Розроблена модель післяопераційного гіпотиреозу на щурах, адекватність якої підтверджена біохімічними, фізіологічними, морфологічними методами

1. Розроблена модель післяопераційного гіпотиреозу на щурах, адекватність якої підтверджена біохімічними, фізіологічними, морфологічними методами.

2. В динаміці розвитку експериментального гіпотиреозу структурні зміни у міокарді як правого передсердя, так і лівого шлуночка носять однотипний характер і спрямованість, але розрізняються за ступенем їх виразності. Встановлено, що у міокарді обох досліджених відділів на ранніх етапах розвиваються реактивні зміни, які передують розвитку компенсаторно-пристосувальних процесів, що в подальшому завершуються декомпенсацією та розвитком хронічної серцево-судинної недостатності. Маніфестність змін в усі досліджені терміни спостережень превалює у міокарді правого передсердя.

3. Реактивні зміни проявляються вираженим гетеротипізмом як кардіоміоцитів, так і інших клітин міокарду. Характерною особливістю міокарда на ранніх строках (14 доба) експерименту була наявність значної кількості апоптозно змінених кардіоміоцитів та ендотеліоцитів.

4. Компенсаторно-пристосувальні механізми найбільшого розвитку набувають на 50 добу після операції та стосуються енергетичного, білоксинтетичного, скоротливого апаратів кардіоміоцитів. Це проявляється гіперплазією та гіпертрофією мітохондрій, канальців зернистої ендоплазматичної сітки, репарацією міофібрил.

5. Збільшення терміну спостережень (100 діб) вказує на зрив компенсації та виникнення хронічних змін у міокарді обох відділів серця, ознаками чого є деструкція міофібрил, внутрішньоклітинних мембран та сарколеми, з виходом вмісту кардіоміоцитів в інтерстицій, мікрогеморагії, міокардіофіброз.

6. Встановлено, що лікування L-тироксином тиреоїдектомованих щурів не попереджує формування структурних та функціональних змін, але відстрочує їх у часі. Гострі альтеративні процеси проявляються через 35 діб після операції, а через 100 діб з’являються перші ознаки зриву компенсації. L-тироксин стимулює розвиток білоксинтетичного апарату кардіоміоцитів, тоді як у енергетичному та скоротливому апаратах він не запобігає деструктивним змінам. Він посилює колагеноутворення у порівнянні з нелікованими тиреоїдектомованими тваринами.

7. Комбіноване лікування L-тироксином та кальцитоніном зменшує глибину дистрофічних явищ у міокарді при відсутності вираженої стадійності перебігу гіпотиреоїдної міокардіопатії та запобігає розвитку міокардіофіброзу.

8. Доведено, що в розвитку гіпотиреоїдної міокардіопатії значну роль відіграють порушення гомеостазу кальцію, що морфологічно проявляється розширенням канальців саркоплазматичної сітки, відкладанням депозитів кальцію у мітохондріальному матриксі, ділянками ущільнення кортикального шару цитоплазми, контрактурами міофібрил та запуском апоптозу в кардіоміоцитах. Лікування L-тироксином ще більше стимулювало порушення обміну кальцію не тільки в кардіоміоцитах, а й в усьому організмі. При лікування L-тироксином у комплексі з кальцитоніном виявлені морфофункціональні ознаки позитивного впливу на обмін кальцію.

9. Максимальна збереженість структур міокарда тиреоїдектомованих щурів забезпечується при трансплантації фетальної щитовидної залози. Ефективність останньої підтверджена і біохімічними показниками рівня вільного тироксину, загального та іонізованого кальцію у крові тварин. Проте, у сполучній тканині міокарда присутні низькодиференційовані клітини та ендотеліоцити з ознаками клітинного атипізму.

10. В динаміці розвитку гіпотиреозу спочатку порушується секреція передсердного натрійуретичного пептиду (ПНУП), що сприяє накопиченню цього гормону в кардіоміоцитах. Зміни синтезу виникають вторинно і проявляються на пізніх етапах експерименту. Використання з терапевтичною метою L-тироксину стимулює синтез ПНУП, але не активує його виділення з клітин. Введення в схему лікування кальцитоніну та трансплантація фетальної щитовидної залози справляє позитивний ефект як на синтез, так і секрецію гормону.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1.         В лікувальній тактиці ведення хворих з післяопераційним гіпотиреозом слід враховувати патоморфологічні зміни в міокарді, які є ознакою формування гіпотиреоїдної міокардіопатії. З метою попередження розвитку хронічної серцевої недостатності варто проводити комплексне лікування одразу ж після тиреоїдектомії, але не пізніше становлення стадії декомпенсації.

2.         Найбільш виправданим з етіопатогенетичної точки зору є комбінована гормонозамісна терапія гіпотиреоїдної міокардіопатії тироксином та кальцитоніном. Кальцитонін, попереджуючи порушення обміну кальцію в організмі чинить протекторний вплив на міокард.

3.         Використання трансплантації фетальних щитовидних залоз з метою корекції післяопераційного гіпотиреозу, має бути обережним, враховуючи її корисний ефект та можливий шкідливий вплив для організму, обумовлений появою в інтерстиції міокарду клітин з ознаками атипізму.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1.      Стеченко Л.О., Куфтирева Т.П., Петренко В.А., Іщенко І.С. Ультраструктура передсердних кардіоміоцитів щурів в динаміці експериментального гіпотиреозу// Світ медицини та біології. – 2005. - №3. –С.71-73. (Автором проведене моделювання гіпотиреозу, аналіз та узагальнення отриманих результатів).

2.      Стеченко Л.О., Петренко В.А., Іщенко І.С., Куфтирева Т.П., Козак А.І., Горовенко Л.К. Ультраструктурні особливості розвитку міокардіопатій, обумовлених гіпотиреозом та дією малих доз іонізуючого випромінювання// Вісник проблем біології та медицини. – 2006. - №2. – С. 318-321. (Автором проведене моделювання гіпотиреозу, аналіз та узагальнення отриманих результатів частини, яка присвячена гіпотиреоїдній міокардіопатії) .

3.      Стеченко Л.А., Петренко В.А., Куфтырева Т.П., Ищенко И.С. Морфологические эквиваленты эндокринной функции сердца в динамике послеоперационного гипотиреоза и при коррекции L-тироксином// Труды Крымского государственного медицинского университета имени С. И. Георгиевского. – 2006. – Т.142, Ч.2. – С.83-85. (Автором проведене моделювання гіпотиреозу, аналіз та узагальнення отриманих результатів, морфометричні розрахунки, зроблені висновки).

4.      Стеченко Л.О., Куфтирева Т.П., Петренко В.А., Іщенко І.С., Кузян В. Р. Тканиноспецифічність морфологічних проявів апоптозу// Таврический медико-бологический вестник. – 2006. – Т.9, №3. - С. 191-194. (Автором проведений аналіз механізмів апоптозу в серцевій м’язовій тканині та узагальнення отриманих результатів, участь в формуванні висновків) .

5.      Петренко В.А. Морфофункціональний стан передсердних кардіоміоцитів щурів при корекції гіпотиреозу L-тироксином та в поєднанні його з кальцитоніном // Український науково-медичний молодіжний журнал. – 2007. - №3. – С.16-20.

6.      Петренко В.А., Стеченко Л.О., Куфтирева Т.П., Левенець Д.Є., Жданова О.О. Порівняльний аналіз ультраструктури кардіоміоцитів передсердь та шлуночків щурів в динаміці експериментального гіпотиреозу// Здобутки клінічної і експериментальної медицини. – 2007. - №2. – С.153-158. (Автором проведене моделювання гіпотиреозу, аналіз отриманих результатів, зроблені висновки).

7.      Петренко В.А. Структурна організація міокарда після трансплантації фетальних щитовидних залоз тиреоїдектомованим щурам// Український науково-медичний молодіжний журнал. – 2007. - №4. – С.19-24.

8.      Левенець Д.А., Петренко В.А. Стан сполучної тканини міокарда в динаміці експериментального гіпотиреозу// Український науково-медичний молодіжний журнал. – 2007. - №4. – С.14-18. (Автором проведене моделювання гіпотиреозу, аналіз та узагальнення отриманих результатів, зроблені висновки).

9.      Патент №25229, Україна, МПК(2006) G01N33/531 Спосіб визначення порушень ліпідного обміну при експериментальному гіпотиреозі/ Петренко В.А., Стеченко Л.О., Брюзгіна Т.С., Вертік Г.М.; Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця-№u200704689; Заявл. 24.04.2007. Опубл.: Промислова власність. Офіційний бюлетень.-2007.-№11. (Автором проведене моделювання, обробка матеріалу, отримання первинної документації, оформлення патенту).

10.    Патент №27821, Україна, МПК G09B23/28(2006.01) Спосіб моделювання гіпотиреозу у щурів// Стеченко Л. О., Петренко В. А., Бик П. Л., Кузян В. Р., Куфтирева Т. П.; Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця-№u200708689; Заявл. 30.07.2007. Опубл.: Промислова власність. Офіційний бюлетень.-2007р.(Автором проведене моделювання гіпотиреозу, аналіз та узагальнення отриманих результатів).

11.    Петренко В. А., Бик П. Л. Ультраструктурний аналіз передсердних кардіоміоцитів щурів з експериментальним атиреозом: Тези 58 науково-практичної конференції студентів та молодих вчених Національного медичного університету імені О. О. Богомольця з міжнародною участю «Актуальні проблеми сучасної медицини», Київ, 28-31 жовтня 2003р. – С.85. (Автором проведене моделювання гіпотиреозу, забір матеріалу, аналіз та узагальнення отриманих результатів, зроблені висновки).

12.    Петренко В. А., Ищенко И. С. Ультраструктура передсердий крыс на ранних стадиях экспериментального атиреоза: Тезисы 49 конференции «Санкт-Петербургские научные чтения», Санкт-Петербург, 1-3 декабря 2004. -C. 68-69. (Автором проведене моделювання гіпотиреозу, аналіз та узагальнення отриманих результатів, зроблені висновки).

13.    Петренко В. А., Іщенко І. С. Ультраструктурні зміни передсердних кардіоміоцитів щурів в динаміці експериментального гіпотиреозу: Матеріали ІХ міжнародного медичного конгресу студентів і молодих учених, Тернопіль, 21-22 квітня 2005р. – С.165.(Автором самостійно проведене моделювання післяопераційного гіпотиреозу, забір матеріалу, отримання первинної документації, аналіз та узагальнення отриманих результатів, зроблені висновки).

14.    Petrenko V., Stechenko L. The endocrine and contractile functions of cardiomyocites in rats with hypothyroidism//Abstract book of 13-th annual international Ain-Shams Medical students’ Congress “Recent advances in medicine”, Cairo, Egypt, 12-15 February 2005. - P.82.(Автором проведене моделювання гіпотиреозу, забір матеріалу, аналіз та узагальнення отриманих результатів, зроблені висновки).

15.    Petrenko V., Ishenko I. L-thyroxin treatment effect on ultrastructure of atrial tissue in rats with long term hypothyroidism// Abstract book of 16-th European students’ conference promising medical scientists willing to look beyond, Berlin, Germany, 19-23 October 2005. - P.80.(Автором проведене моделювання гіпотиреозу, аналіз та узагальнення результатів, зроблені висновки).

16.    Petrenko V., Kuzian V., Ishenko I., Stechenko L., Kuftireva T. Thyroxin-dependent and thyroxin independent ultrastructural changes in hypothyroid rats’ atrial cardiomyocites//Abstract book of 14-th annual international Ain-Shams Medical students’ Congress “Recent advances in medicine”, Cairo, Egypt, 12-15 February 2006. - P.84.(Автором проведене моделювання гіпотиреозу, отримання первинної документації, аналіз та узагальнення отриманих результатів, зроблені висновки).

