ВЛИЯНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО ВВЕДЕНИЯ КРЫСАМ ТИРОКСИНА И ПРОПИЛТИОУРАЦИЛА НА СТРУКТУРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧЕЧНОЙ ПАРЕНХИМЫ

ВВЕДЕНИЕ

Согласно данным литературы, нарушения функции щитовидной железы существенно повы­шают риск возникновения ренальных дисфунк­ций и почечной недостаточности [1-3]. Между тем, патофизиологические механизмы нарушения деятельности почек при гипертиреозе, характер структурных изменений ренальной паренхимы и динамика изменений гомеостатических функций почек, индуцированных избыточной секрецией йодтиронинов, остаются в центре внимания со­временной науки [4-7]. Большинство исследова­телей придерживаются мнения о том, что по мере нормализации тиреоидного статуса организма происходит восстановление функции почек. Одна­ко ранее проведенные исследования показывают, что, во-первых, изменения почечного транспорта натрия, индуцированные гипертиреозом, сохра­няются достаточно продолжительное время по­сле нормализации тиреоидного статуса организма [8]. Во-вторых, было установлено, что продолжи­тельное введение крысам тироксина приводит к грубым структурным повреждениям сосудисто­клубочкового и канальцевого отделов нефрона, соответствующих представлению о хронической болезни почек (ХБП) [9]. Следовательно, оценка эффективности медикаментозных методов кор­рекции тиреоидного статуса в предотвращении патологических нарушений деятельности почек при гипертиреозе сохраняет свою актуальность. Пропилтиоурацил (ПТУ) - фармакологический препарат, который более 50 лет успешно приме­няется при лечении гипертиреоза [10] и его дей­ствие связано с ингибированием монодейодиназы I типа.

Поэтому целью нашей работы было изучение динамики структурных изменений ренальной па­ренхимы крыс, подвергавшихся длительному ком­бинированному воздействию тироксина и ПТУ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Для эксперимента были отобраны беспородные самцы белых крыс массой тела 250-300 г. Гипертиреоз вызывали ежедневным внутрижелудочным введением тироксина (Т4) в количестве 50 мкг на 100 г массы тела на протяжении 30 сут. В первый день эксперимента животные были разделены на 2 группы. Животные первой группы (n=25) по­лучали только Т4. Крысам второй группы (n=25) ежедневно вводили Т4+пропилтиоурацил (ПТУ). ПТУ вводили внутрижелудочно металлическим зондом, ежедневная доза ПТУ составляла 1 мг на 100 г массы тела.

Пробы тканей почек собирали на 10-, 20-е и на 30-е сутки эксперимента. Кроме того, был прове­ден сбор образцов ткани почек животных, полу­чавших только Т4 через 20 сут после прекраще­ния введения гормона. Для получения образцов тканей животных выводили из эксперимента пу­тем декапитации под легкой эфирной анестези­ей. Полученные пробы ткани фиксировали в 10% растворе формалина. Далее материал обрабаты­вали по общепринятой методике с последующей заливкой в парафин. Срезы тканей толщиной 5-7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином. Для выявления в срезах коллагеновых волокон соединительной ткани использовалась окраска по Ван-Гизону.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

На рис. 1, 2 представлены результаты анализа контрольной группы животных.

Гистологический анализ полученных образ­цов ткани позволил выявить умеренный характер структурных изменений в ренальной паренхиме животных, получавших только Т4 в течение 10 сут. В данной группе животных наиболее выраженные изменения были выявлены как в клубочках, так и тубулярном отделе нефрона. В клубочках отмеча­лись признаки резко выраженного полонокровия капиллярых петель стаза, сладжа, местами микро­тромбоза. Морфологически это сочеталось с ча­стичным сморщиванием, спадением капиллярных петель и расширением просвета капсулы Боумена (рис. 6).

В эпителии канальцев, приемущественно прок­симальных, отмечались признаки альтерации: на­бухание цитоплазмы с частичной утратой щеточ­ной каемки, диссоциация клеток, слущивание в просвет канальцев с частичной утратой щеточной каемки (рис. 3). Резко выраженное полнокровие перитубулярных капилляров с признаками стаза, сладжа и микротромбоза наблюдалось в тубулоинтерстиции (рис. 4).

