдоподий (рисунок 51). Структурная характеристика основной массы тироцитов свидетельствовала об умеренной функциональной активности органа (см. пункт З.2.1.).

К - коллоид в просвете фолликула; М - митохондрии; ГрЭПС -гранулярная эндоплазматическая сеть; ОТ - остаточные тельца. Стрелками указаны псевдоподии. У в. 15.800

Рисунок 51 - Фрагменты тироцитов крысы. Группа животных, находящихся на рационе Pi+se+zn+Pb+cd

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >