Гормональная дизрегуляция как компонент хронического эндотоксикоза (морфофункциональное исследование)

При иммуногистохимическом исследовании в эндотелии сосудов яичника в динамике ЭТ выявлялся прирост экспрессии нитроксидсинтазы. Участки микроциркуляторного русла, содержащие большое количество эндотелиоцитов, гиперэкспрессирующих NOS-3, располагались очагами, преимущественно на удалении от примордиальных и первичных фолликулов. Количество иммунопозитивных клеток к TRAIL неуклонно возрастало к 90-м сут эксперимента, охватывающего не только клетки гранулезы, а в отдельных случаях - теку коркового вещества и паренхиму яичника. При этом распределение иммунопозитивных клеток к каспазе-3 было неравномерным. Как известно, на протяжении эстрального цикла гибель клеток путем апоптоза и их регенерация происходят в строго регулируемой последовательности и зависят от стадии цикла. Подавляющее большинство фолликулов в яичнике подвергаются атрезии посредством ФНО-зависимого апоптоза, который происходит в основном в клетках гранулезы [Кузнецова И.В., Коновалова В.Н., 2004; Van Delft M.F., Huang D.C., 2006].

На ультрамикроскопическом уровне в фолликулярных эпителиоцитах на всех сроках эксперимента ядра были представлены преимущественно эухроматином с большим количеством ядрышек, матрикс митохондрий имел высокую электронную плотность. Внутриклеточные органеллы имели признаки пониженной секреторной функции. При морфометрии выявлялось незначительное уменьшения фактора формы, увеличение яркости эухроматина по отношению к гетерохроматину (в 1,37 раза по сравнению с интактной группой) и цитоплазме (в 1,1 раза), P<0,05. Увеличение объемной плотности митохондрий и их яркости по отношению к цитоплазме было максимальным на 60-е сут ЭТ и превышало таковой показатель в группе контрольных животных в 1,17 и в 1,63 раза, соответственно. Уменьшение ОД везикул по сравнению с контрольной группой (в 1,87 раза к 90-м сут) свидетельствовало о снижение секреторной активности.

Изменения гормонов гонадной оси у самок с хроническим ЭТ с преимущественным поражением печени были более выраженными, чем у животных с ЭТ с преимущественным поражением почек. Так, уровень ЛГ на 30-е сут эксперимента увеличился в 2,3 и в 1,6 раза, к окончанию эксперимента (90-е сут) - в 2,5 и в 1,9 раза соответственно. Уровень пролактина на 90-е сут ЭТ превышал интактный в 2,1 раза у самок с преимущественным поражением печени, и в 1,7 раза - у животных с преимущественным поражением почек. Содержание эстрадиола и прогестерона достоверно снижалось в обеих экспериментальных группах (рис. 5).

Рис. 5. Гормоны гонадной оси в сыворотке крови крыс-самок при хроническом ЭТ. За единицу принято значение показателя в интактной группе животных

При хроническом ЭТ происходила реверсия взаимозависимости гипофизарных гормонов. К 90-м сут ЭТ изначально сильная положительная связь ФСГ - ЛГ трансформировалась в сильную связь, противоположную по знаку (r = -0,93), в то время как исходно отрицательная средняя по силе корреляция между ЛГ и пролактином к окончанию эксперимента становилась сильной положительной (r = 0,75). Часть связей, существовавших в гонадной оси крыс контрольной группы, при развитии хронического ЭТ утрачивалась (ФСГ - эстрадиол и ЛГ - эстрадиол). В других случаях произошло усиление ранее малозначимых связей (ФСГ - прогестерон, ЛГ - прогестерон). К 90-м сут были нарушены как вертикальные, так и горизонтальные связи, что свидетельствовало о существенных нарушениях, происходящих в гонадной оси крыс-самок при хроническом ЭТ.

Замещение стромой фолликулярных эндокриноцитов в яичнике при ЭТ, на наш взгляд, представляет собой результат патологического ремоделирования фолликула, происходящего на фоне дисбаланса половых гормонов, а морфологические изменения в яичниках, в свою очередь, являются субстратом усугубления гормонального дисбаланса. Зарегистрированная нами пролактинемия, обнаруживаемая и доминирующая на всех сроках эндогенной интоксикации согласуется с литературными данными, согласно которым введение бактериального ЛПС увеличивает продукцию и выброс пролактина [Besnard N. et al., 2001; De Laurentiis A. с соавт., 2002].

Морфолические изменения инсулярного аппарата и дисбаланс инсулина у крыс при хроническом эндотоксикозе

В островках поджелудочной железы на 30-е сут ЭТ выявлялся отёк междольковых перегородок с умеренной лимфоцитарной инфильтрацией и очаговыми кровоизлияниями в жировой клетчатке по периферии органа. К 60-м сут в паренхиме железы отмечались участки с выраженным явлением перидуктального и периацинарного склероза. В этих зонах выявлялась пролиферация эпителия выводных протоков и формирование мелких протоков. Отдельные островки были полностью склерозированы. Для других островков было характерно выраженное полнокровие капилляров, в большинстве эндокриноцитов определялась гиперхромия ядер. Эти изменения становились более интенсивными к 90-м сут хронического ЭТ. При морфометрии установлено достоверное уменьшение ОД островков Лангерганса, (на 90-е сут ЭТ - в 1,65 раза по сравнению с показателями в контрольной группе, P<0,05). Соответственно, ОД инсулоцитов в островках снижалась на протяжении всего эксперимента, и к 90-м сут ЭТ была в 1,52 раза меньше, чем у крыс контрольной группы (P<0,05).

Экспрессия NOS-3 в сосудах панкреатических островков увеличивалась с 3% до 23% к 90-м сут хронического ЭТ, иммунопозитивные эндотелиоциты локализовались преимущественно в капиллярах по периферии островков. При изучении экспрессии TRAIL на ранних сроках эксперимента определялось окрашивание единичных эндокриноцитов и ацинарных клеток (4%), к 90-м сут ЭТ иммунопозитивных инсулоцитов было значительно больше (29%), они располагались диффузно на территории островка. На 30-е сут хронического ЭТ единичные каспазо-позитивные клетки выявлялись на границе с ацинарной тканью, по мере увеличения сроков эксперимента появлялись все более многочисленные клетки с экспрессией каспазы-3 на периферии островков.

При ультрамикроскопии островков Лангенгарса на 30-е сут ЭТ отмечено увеличение количества секреторных везикул в б-клетках при незначительном уменьшении количества везикул в в-клетках. В дальнейшем в большинстве б-клеток выявлялось большое количество секреторных везикул, а количество в-клеток продолжало снижаться, в них все чаще обнаруживались признаки пониженной секреторной активности: полиморфизм гранул и появление более крупных везикул. При морфометрии к 30-м сут выявлялись увеличение фактора формы кариолеммы и количества эухроматина в ядре, расцененные как признаки активации ядерного аппарата. Уменьшение ОД митохондрий (в 1,26 раза по сравнению с показателями в контрольной группе) на фоне увеличения их яркости (в 1,1 раза). К 60-м сут ОД митохондрий несколько увеличивалась, а относительная яркость их матрикса оставалась практически на том же уровне, что свидетельствовало о напряженности энергетических процессов в клетке. Секреторная активность в-клеток увеличилась, о чем можно судить по достоверному приросту ОД везикул (в 1,53 раза, P<0,05). К окончанию эксперимента (90-е сут) зарегистрировано уменьшение фактора формы, яркости активного хроматина, ОД митохондрий, их относительной яркости и ОД секретируемых везикул. Все это в совокупности расценено как признаки снижения секреторной активности в-клеток.

Уровень инсулина при хроническом ЭТ на 30-е и 60-е сут в обеих моделях определялся в пределах 15-20% выше показателей контрольной группы, а к 90-м сут процесса значительно снижался, достигая лишь 2/3 от значений в контроле (P<0,05). У животных контрольной группы имелась сильная обратная корреляционная связь между содержанием АКТГ и инсулина в крови (r = -0,87). На 30-е сут эксперимента происходило ослабление зависимости (r = - 0,51), а к окончанию эксперимента обнаружена уже умеренная положительная связь (r = 0,63).

Таким образом, исследование структурно-функциональных изменений эндокриноцитов поджелудочной железы при действии ЭТС, показало, что процессы повреждения и деструкции носили мозаичный характер и сочетались с процессами регенерации. Отчетливо выраженные изменения в эндокриноцитах сопровождались перестройкой ультрамикроскопического строения в-эндокриноцитов и снижением секреции инсулина. Гипоинсулинемия при SIRS и хронических токсических состояних ранее описывалась [Гельфанд Б.Р. с соавт., 2006; Federici M.et al., 2001; Nedungadi T.P. et al., 2006], но нами детализированы отдельные механизмы ее формирования при хроническом ЭТ в составе общей гормональной дизрегуляции.

Математический анализ и моделирование эндокринной дизрегуляции при хроническом эндотоксикозе

Доказательство участия эндокринной дизрегуляции в пато- и морфогенезе хронического ЭТ было проведено с системных позиций при использовании математического моделирования с использованием корреляционного анализа и построения регрессионных уравнений. В результате корреляционного анализа между гормонами периферической крови, входящих в состав основных гормональных осей, и биохимическими маркерами эндогенной интоксикации выявлено значительное количество сильных и умеренных математических связей (рис. 6).

Рис. 6. Корреляционные связи между маркерами эндогенной интоксикации и профилем гормонов в крови у крыс контрольной группы и при хроническом ЭТ.

У животных контрольной группы гормоны тиреоидной оси не имели значимых корреляционных связей с маркерами эндогенной интоксикации. Для адреналовой оси установлено наличие сильных обратных связей кортизола с ВСММ (-0,85) и МДА (-0,79). Среди гормонов гонадной оси наиболее сильные корреляционные связи обнаружены между ЛГ и олигопептидами (0,77) - у самцов, эстрадиолом и ВСММ (0,84) - у самок.

На 30-е сут ЭТ произошло формирование сильных корреляционных связей между гормонами адреналовой оси и маркерами эндогенной интоксикации. На этом же сроке обнаружены значимые корреляции между гормонами тиреоидной оси: ТТГ, Т₃, Т₄. Гормоны гонадной оси имели сильные корреляционные связи с ВСММ, олигопептидами и МДА (r в пределах 0,78-0,98 по модулю). В динамике хронического ЭТ часть связей ослабло, однако основные гормоны осей сохраняли сильные связи с одним и более маркером эндогенной интоксикации. На 90-е сут сохранялась общая тенденция в образовании умеренных и сильных корреляционных зависимостей между гормонами эндокринных осей и маркерами эндогенной интоксикации.

Отдельные закономерности выявлены в корреляциях между уровнями гормонов и показателями повреждения печени и почек.

Установлено увеличение числа и усиление ранее существовавших корреляционных связей между гормонами тиреоидной оси и морфометрическими показателями печени и почек по мере увеличения срока эксперимента. Наиболее значимые корреляции: Т₄ - ОД соединительной ткани печени (0,86), Т₄ - ОД гепатоцитов (-0,84); Т₄ - ОД интерстициальной ткани почек (0,88), Т₄ - количество склерозированных клубочков (0,95).

Корреляционный анализ между содержанием половых гормонов у самцов и тяжестью ЭТ выявил рост количества и силы связей в ряду: ЛГ - ФСГ - тестостерон - пролактин по мере увеличения сроков ЭТ.

У самок при изучении корреляций между гормонами гонадной оси и морфометрическими показателями печени и почек наиболее сильные связи обнаружены у эстрадиола с ОД гепатоцитов (0,85), ОД соединительной ткани печени (-0,82) и количеством склерозированных почечных клубочков (-0,87).

Аналогичные многочисленные корреляционные связи, имеющие логическое обоснование, были обнаружены при попарном сопоставлении между группами количественных показателей, описывающих изменения в эндокринных органах, гормональном профиле и маркеров ЭТ.

В итоге, корреляционный анализ морфометрических показателей позволил нам на математическом уровне доказать участие различных элементов эндокринной системы в пато- и морфогенезе повреждения печени и почек при хроническом ЭТ (рис. 7).

- повреждающие влияния - компенсаторные влияния

Рис. 7. Обобщенные представления о влиянии различных структур эндокринной системы на развитие морфофункциональных изменений в печени и почках при хроническом ЭТ.

Одной из задач выполняемого статистического анализа является вычисление величин параметров, прижизненное измерение которых чрезвычайно инвазивно или практически невозможно, но сведения о которых диагностически значимы и весьма информативны. В то же время существуют показатели, с помощью которых оценивается тяжесть хронического ЭТ (биохимические маркеры эндогенной интоксикации) и/или наличие эндокринного дисбаланса (гормональный профиль). Они характеризуются малой инвазивностью при получении, точностью определения, технической простотой и экономической доступностью. Именно эти параметры были использованы для нахождения искомых морфометрических показателей.

Из всей генеральной совокупности в качестве искомых параметров нами отобраны морфометрические показатели эндокринных органов, которые формируют основные гормональные оси, вовлекаемые в патологический процесс при хроническом ЭТ.

После математических преобразований с пересчетом параметров в относительных единицах (Х) и учетом данных корреляционного анализа, в частности, для расчета ОД ацидофилов гипофиза было получено:

Для расчетного определения морфометрических показателей пучковой зоны коркового вещества надпочечников оказалось возможным построить следующую систему уравнений:

Для расчета функциональной активности щитовидной железы достаточно измерить параметры ?Т_3своб.?, ?Т_3общ.?, ?ВСММ?, ?Ацилаза почек?, ?МДА?, ?Олигопептиды?, ?Ацилаза почек? и решить систему уравнений:

Итак, разработана математическая модель, позволяющая с высокой долей вероятности прогнозитровать структурные изменения, возникающие в органах эндокринной системы при хроническом ЭТ.

Формировние концепции гормональной дизрегуляции как компонента хронического эндотоксикоза

Итак, нами установлено, что длительная эндогенная интоксикация приводит к развитию гормональной дизрегуляции, которая характеризуется изменениями уровня гормонов в периферической крови и разобщением внутриосевых горизонтальных и вертикальных связей. С морфологических позиций, необходимо подчеркнуть стереотипность событий, происходящих в органах эндокринной системы. Они могут быть описаны на 30-е сут как преобладание явлений раздражения и стимуляции при крайнем истощении отдельных эндокриноцитов и дистрофии клеток с сохранением общей структуры желез. Дальнейшее повреждение реализуется в зональную атрофию эндокриноцитов. К 90-м сут атрофические процессы в эндокриноцитах и их нарастающий численный дефицит в результате апоптической гибели играют ключевую роль в формировании эндокринопатий при хроническом ЭТ. В то же время на самых поздних стадиях ЭТ присутствуют эндокриноциты в состоянии гиперстимуляции и гиперфункции.

Сопоставление гистологического, морфометрического и ультраструктурного исследований фолликулярных эндокриноцитов при хроническом ЭТ свидетельствовали о наличии нарушения секреции, и мозаичности повреждения, что проявлялось чередованием участков с повышенной функциональной активностью и фрагментов с явлениями истощения.

Элиминация и атрофия эндокриноцитов сопровождаются явлениями нарастающей стромальной пролиферации, развивающейся в паренхиме железы. Данное явление носит явный компенсаторный характер и является результатом цитокиновой агрессии в отношении паренхимы эндокринных органов. При этом пролиферация соединительной ткани возмещает не только убыль паренхимы, но и имеет определенное местно-стабилизирующее значение для оставшихся активных эндокриноцитов. Сосудистые нарушения имеют явно неспецифический характер и вызваны как цитокиновой агрессией, так и первичной природой эндогенной интоксикации. Данный механизм можно рассматривать как первичный для ряда дисметаболических, токсических и гипоксических повреждений эндокриноцитов. Сформировавшаяся полигландулярная эндокринопатия приводит к появлению в кровеносном русле ЭТС, которые оказывают вторичное повреждающее действие на органы-мишени и органы эндокринной системы (рис. 8).

Переходя к вопросу о механизмах повреждения органов эндокринной системы, следует сказать, что мы старались выделить наиболее значимые и типовые процессы, присущие большинству.

Говоря о роли NO-зависимой эндотелиальной дисфункции в механизме сосудистых реакций, морфологически выраженных в виде перивасулярного отека, полнокровия капилляров, очагов кровоизлияния, увеличения ОД соединительной ткани, которые выявлены при хроническом ЭТ во всех изученных эндокринных органах, необходимо подчеркнуть ее двойственное действие. С одной стороны, оксид азота является стимулятором фибропластических процессов, способствует прогрессированию стромальной пролиферации и активно участвует в капиллярогенезе [Голиков П.П., 2004; Дунай В.И., 2007].

С другой стороны, избыточное содержание оксида азота приводит к активации перекисного окисления липидов, вследствие этого образуется ряд токсических соединений, в том числе (при взаимодействие с супероксид-радикалами) - пероксинитрит, который является проапоптическим фактором [Мойбенко А.А. с соавт., 2005; Fan J. et al., 2002; Morishima N. et al., 2002].

Фрагменты поврежденного эндотелия совпадали с участками скопления NOS-3-позитивных клеток на территории всех изученных органов эндокринной системы. Обнаруженное увеличение экспрессии NOS-3 в местах повышенной стромальной пролиферации, является дополнительным свидетельством апоптической гибели эдокриноцитов и компенсаторном замещении функциональной паренхимы соединительной тканью.

Таким образом, NO-зависимая эндотелиальная дисфункция является существенным компонентом в развитии патологических изменений в эндокринных органах при хроническом ЭТ. Она максимально выражена в надпочечниках и гонадах, меньше - в инсулярном аппарате поджелудочной железы и гипофиза, и не имеет практического значения в щитовидной железе.