Кроме того, при обзорной микроскопии выяв­лялись признаки периартериального отека и ве­нозного полнокровия (рис. 5).

На 20-е сутки эксперимента в группе крыс, получавших только Т4, наблюдается дальней­ший прогресс признаков повреждений клубоч­ков и канальцев. Наряду с вышеописанными из­менениями, в просвете канальцев появляются в значительном количестве гиалиновые цилиндры (рис. 9), а в тубулоинтерстиции единичные лифо- гистиоцитарные инфильтраты.

В клубочках на 20-е сутки эксперимента наблюдается появление признаков гиперклеточности, связанных, по-видимому, с пролиферацией мезангиоцитов и, частично, с появлением в струк­турах клубочков единичных лейкоцитов (рис. 7). Кроме того, на данных сроках наблюдаются оча­говые периваскулярные геморрагии в тубулоинтерстиции (рис. 8).

На 30-е сутки эксперимента в группе крыс, по­лучавших только Т4, обнаружены наиболее тяже­лые нарушения нефрона. Патологические изме­нения в проксимальных канальцах, наряду с вы­шеописанными, имели также участки фокального некробиотического процесса в ТИН (рис. 9).

Течение экспериментальной патологии сопро­вождается дополнительными изменениями в клу­бочках. В них образуются «лобулярноподобные» структуры с тромбозом, а местами и глобальной облитерацией просветов капилляров (апоплексия) (рис. 10).

В просвете капсулы почечных клубочков об­наруживаются фибриновые депозиты. В артериях отмечаются изменения, которые свидетельствуют об активации эндотелия (рис. 11).

Результаты патоморфологических исследо­ваний ренальной паренхимы крыс через 20 сут после прекращения введения тироксина на про­тяжении 30 дней показали, что через 20 сут после прекращения введения гормона в почках, с одной стороны, сохраняются достаточно выраженные признаки структурных нарушений, с другой - от­мечаются признаки начальных этапов репарации. В частности, в эпителии, наряду с сохраняю­щимися признаками дистрофии, некробиоза и десквамации, отмечаются признаки частичного восстановления структуры канальцев с уменьше­нием проявления альтеративных изменений в них (рис. 12).

В клубочках отмечаются освобождение части капиллярных петель от мироктромбов и активная гиперклеточная реакция в мезангии с формиро­ванием лобулярного рисунка, а также фокально­сегментарный склероз (рис. 13).

В тубулоинтерстиции, кроме признаков тром­боза микрососудов геморрагий, выявляются отло­жения гемосидерина приемущественно в соеди­нительной ткани (рис. 14).

В артериях, наряду с периваскулярным отеком, наблюдаются признаки микротромбоза артерий с субэндотелиальным отеком (рис. 15) и перваскулярного склероза (рис. 16).

При комбинированном введении крысам Т4 и ПТУ на 10-е сутки эксперимента структура тубу­лярного эпителия относительно сохранна. Выяв­ляются признаки альтерации эпителия в виде на­бухания эпителия, очаговой гидропической дис­трофии и слущивания клеток в просвет канальцев (рис. 20).

В перитубулярных капиллярах отмечаются признаки очагового стаза и микротрмбоза , черная стрелка (рис. 19).

Структурные изменения клубочков, тубуло- интерстиция и канальцев существенно не имели существенных различий с группой животных, по­лучавших только тироксин в течение 10 дней.

Анализируя гистопрепараты почек крыс, под­вергавшихся в течение 20 сут комбинированному введению Т4 и ПТУ, мы констатируем, что эпи­телий проксимальных и дистальных канальцев имеет аналогичные изменения, описанные выше. Вместе с тем, как и в группе животных, полу­чавших только тироксин, отмечались единичные лимфогистоцитарные инфильтраты (рис. 20).

В зонах некробиотических изменений каналь­цев иногда за счет гибели эпителия базальная мембрана канальцев частично оголяется. В таких участках регистрируются микротромбы и диапе- дезные кровоизлияния с выходом форменных эле­ментов крови в просвет канальцев.

В клубочках наблюдались изменения, анало­гичные соответствующему сроку в группе живот­ных, получавших только тироксин.

В целом, если сравнивать структурные изме­нения ренальной паренхимы животных, получав­ших только Т4 или Т4+ПТУ, то следует отметить, что на 20-е сутки эксперимента тяжесть и распро­страненность, в частности, тромбозов и некробиотических изменений были более высокими в группе животных, не получавших ПТУ.