17.    Petrenko V. Hypothyroid rats’ myocardium under fetal thyroid gland transplantation // Abstract book of VI International congress of medical sciences, Sofia, Bulgaria, 10-13 May 2007. - P.88.

18.    Петренко В. А., Куфтирева Т. П., Брюзгіна Т. С., Жданова О. О., Панішина Н. Г. Вивчення змін ліпідного метаболізму при експериментальному гіпотиреозі: Збірник матеріалів конференції «Здобутки клінічної і експериментальної медицини», Тернопіль, 8 червня 2007р. – С.146-147.(Автором проведене моделювання гіпотиреозу, аналіз та узагальнення отриманих результатів, зроблені висновки).

19.    Антоненко Л. І., Аршинникова Л. Л., Стеченко Л. О., Петренко В. А., Кузян В. Р., Жданова О. О. Проникність еритроцитарних мембран в динаміці експериментального гіпотиреозу: Збірник матеріалів конференції «Здобутки клінічної і експериментальної медицини», Тернопіль, 8 червня 2007р. – С.8-10. (Автором проведене моделювання гіпотиреозу, забір матеріалу, отримання первинної документації, аналіз та узагальнення отриманих результатів, зроблені висновки).

АНОТАЦІЯ

Петренко В. А. Морфофункціональні закономірності змін в міокарді щурів при експериментальному гіпотиреозі та його корекції. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14. 03. 09 – гістологія, цитологія, ембріологія. – Національний медичний університет імені О. О. Богомольця МОЗ України, Київ, 2008.

Дисертація присвячена вивченню особливостей морфофункціональних змін міокарду в динаміці післяопераційного гіпотиреозу та після його корекції L-тироксином, його комбінацією з кальцитоніном, а також хірургічно – шляхом трансплантації фетальних щитоподібних залоз.

Дослідження проводились на базі кафедри гістології та ембріології і Інституту проблем патології Національного медичного університету імені О. О. Богомольця. Розроблені способи моделювання гіпотиреозу та трансплантації фетальних щитоподібних залоз на щурах. Застосований комплекс біохімічних, фізіологічних та морфологічних досліджень.

Встановлена стадійність перебігу гіпотиреоїдної міокардіопатії, наслідком якої є розвиток хронічної серцевої недостатності (через 100 діб експерименту). Лікування L-тироксином тиреоїдектомованих щурів не попереджує формування описаних структурних та функціональних змін, але відстрочує їх появу у часі. Використання комбінованого з кальцитоніном лікування дозволяє попередити маніфестні ураження міокарда, що може слугувати теоретичним підґрунтям для розроблення схем лікування післяопераційного гіпотиреозу. Максимальна збереженість кардіоміоцитів спостерігається при трансплантації фетальних щитоподібних залоз, що ставить питання про доцільність подальших пошуків, враховуючи і виявлені негативні аспекти цього виду лікування.

Ключові слова: післяопераційний гіпотиреоз, кальцитонін, фетальні щитоподібні залози, міокард, праве передсердя, лівий шлуночок, кардіоміоцити.

АННОТАЦИЯ

Петренко В. А. Морфофункциональные закономерности изменений в миокарде крыс при экспериментальном гипотиреозе и его коррекции. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14. 03. 09 – гистология, цитология, эмбриология. – Национальный медицинский университет имени А. А. Богомольца МЗ Украины, Киев, 2008.

Диссертация посвящена изучению особенностей морфофункциональных изменений миокарда в динамике экспериментального гипотиреоза, а также после его коррекции L-тироксином, в комбинации его с кальцитонином и хирургическим способом – трансплантацией фетальных щитовидных желез.

