Морфофункціональні закономірності змін в міокарді щурів при експериментальному гіпотиреозі та його корекції (стр. 4 из 6)
Морфофункціональний аналіз стану міокарда щурів при корекції гіпотиреозу L-тироксином. Ґрунтуючись на отриманих даних щодо концентрації вільного тироксину в плазмі крові, можна стверджувати про адекватність підібраної нами дози L-тироксину (10 мкг/кг), оскільки у щурів мав місце стан еутиреозу, хоча і спостерігалась індивідуальна різниця концентрації вільного тироксину, яку можна пов’язати з особливостями фармакокінетики препарату (рис. 1). Звертає на себе увагу не лише статистично достовірне зниження рівня загального кальцію в плазмі крові тварин, яке також характерне для нелікованого гіпотиреозу, а і іонізованої його форми.
Проведені нами в комплексі морфологічні, біохімічні та фізіологічні дослідження дають право стверджувати про те, що лікування післяопераційного гіпотиреозу L-тироксином не запобігає розвитку гіпотиреоїдної міокардіопатії як в міокарді правого передсердя, так і лівого шлуночка. Проте, воно здатне відстрочити її формування в часі. Так, виявлені нами біохімічні, фізіологічні та морфологічні ознаки реактивних процесів в міокарді нелікованих тварин через 14 діб після тиреоїдектомії, найбільш виразно проявлялись лише через 35 діб в групі лікованих L-тироксином тиреоїдектомованих щурів. Компенсаторно-пристосувальні процеси зазнавали свого становлення через 50 діб і були добре виражені як в міокарді правого передсердя, так і лівого шлуночка. Перші ознаки декомпенсації з’являлись через 100 діб, проте вони були менш виражені, ніж у відповідний термін без лікування, тобто цей процес затримується в часі.
Разом із загальними ознаками гіпотиреоїдної міокардіопатії, на яких ми ґрунтувались для встановлення стадії процесу, в міокарді лікованих тироксином щурів виникають специфічні зміни, пов’язані з впливом екзогенного L-тироксину. В першу чергу це стосується міокарду правого передсердя. Цікаво, що в передсердних кардіоміоцитах тиреоїдектомованих щурів під впливом L-тироксину відбувалось утворення типових тріад, не характерних для цього відділу серця. Така перебудова передсердних кардіоміоцитів, очевидно, пов’язана з гіпертрофією міокарду передсердя та наростанням в передсердних кардіоміоцитах скоротливої їх функції. Ознаки гіпертрофії міокарда правого передсердя встановлені електрокардіографічно, що супроводжується формуванням вираженого р-«pulmonale». Утворення тріад можна розглядати як компенсаторну реакцію клітини на надлишок іонів кальцію в саркоплазмі. На користь участі кальцієвих механізмів пошкодження кардіоміоцитів свідчать електроннощільні депозити в матрикс мітохондрій, ущільнення кортикального шару саркоплазми та наявність численних перескорочених та «темних» клітин.
Виявлені нами розходження та набряк вставних дисків свідчать про порушення провідності між кардіоміоцитами. Вони з’являються в експерименті в стадії декомпенсації та, очевидно, посилюють прояви серцевої недостатності.
Іншою особливістю впливу L-тироксину на міокард тиреоїдектомованих щурів є активація всіх білоксинтетичних процесів як в кардіоміоцитах, так і в ендотеліоцитах та клітинах сполучної тканини. Якщо в кардіоміоцитах та ендотеліоцитах активація білкового синтезу посилює репараційні та обмінні процеси, відстрочуючи тим самим розвиток хронічної серцевої недостатності, то посилення колагеноутворення фібробластами, навпаки, сприяє формуванню вираженого міокардіофіброза, за рахунок якого відбувається порушення проникності гістогематичного бар’єру міокарда під час зриву адаптаційних процесів, що сприяє формуванню вторинних дистрофічних змін в ньому.
Характеристика міокарду при комбінованій корекції гіпотиреозу L-тироксином та кальцитоніном та після трансплантації фетальних щитоподібних залоз. Виявлена нами недостатність монотерапії гіпотиреоїдної міокардіопатії L-тироксином може бути обумовлена дефіцитом іншого гормону щитовидної залози – кальцитоніном. Відомо, що вміст цього гормону знижується у людей з післяопераційним гіпотиреозом [Schneider Р., 1991; Kouneva-SkerlevaV. H., 2006]. Використання кальцитоніну при комбінованому з тироксином лікуванні забезпечує більшу збереженість структур міокарда, ніж при застосуванні єдиного L-тироксину. Це супроводжується адекватним заміщенням тироксину в плазмі крові (рис. 1), а також відновленням рівнів загального та іонізованого кальцію крові до контрольних значень. Складний каскад вторинних посередників, що запускаються рецепторно-гормональною взаємодією чинить значну кількість ефектів, регулюючи проникність іонних каналів в кардіоміоцитах, процеси диференціювання та клітинної загибелі [FindlayD. M., 2002; SueurS., 2005]. Можливо саме з антиапоптичним ефектом цього гормону пов’язане те, що вміст «темних» та контрактурно-змінених кардіоміоцитів при його застосуванні на пізніх термінах післяопераційного гіпотиреозу був незначним, а через 100 діб взагалі не виявлялись перескорочені кардіоміоцити.