Проведенные исследования показали, что одним из ведущих механизмом устранения эндокриноцитов при хроническом ЭТ является ФНО-зависимый апоптоз. В базофильных аденоцитах гипофиза, щитовидной железе и яичниках на всех сроках эксперимента выявлялась гиперэкспрессия TRAIL (Apo 2L), запускающего механизм апоптоза, и нарастающая по мере увеличения длительности эксперимента. Его наличие означало появление чувствительности клетки к основному эндогенному посреднику ЛПС - ФНО. Параллельно увеличивалось количество иммунопозитивных клеток против каспазы-3, которая является ключевым маркером апоптоза. С момента преобразования проскаспазы-3 и активации каспазы-3, процесс гибели клетки становится необратимым [Еропкин М.Ю., Еропкина Е.М., 2003; Zucco F., 1996; Van Delft M.F., Huang D.C., 2006]. Таким образом, ведущим механизмом гибели эндокриноцитов при хроническом ЭТ в аденогипофизе, ЩЖ и яичниках являлся ФНО-зависимый апоптоз.

В тоже время в надпочечниках, семенниках и островках поджелудочной железы количество иммунопозитивных клеток против основных маркеров ФНО-зависимого апоптоза не имело достоверных различий с интактной группой. Мы полагаем, что в различных органах эндокринной системы количество рецепторов TRAIL, располагающихся на цитоплазматической мембране, вариабельно. Более того, в динамике ЭТ оно может изменяться неоднозначным и даже разнонаправленным образом. Вследствие этого, несмотря на идентичность воздействия ЭТС по длительности и концентрации, мы наблюдали различия в механизмах гибели эндокриноцитов.

Морфофункциональные изменения органов эндокринной системы при экспериментальной коррекции эндокринного дисбаланса у крыс при хроническом эндотоксикозе

В результате проведенного анализа установлено, что наиболее значимыми гормонами, недостаток которых негативно отражается на выраженности эндогенной интоксикации и тяжести хронического ЭТ, являются кортизол, инсулин и эстрадиол. Если введение глюкокортикоидов и инсулина широко применяется в комплексном лечении сепсиса и состояний, сопровождающихся хронической эндогенной интоксикацией [Cooper M.S., Stewart P.M., 2003; Balk R.A., 2003; Briegel J. et al., 2004], то в отношении эстрогенов в качестве протективных препаратов при СПОН литературных данных нет. Повышенное содержание Т₃ и Т₄ в периферической крови усиливает эндогенную интоксикацию и является фактором, способствующим развитию органопатологии. Логично предположить, что одним из путей коррекции эндокринопатии при хроническом ЭТ может стать медикаментозное снижение уровня тиреоидных гормонов. Эти моменты послужили побудительным мотивом для проведения пробной патогенетической терапии эндокринопатии, возникшей при хроническом ЭТ, с помощью тиреостатиков и эстрогенов.

При микроскопическом исследовании печени и почек у крыс с хроническим ЭТ на фоне коррекции эндокринопатии были выявлены менее выраженные патологические изменения, чем в группе без коррекции. Применение тиреостатиков вызывало снижение убыли гепатоцитов на 21,6% и уменьшение прироста соединительной ткани - на 17,9%.

Коррекция эстрогенами, также приводила к уменьшению убыли гепатоцитов и уменьшению ОД соединительной ткани в печени, по сравнению с базовой моделью ЭТ, но в меньшей степени, чем тиреостатики (на 15,4 и 8,3%, соответственно). В почках введение эстрогенов сопровождалось уменьшением прироста ОД интерстициальной ткани, и к 90-м сут эксперимента (90-е сут) этот показатель был на 36,6% меньше, чем при ЭТ без коррекции. Склерозированные клубочки обнаруживались лишь на 90-е сут ЭТ, в то время как у крыс базовой модели они определялись на всех сроках эксперимента. Применение тиреостатиков снижало прирост ОД интерстициальной ткани почек лишь на 5,1% и уменьшало количество склерозированных клубочков на 23,7%, по сравнению с показателями морфометрии почек у крыс с хроническим ЭТ без коррекции эндокринопатии.

При изучении биохимических маркеров хронического ЭТ установлено, что при коррекции эндокринопатии как тиреостатиками, так и эстрогенами, происходило частичное уменьшение показателей выраженности эндогенной интоксикации (табл. 5).

Таблица 5

Биохимические показатели выраженности хронического эндотоксикоза у крыс на фоне коррекции эндокринопатии (M±m)

Примечание. Здесь и далее * - Р<0,05 по сравнению с показателями в контроле;

^# - Р<0,05 по сравнению с показателем соответствующего срока базовой модели

Тиреостатики и эстрогены уменьшали выраженность признаков повреждения PV ядра гипоталамуса. Снижение ОД нейронов (к 90-м суткам ЭТ без коррекции - на 46,0%) при использовании тиреостатиков и, в особенности, эстрогенов не было столь выражено (снижение на 19,1% и 8,1%, соответственно). Аналогичным образом тиреостатики и эстрогены частично корректировали уменьшение размеров ядер крупноклеточной части PV, характерное для ЭТ. Как эстрогены, так и тиреостатики практически полностью устраняли прирост коэффициента микроглия/нейрон в PV ядре гипоталамуса.

В аденогипофизе введение тиреостатиков и эстрогенов при хроническом ЭТ приводило к уменьшению прироста ацидофильных аденоцитов, сопровождалось приростом ОД базофильных аденоцитов, в то время как в отношении остальных морфометрических показателей существенных различий с группой без коррекции не выявлялось.

Структурные изменения, выявленные в надпочечниках крыс при хроническом ЭТ на фоне проводимой патогенетической коррекции, свидетельствовали о том, что использование тиреостатиков (а в еще большей степени - эстрогенов) способствовало частичному ослаблению процессов повреждения эндокриноцитов, атрофии и стромальной пролиферации во всех зонах коркового вещества надпочечников, а также ослабляло гипертрофию, сосудистые реакции и процессы повреждения в мозговом веществе надпочечников, свойственные хроническому ЭТ.