Исследования проведены на базе кафедры гистологии с эмбриологией и Института проблем патологии Национального медицинского университета имени А. А. Богомольца. Разработаны способы моделирования гипотиреоза и трансплантации фетальных щитовидных желез на крысах. Использован комплекс биохимических (измерение концентраций свободного тироксина, общего и ионизированного кальция в крови, жирнокислотного спектра липидов в миокарде, определение состояния системы перекисного окисления липидов в миокарде), физиологических (электрокардиография, определение осмотической резистентности эритроцитов в миокарде) и морфологических (световая и электронная микроскопия) методов исследования.

Установлена последовательность стадий формирования гипотиреоидной миокардиопатии: на ранних этапах (14, 35 суток после операции) в миокарде правого предсердия и левого желудочка развиваются реактивные изменения, после чего (через 50 суток) включаются компенсаторно-приспособительные процессы, завершающиеся декомпенсацией и формированием хронической сердечной недостаточности через 100 суток. Лечение L-тироксином не предупреждает развитие структурных и функциональных изменений в миокарде, но способно замедлить их становление во времени. Комбинированное с кальцитонином лечение, а также трансплантация фетальных щитовидных желез позволяет предотвратить формирование гипотиреоидной миокардиопатии.

В динамике гипотиреоза первыми поражаются процессы секреции предсердного натрийуретического пептида (ПНУП), в то время, как синтез гормона повреждается вторично в стадии декомпенсации миокарда. Изолированное лечение L-тироксином способствует активации синтеза ПНУП, но не активизирует его секрецию. Комбинирование с кальцитонином лечение, а также трансплантация фетальных щитовидных желез тиреоидэктомированным крысам способствует уравновешиванию процессов синтеза, депонирования, созревания и секреции гормона.

Вместе с тем, полученные данные призывают осторожно относиться к возможностям трансплантации фетальных щитовидних желез.

Данные диссертации могут быть использованы для оптимизации способов лечения и профилактики миокардиопатии в результате послеоперационного гипотиреоза.

Ключевые слова: послеоперационный гипотиреоз, кальцитонин, фетальные щитовидные железы, миокард, правое предсердие, левый желудочек, кардиомиоциты.

SUMMARY

Petrenko V. A. Morphological and functional regularity of rats’ myocardium changes during hypothyroidism and under its correction. – Manuscript.

Dissertation for a candidate scientific degree of medical sciences in speciality 14. 03. 09 – histology, cytology, embryology. – National O. O. Bogomolets medical university, Kyiv, 2008.

The dissertation is devoted to research of the basic morphological and functional regularity of right atria and left ventricle myocardium in hypothyroidism dynamic and under its therapeutic and surgery correction in experiment on 212 white rats. Myocardium was investigated under biochemical (thyroxin, general and free calcium plasma level measuring, myocardium peroxidation activity and lipids fat acids spectrum establishment), physiological (electrocardiography and erythrocytes osmotic resistance investigation) and morphological (optical and electron microscopy) methods on 14, 35, 50 and 100 days after thyroidectomy.

It had been demonstrated heart failure forming stages in myocardium during postoperative hypothyroidism. Firstly (14 and 35 days of experiment) established reactive changes, touching contractive, synthetic apparatus, mitochondria and membrane structures in cardiomyocytes, then – adoptive processes and final – the secondary alterative changes, leading to heart failure features arise. Right atria myocardium was more changeable in thyroid hormones’ deficiency than left ventricle.

Isolate L-thyroxin treatment doesn’t prevent rough ultrastructural changes in myocardium but these changes appear later in time. Alterative and reparative processes were in balance on the later terms of experiment during combinative with calcitonin treatment. All myocardium structures were saved after fetal thyroid gland transplantation. L-thyroxin isolates treatment increase the atrial natriuretic peptide synthesis but doesn’t activate its secretion. Atrial natriuretic peptide synthesis, deposition and secretion processes were in balance under combinative and surgical treatment. Undifferentiated cells appearance was established in myocardium connective tissue after fetal thyroid gland transplantation. Their cell athypism features may cause tumor development in course of time.

Key words: postoperative hypothyroidism, calcitonin, fetal thyroid gland, myocardium, right atria, left ventricle, cardiomyocites.