Оскільки відомо, що кальцитонін регулює проникність мембран кардіоміоцитів для кальцію, то очевидним є його вплив на регуляцію концентрації Са2+ в саркоплазмі [BickR. J., 2005; SainiH. K., 2007]. Схоже, точкою прикладання цього гормону є мембрани канальців саркоплазматичної сітки, де він відновлює активність Са2+-АТФази та надходження іонів кальцію з саркоплазми в середину канальців. Підтвердженням такої думки може бути структурна цілісність саркоплазматичної сітки, відсутність ознак кальцієвих пошкоджень в кардіоміоцитах як правого передсердя, так і лівого шлуночка на пізніх термінах експерименту. Ми не виявили ознак міокардіофіброза при комбінованому з кальцитоніном лікуванні, які є проявом хронічної серцевої недостатності. Це можна пов’язати з позитивним впливом гормону на процеси ремоделювання в сполучній тканині. Використання трансплантації фетальних щитоподібних залоз дало тривалий ефект лікування. При цьому через 100 діб досягався рівень еутиреозу (рис. 1), нормалізувались показники обміну кальцію в організмі, що є ознакою функціональної активності трансплантатів. Вражала збереженість ультраструктури кардіоміоцитів як в міокарді правого передсердя, так і лівого шлуночка. Проте, нами встановлені деякі особливості переважно з боку сполучної тканини міокарду. Окрім помірно вираженого інтерстиційного набряку та формування дифузного міокардіофіброзу, в периваскулярному просторі виявлені низькодиференційовані, з високим ядерно-цитоплазматичним співвідношенням, клітини, в цитоплазмі яких містились поодинокі гранули, що містили значно гіпертрофовані ядерця із переважанням фібрилярного компоненту, гігантські мітохондрії. В ендотеліоцитах спостерігались мікроядра. Такі зміни являють собою ознаки клітинного атипізму, що, в свою чергу, з часом може призвести до пухлинного переродження таких клітин [Благодаров В. М., 1997; Струков А. И., 1995]. Отримані дані ставлять перед нами питання щодо доцільності використання трансплантації фетальних щитовидних залоз з метою корекції післяопераційного гіпотиреозу, враховуючи її корисний ефект та можливий шкідливий вплив для організму. Комплексна оцінка ендокринного апарату серця в динаміці гіпотиреозу та при його корекції. З огляду на доведену участь передсердного натрійуретичного пептиду (ПНУП) в розвитку серцевої недостатності [Поливода С. Н., 2004; Скворцов А. А., 2003; EllisR., 1998], варто детальніше зупинитись на ендокринній функції серця. Встановлено, що в динаміці гіпотиреозу першими уражаються механізми виділення гормону з кардіоміоцитів, а його синтез порушується лише в стадії декомпенсації. Це супроводжується ознаками гіпотрофії білоксинтетичного апарату в передсердних кардіоміоцитах та характерним перерозподілом типів гранул, що відображає зниження вмісту новоутворених форм та накопичення безмембранних гранул в саркоплазмі (рис. 3). Майже вдвічі зменшується показник середньої площі всіх типів гранул. Виявлені ознаки порушення базальної секреції ПНУПу. В якості компенсаторного механізму, активується стимульована секреція недозрілих гранул, про що дає право думати їх екзоцитоз з кардіоміоцитів та поява поодиноких гранул в інтерстиційному просторі на пізніх етапах гіпотиреоза. Підвищення концентрації іонів Са2+ в саркоплазмі сприяє екзоцитозу даного пулу мембрановмісних гранул, вкритих клатрином, використовуючи G-білки [BensimonM., 2005; KleinR. M., 1993]. Вміст частини гранул організується з фібрилярними білками та обмежовується мембранами комплексу Гольджі, переходячи в пул мембранних гранул. Частина безмембранних гранул зливається з лізосомами, ферменти яких, очевидно, беруть участь в елімінації ПНУП. Використання з терапевтичною метою L-тироксину стимулює процеси білкового синтезу, в тому числі і ПНУПу в передсердних кардіоміоцитах, що сприяє врівноваженню вмісту різних типів передсердних гранул, проте не попереджає накопиченню безмембранних форм гранул (рис. 3). Кальцитонін (екзогенний або той, що походить з трансплантованих фетальних щитоподібних залоз), відновлюючи внутрішньоклітинний обмін іонів кальцію сприяє врівноваженню процесів синтезу, депонування, дозрівання та секреції гормону на пізніх етапах експерименту, що, очевидно, відіграє важливу роль в попередженні розвитку хронічної серцевої недостатності та артеріальної гіпертензії (рис. 3).
Рис. 3. Розподіл передсердних гранул в дослідних групах тварин через 100 діб після операції. По осі абсцис - групи досліджень, по осі ординат – кількість досліджених об’єктів в %. Таким чином, отримані результати свідчать про недостатню ефективність використання монотерапії тироксином в запобіганні розвитку гіпотиреоїдної міокардіопатії. 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 щитовидних залоз, що ставить питання про доцільність подальших пошуків, враховуючи і виявлені негативні аспекти цього виду лікування.