Патогенетическая терапия (к 90-м сут ЭТ) позволила частично скорректировать изменения гормонального профиля адреналовой оси (табл. 6).

Таблица 6

Изменения гормонального профиля адреналовой оси в периферической крови при хроническом эндотоксикозе у крыс на фоне коррекции эндокринопатии (M±m)

При применении патогенетической коррекции исчезла мозаичность поражения, присущая ЩЖ при базовой модели хронического ЭТ. Изменения в ЩЖ при использовании тиреостатиков и эстрогенов носили разнонаправленный характер.

При хроническом ЭТ, корректируемым тиреостатиками, ЩЖ имела крупнофолликулярный тип строения, отсутствовала пролиферация фолликулярного эпителия, отмечено незначительное содержание межфолликулярного эпителия, в просвете фолликулов определялось значительное количество компактного коллоида, без явлений краевой вакуолизации. Отмечалось умеренное увеличение количества межфолликулярного эпителия, при этом явления склероза практически полностью отсутствовали. Происходило увеличение среднего наружного диаметра фолликула, который на 90-е сут эксперимента превышал значения в группе животных с ЭТ без лечения на 95,72%, и на 42,5% по сравнению с показателями контрольной группы. Высота фолликулярного эпителия у крыс с хроническим ЭТ на фоне коррекции тиамазолом динамично снижалась и к 90-м сут была на 22,4% ниже, чем у крыс с ЭТ базовой модели. ОД коллоида превышала таковые значения у крыс с ЭТ без лечения на 186,7%, и на 60,9% - в сравнении с показателями в контроле.

Признаки, выявленные при изучении ЩЖ при хроническом ЭТ на фоне коррекции эстрогенами, характеризовали повышение ее функциональной активности: уменьшение размеров фолликулов сочеталось с увеличением высоты фолликулярного эпителия, незначительной пролиферацией фолликулярного эпителия. Количество рыхлого интрафолликулярного коллоида было незначительным, с явлениями краевой вакуолизации. Прроисходило увеличение диаметра фолликулов на 22,7%, увеличение высоты фолликулярного эпителия на 164,8%, дальнейшее снижение ОД коллоида на 17,1% по сравнению с показателями при ЭТ без лечения. Таким образом, применение эстрогенов при хроническом ЭТ приводило к микрофолликулярной трансформации ЩЖ и развитию ее гиперплазии. Полученные данные косвенно подтверждались результатами радиальной морфометрии, согласно которым максимальное количество нормосекреторных и гипосекреторных эндокриноцитов обнаруживалось при коррекции тиреостатиками. В тоже время при применении эстрогенов преобладали тироциты с нормальной и повышенной секрецией, также как и при хроническом ЭТ без коррекции.

Содержание гормонов тиреоидной оси в периферической крови у крыс при хроническом ЭТ на фоне патогенетической коррекции, свидетельствовало о более выраженном корректирующем действии тиамазола, по сравнению с эстрадиолом (табл. 7).

Таблица 7

Изменения гормонального профиля тиреоидной оси в периферической крови у крыс при хроническом ЭТ на фоне коррекции эндокринопатии (M±m)

Данный факт представляется нам вполне логичным, так как при хроническом ЭТ базовой модели в плазме крови крыс определялся повышенный уровень тиреоидных гормонов, следовательно, назначение тиреостатиков должно было приводить к определенной коррекции гормонального профиля тиреоидной оси.

При гистологическом исследовании семенников у животных с хроническим ЭТ, моделируемом на фоне коррекции эндокринопатии тиреостатиков обращало внимание отсутствие канальцев, содержавших зрелые сперматозоиды. Кроме этого, обнаружено значительное число канальцев со слущенным эпителием, уменьшилось количество светлых (делящихся) сперматогоний, единичные сперматоциты имели пикнотические ядра.

Применение тиреостатиков для коррекции эндокринопатии при хроническом ЭТ привело к частичной нормализации гормонального профиля гонадной оси. Прирост ЛГ снизился в 1,4 раза по сравнению с уровнем гормона при ЭТ без лечения. Содержание тестостерона на фоне применения тиамазола увеличилось, и было максимально скорректировано на 30-е сут, превысив содержание тестостерона при ЭТ базовой модели 3,3 раза, что практически соответствовало уровню гормону у крыс-самцов контрольной группы (табл. 9).

Таблица 9

Изменения гормонального профиля гонадной оси у крыс-самцов при хроническом эндотоксикозе с коррекцией тиреостатиками, (M±m)

При коррекции эстрогенами в яичниках, в отличие от дегенеративно измененных яичников крыс-самок базовой модели хронического ЭТ, преобладали вторичные фолликулы. Фолликулярный эпителий был представлен многослойным кубическим эпителием с гиперхромными крупными ядрами, расположенными эксцентрично, ближе к основанию эпителиальной клетки, обращенному к теке. В полости фолликулов, заполненных фолликулярной жидкостью эозинофильного характера, обнаруживались центрально расположенные яйцеклетки.

Применение эстрогенов в большей степени нормализовало изменения гормонального профиля гонадной оси, чем использование тиреостатиков (табл. 10).

Таблица 10

Изменения гормонального профиля гонадной оси у крыс-самок при хроническом ЭТ с коррекцией эндокринопатии эстрогенами (M±m)

Гистологическая картина поджелудочной железы при хроническом ЭТ на фоне коррекции тиреостатиками и эстрогенами была аналогичной микроскопической картине поджелудочной железы у животных контрольной группы. В центральных отделах панкреатических островков обнаруживались эндокриноциты больших размеров с умеренно эозинофильной цитоплазмой и крупным бледно окрашенным ядром. В периферических отделах располагались клетки меньших размеров с интенсивно окрашенным ядром и эозинофильной цитоплазмой. Между эндокриноцитами островков Лангерганса чётко прослеживались расширенные кровеносные капилляры, в просвете которых определялись эритроциты.

При морфометрии панкреатических островков у крыс при хроническом ЭТ на фоне коррекции, уже на ранних сроках эксперимента (30-е сут), произошла нормализация показателя ОД островков до контрольных значений, сохранявшаяся до 60-х сут ЭТ. На 90-е сут ЭТ на фоне коррекции тиреостатиками ОД островков была скорректирована на 22,54%, а при применении эстрогенов - на 45,1% по сравнению с показателями ОД у крыс с ЭТ без лечения. Максимальная коррекция показателя ОД, занимаемой в панкреатических островках в-эндокриноцитами, достигалась при использовании эстрогенов, применение тиреостатиков приводило к менее значимой коррекции. На 90-е сут ЭТ увеличение ОД в-эндокриноцитов при использовании эстрадиола приводило к нормализации показателя на 28%, в то время как применение тиамазола - на 20,6% по сравнению с показателями у крыс с ЭТ без коррекции. ОД, занимаемая в островках б-эндокриноцитами, у крыс с ЭТ на фоне коррекции, не имела достоверных отличий от показателя ОД у животных с хроническим ЭТ без лечения и в среднем на 42,45% превышала ОД, занимаемую в островках б-эндокриноцитами у животных контрольной группы.

При изучении периферического гормона паравентрикуло-вагусного пути - инсулина у животных при хроническом ЭТ на фоне патогенетической коррекции установлено, что применение тиреостатиков частично нормализовало содержание инсулина в периферической крови. На 90-е сут ЭТ при коррекции тиамазолом уровень инсулина был скорректирован на 18,14%. При коррекции эстрогенами уровень инсулина повысился на 45,6% по сравнению с уровнем гормона у крыс с хроническим ЭТ без лечения, и к окончанию опыта содержание инсулина не имело достоверных отличий от показателей у крыс контрольной группы.

Итак, представленные данные свидетельствуют об умеренной выраженности морфофункциональных нарушений, возникающих в органах-мишенях и органах эндокринной системы при хроническом ЭТ, на фоне патогенетической терапии тиреостатиками. При хроническом ЭТ, сопровождающимся дефицитом тиреоидных гормонов, ведущими изменениями в эндокринных органах являются стромально-пролиферативные процессы, свидетельствующие о происходящей адаптационной перестройке. Изменения, выявленные в печени и почках, были менее выраженными, чем у животных с ЭТ без коррекции, что является доказательством протективного действия, оказываемого тиреостатиками на органы-мишени при данном патологическом процессе.

Оценивая эффект, оказываемый избыточным содержанием эстрогенов в сыворотке крови крыс при хроническом ЭТ, отмечено их протективное действие. Умеренные изменения гормонального профиля на протяжении всего экспериментального ЭТ и отсутствие типичных для эндотоксикоза структурных изменений в эндокринных органах и органах-мишенях (печень, почки) являются подтверждением высказанного нами мнения о возможности успешной коррекции эндокринопатии, сопровождающей развитие ЭТ, эстрогенами.

ВЫВОДЫ

1. Структурными основами гормонального дисбаланса при хроническом эндотоксикозе являются прогрессирующее повреждение и уменьшение количества эндокриноцитов, компенсаторная гиперфункция сохранившихся клеток и частичное стромальное замещение дефицита объема паренхимы эндокринных желез. Выраженность гистологических изменений в эндокринных органах при хроническом эндотоксикозе убывает в ряду: надпочечники > яичники, семенники > щитовидная железа, инсулярный аппарат поджелудочной железы > паравентрикулярное ядро гипоталамуса > аденогипофиз. Дисбаланс основных эндокринных осей, возникающий вследствие вовлечения в патологический процесс желез внутренней секреции, является обязательным компонентом дальнейшего прогрессирования хронического эндотоксикоза.

2. Повреждение и гибель нейронов паравентрикулярного ядра гипоталамуса, базофильных клеток аденогипофиза и спонгиоцитов пучковой зоны коркового вещества надпочечников при хроническом эндотоксикозе становится основой дисбаланса адреналовой оси: гиперфункции центрального звена с увеличением уровня АКТГ в 6,9 раза и развития субкомпенсированного гипокортицизма со снижением уровня кортизола в 1,6 раза.

3. При хроническом эндотоксикозе происходит стадийное ремоделирование ткани щитовидной железы по макрофолликулярному типу с образованием малочисленных гнездных очагов с микрофолликулярной трансформацией и последующим стромальным замещением объема утраченной паренхимы. Эти изменения, в сочетании с повреждением и гибелью базофильных клеток аденогипофиза, лежат в основе формирования дисбаланса тиреоидной оси: гипофунцкии центрального звена со снижением уровня ТТГ в 1,6 раза и развития субкомпенсированного гипертиреоза с повышением уровня общей фракции Т₄ в 2,54 раза и свободной - в 1,53 раза. Крайним проявлением нарушений внутриосевых взаимоотношений является автономная секреция периферических тиреоидных гормонов тироцитами.

4. В семенниках крыс-самцов при хроническом эндотоксикозе развиваются прогрессирующая атрофия клеток Лейдига и умеренное снижение сперматогенеза. Эти изменения в сочетании с гипертрофией ацидофильных клеток аденогипофиза лежат в основе формирования дисбаланса гонадной оси: постоянно высоких концентраций ФСГ, ЛГ и пролактина и резкого - в 5,69 раза, снижения уровня тестостерона. Нарушения у самок характеризуются дегенеративными изменениями в растущих фолликулах яичников, их атретической трансформацией и кистозно-атретическими изменениями органа с потерей цикличности и монотонным снижением периферических гормонов: снижение эстрадиола - в 4,67 раза, прогестерона - в 2,62.

5. Инсулярный аппарат поджелудочной железы, как конечного звена паравентрикуло-вагусного пути, реагирует на хроническую эндогенную интоксикацию уменьшением объемной доли островков Лангерганса в 1,65 раза, их склерозированием, уменьшением количества в-клеток, что сопровождается снижением уровня инсулина в сыворотке крови в 1,5 раза.

6. Комплекс морфофункциональных изменений в органах эндокринной системы при хроническом эндотоксикозе, определяемый как полигландулярная эндокринопатия, участвует в развитии хронической патологии печени и почек, повреждение и недостаточность функции которых замыкает порочный круг хронической эндогенной интоксикации.

7. Математическое моделирование процесса, корреляционный анализ взаимосвязей между интегральными показателями хронической эндогенной интоксикации, гормональным профилем и морфометрическими характеристиками желез внутренней секреции при хроническом эндотоксикозе, свидетельствует о разобщении центральных и местных механизмов регуляции по мере прогрессирования хронического эндотоксикоза.

8. Особенности исходного представительства и последующего прироста экспрессии лиганда TRAIL, выявляемого иммуногистохимически, при хроническом эндотоксикозе определяют высокое значение ФНО-зависимого апоптоза в механизмах устранения эндокриноцитов в аденогипофизе (базофильные клетки), щитовидной железе и яичниках. Для ацидофильных аденоцитов и спонгиоцитов пучковой зоны коры надпочечников ФНО-зависимый апоптоз в условиях хронической эндогенной интоксикации не является типичным.

9. Гиперэкспрессия эндотелиальной нитроксидсинтазы, повсеместно выявляемая при иммуногистохимическом исследовании в эндокринных органах при хроническом эндотоксикозе и нарастающая по мере увеличения продолжительности эндогенной интоксикации играет существенную роль в механизмах сосудистых реакций, опосредуя неоваскуляризацию желез внутренней секреции, хронический тканевой отек и заместительную стромальную пролиферацию. Повреждение эндотелия и гиперэкспрессия эндотелиальной нитроксидсинтазы имеет неодинаковую выраженность и убывает в ряду: надпочечник, гонады > инсулярный аппарат поджелудочной железы > гипофиз > щитовидная железа.

10. Основные внутриклеточные изменения в эндокриноцитах при хроническом эндотоксикозе зависят от степени вовлеченности конкретного органа в патологический процесс и его функционального статуса. Для клеток, находящихся в состоянии повышенной функциональной активности (кортикоцитов и тиреотропоцитов аденогипофиза, тироцитов) характерны признаки усиления синтетических процессов в виде расширения цистерн эндоплазматической сети, увеличения числа секреторных везикул, просветления митохондриального матрикса. Для тироцитов характерно уменьшение количества лизосом, что свидетельствует о нарушении цикла интернализации тиреоглобулина. Для спонгиоцитов пучковой зоны коркового вещества надпочечников, фолликулярных клеток яичников и в-инсулоцитов характерны как внутриклеточные признаки истощения (уменьшение численности секреторных везикул, уменьшение размеров и повышение электронной плотности митохондрий), так ультрамикроскопические признаки гиперфункции небольшой части эндокриноцитов, сохранившихся неповрежденными.

11. При хроническом эндотоксикозе тиреостатик мерказолил и экзогенно вводимый эстрадиол частично корректируют эндокринный дисбаланс и патологические изменения в эндокринных органах, уменьшают выраженность эндогенной интоксикации и интенсивность повреждения внутренних органов - печени и почек.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Взаимосвязь нарушений обмена липидов и вторичного повреждения внутренних органов при хроническом экспериментальном эндотоксикозе // Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации человека: Материалы II Всерос. н.- пр. конфер. - Волгоград: ВолГУ, 2003. - С. 144-145. (соавт. В.В. Новочадов).

2. Морфофункциональные особенности надпочечников морских свинок // Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации человека: Материалы II Всерос. н.-пр. конфер. - Волгоград: ВолГУ, 2003. - С. 40-42. (соавт. В.В. Новочадов).

3. Вегетативный дисбаланс и вторичное повреждение печени при хроническом эндотоксикозе // Успехи совр. естествознания. - 2003. - №11. - С. 74-75. (соавт. В.И. Фролов, В.В. Новочадов).

4. Корреляционный анализ морфометрических показателей почек и вегетативных структур при хроническом эндотоксикозе // Фундаментальные исследования - 2004. - N1. - С. 106-107. (соавт. В.И. Фролов, С.М. Востриков, В.В. Новочадов).

5. Липидный дисбаланс в ткани надпочечников в оценке тяжести хронического эндотоксикоза (экспериментальное исследование) // Успехи совр. естествознания. - 2004. - №2. - С. 35-36. (соавт. С.М. Востриков).

6. Морфология надпочечников при острой алкогольной интоксикации и эндотоксикозе у крыс: сходства и отличия // Материалы н.-пр. конфер. «Медико-социальные аспекты улучшения демографической ситуации в Волгоградской области». - Волгоград, 2004. - С. 88-90. (соавт. С.М. Востриков, В.В. Новочадов).

7. Морфология хронического эндотоксикоза в условиях вегетативной дисрегуляции // Морфол. ведомости. - 2004. - № 1-2. - С. 74-75. (соавт. С.М. Востриков, В.В. Новочадов - журнал «Перечня…ВАК»).

8. Количественная морфология эндокриноцитов надпочечников и инсулярного аппарата поджелудочной железы кошек при хроническом эндотоксикозе // Новые технологии в медицине: Матер. н. конфер, посвящ. 65-летию каф. топографической анатомии и оперативной хирургии ВолГМУ. - Волгоград. - 2004. - С. 229-230. (соавт. С.М. Востриков, В.В. Новочадов).

9. Патоморфологические изменения в надпочечниках при хроническом эндотоксикозе в условиях вегетативной дизрегуляции // Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации человека: Мат. 3-й Всерос. н.-пр. конфер. - Волгоград: ВолГУ, 2004. - С. 278-280. (соавт. С.М. Востриков, Л.В. Полякова, Г.А. Скляренко).

10. Возможности компьютерной морфометрии в оценке патологии надпочечников при хроническом эндотоксикозе // Морфол. ведомости. - 2004. - № 3-4. - С. 92-93. (соавт. С.М. Востриков, Г.Л. Снигур, В.В. Новочадов - журнал «Перечня…ВАК»).

11. Морфофункциональная характеристика вегетативных ганглиев сердца при хроническом эндотоксикозе // Вестник Волгоградского гос. мед. ун-та. - 2004. - N11. - С. 13-15. (соавт. В.И. Фролов, Д.Е. Марков, В.В. Новочадов - журнал «Перечня…ВАК»).

12. Моделирование хронического эндотоксикоза на фоне вегетативной дизрегуляции: механизмы органопатологии // Тез. докл. III Росс. Конгресса по патофизиологии России. - М., 2004. - C. 21. (соавт. В.И. Фролов, В.В. Новочадов, С.М. Востриков).

13. Морфологическая характеристика щитовидной железы при хроническом эндотоксикозе // Морфология процессов индивидуального развития, адаптации и компенсации: Труды ВолГМУ. - Т.62, вып. 1. - Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2005. - С. 73-75. (соавт. Л.В. Полякова).

14. Новые модели хронического эндотоксикоза // Фундаментальные исследования. - 2005. - N1. - С. 39-40. (соавт. В.В. Новочадов).

15. Гель-фильтрация и спектроскопия молекул средней молекулярной массы плазмы крови в оценке эндогенной интоксикации при хроническом эндотоксикозе // Новые технологии в медицине: Труды ВолГМУ. - Т. 61, вып.1. - С. 293-295. (соавт. А.Н. Горячев).

16. Морфология и липидный спектр тканей яичников крыс при хроническом эндотоксикозе // Новые технологии в медицине: Труды ВолГМУ. - 2005. - Т. 61, вып.1. - С. 286-287. (соавт. А.Г. Денисов, В.В. Новочадов).

17. Патология со стороны яичников при хроническом эндотоксикозе: клинико-анатомические наблюдения // Бюл. Волгоградского научного центра РАМН. - 2005. - N1. - С. 44-45. (соавт. А.Г. Денисов).

18. Патогенез и структурные основы кортикостероидной недостаточности при остром и хроническом эндотоксикозе // Бюл. Волгоградского научного центра РАМН. - 2005. - N1.- С.33-34. (соавт. А.Г. Денисов).

19. Морфометрическое исследование надпочечников, щитовидной железы и яичников кошек при хроническом эндотоксикозе // Совр. наукоемкие технологии. - 2005. - №2. - С.35-36. (соавт. И.В. Зарипова, С.М. Востриков, А.Г. Денисов).

20. Иммуногистохимическая характеристика стромальной пролиферации в надпочечнике при хроническом эндотоксикозе // Бюл. Волгоградского научного центра РАМН. - 2005. - №2. - С.10-12. (соавт. С.М. Востриков, Г.Л. Снигур, В.В. Новочадов).

21. Полигландулярная эндокринопатия как неотъемлемый компонент хронического эндотоксикоза // Успехи совр. естествознания - 2005. - №8. - С. 82. (соавт. В.В. Новочадов).

22. Модели хронического эндотоксикоза // Успехи совр. естествознания - 2005. - №8. - С. 85. (соавт. В.В. Новочадов).

23. Закономерности изменения морфометрической структуры ткани щитовидной железы при хроническом эндотоксикозе // Успехи совр. естествознания. - 2005. - №10. - С. 74-75. (соавт. Л.В. Полякова, В.В. Новочадов).

24. Концепция полигландулярной эндокринной недостаточности при хроническом эндотоксикозе // Бюл. Сибирской медицины. - 2005. - Прил. 1. - С. 87. (соавт. В.В. Новочадов).

25. Механизмы развития хронического эндотоксикоза в условиях моделирования вегетативной дизрегуляции // Бюл. Сибирской медицины. - 2005. - Т. 4 - Прил. 1. - С. 8. (соавт. В.В. Новочадов, В.И. Фролов).

26. Хроническая полигландулярная эндокринопатия как мультифакториальная патология // Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии: Материалы Российской н. конфер. с междунар. участием. - В 2-х т.т. - Курск, 2006. - Т. 1. - С. 347-349. (соавт. Л.В. Полякова, В.В. Новочадов).

27. Компьютерный анализ в оценке нейроэндокринной дизрегуляции как компонент органопатологии при хроническом эндотоксикозе // Бюл. Волгоградского научного центра РАМН. - 2006. - №2. - С. 42-43. (соавт. Л.В. Полякова, А.Г. Денисов, А.В. Волков, Н.В. Ермолаев, И.М. Кузнецов).

28. Морфологические особенности периферических органов эндокринной системы при хронической интоксикации // Верхневолжский мед. журнал. - 2006. - Сп. вып. - С. 58-59. (соавт. Л.В. Полякова, А.Г. Денисов).

29. Гормональный статус крыс с хронической эндогенной интоксикацией // Фундаментальные исследования. - 2006. - №5. - С. 96-97. (соавт. В.В. Новочадов, Л.В. Полякова, А.Г. Денисов, А.Н. Горячев).

30. Зависимость гормонального статуса крыс от морфологической структуры органов эндокринной системы в условиях хронической интоксикации // Клинико-морфологические аспекты эндокринопатий: Материалы II Всерос. конфер. с междунар. участием. - Белгород, 2006. - С. 38-39. (соавт. Л.В. Полякова, В.В. Новочадов).

31. Морфофункциональная характеристика щитовидной железы при хроническом эндотоксикозе // Клинико-морфологические аспекты эндокринопатий: Материалы II Всерос. конфер. с междунар. участием. - Белгород, 2006. - С. 39-41. (соавт. Л.В. Полякова, В.В. Новочадов).

32. Структурные и функциональные изменения в щитовидной железе при хроническом эндотоксикозе // Бюл. Волгоградского научного центра РАМН. - 2006. - №3. - С. 41-43. (соавт. Л.В. Полякова, В.В. Новочадов, А.В. Разваляева).