После 30 дней комбинированного введения крысам Т4 и ПТУ эпителий проксимальных и дистальных извитых канальцев набухший с при­знаками дистрофических изменений, местами некротизирован и слущен в просвет канальцев так, что базальная мембрана дистальных извитых канальцев оказывается лишенной эпителия (рис. 21).

Иногда, особенно вблизи очагов паренхима­тозных кровоизлияний, в просвете канальцев определяются форменные элементы крови. В клу­бочках, с одной стороны, отмечалось отсутствие существенных патоморфологических изменений, с другой - в ряде из них наблюдалась умеренная очаговая пролиферация эндотелиоцитов и мезан- гиоцитов в капиллярных петлях клубочков. Реги­стрировалась выраженная гиперемия капилляров с микротромбами (рис. 22). При этом, коллагено­вые отложения выявляются в минимальной степе­ни.

Необходимо указать, что патоморфологиче­ские изменения в обеих группах имели во многом сходные признаки. Однако распространенность и тяжесть этих изменений были более выраженны­ми в группе животных, получавших только Т4.

ОБСУЖДЕНИЕ

Необходимо отметить, что фармакологиче­ский эффект ПТУ, в конечном счете, направлен на угнетение гормоногенеза в секретирующих фолликулах щитовидной железы. В условиях на­шего эксперимента терапевтические свойства препарата существенно ограничивались экзо­генным поступлением тироксина. Тем не менее, целесообразность применения ПТУ, по нашему мнению, обусловлена эффективностью препарата в отношении ингибиции процессов конверсии ти­роксина в физиологически активную форму гор­мона - трийодтиронин. Почки являются важным органом-мишенью тиреоидных гормонов [11, 12]. В почечной паренхиме активно протекают про­цессы конверсии тироксина в физиологически ак­тивную форму - трийодтиронин [13, 14]. В свою очередь, в условиях гипертиреоза избыточная продукция трийодтиронина может стимулировать активность внутрипочечной РАС [5, 15, 16]. Ак­тивацию трийодтиронином внутрипочечной РАС допустимо рассматривать в качестве важнейшего патофизиологического механизма ренальных дис­функций при гипертиреозе. Такое предположение подтверждается благоприятным эффектом инги­биторов РАС на функциональное состояние почек [17, 18] и гистологические показатели почек крыс в условиях экспериментального гипертиреоза [9].

Опираясь на приведенные аргументы, мы предполагали, что в условиях эксперименталь­ного гипертиреоза применение ПТУ позволило бы добиться ослабления структурных нарушений ренальной паренхимы в результате подавления пусковых механизмов неадекватной активации внутрипочечной РАС. С указанных позиций наи­больший интерес представляли степень и дина­мика структурных повреждений проксимального канальца нефрона. Данный интерес был обуслов­лен сообщениями о том, что активация внутрипочечной РАС может сопровождаться повышением секреции ренина не только клетками ЮГА, но и, в значительно большей степени, усилением вну­триклеточной продукции компонентов РАС в ка­нальцевом эпителии. В этом случае значительные количества ангиотензина, образующегося непо­средственно в канальцевом эпителии, оказывают свое действие по аутокринному механизму, не поступая во внутриорганный и системный крово­ток [19, 20]. Привлекает внимание тот факт, что в нашем эксперименте структурные нарушения ренальной паренхимы на ранних этапах течения экспериментальной патологии преимущественно затрагивают проксимальный S2 отдел канальца нефрона, в котором, главным образом, локализо­ван автономный сегмент внутриренальной РАС [19, 20]. Действительно, вполне отчетливые при­знаки структурных нарушений нефроцитов прок­симального извитого отдела канальца выявлены в пробах ткани крыс, получавших Т4 в течение 20 сут. По нашему мнению, поражение проксималь­ных извитых сегментов нефрона первичны по от­ношению к другим отделам нефрона и вызваны резким усилением продукции ангиотензина-II нефроцитами. В свою очередь, неограниченная сти­муляция ангиотензина-II может сопровождаться индукцией воспаления [21], фиброзом ткани [22] и апоптозом эпителиальных клеток [23].

К 30-м суткам с момента начала введения гормона регистрировались грубые структурные нарушения сосудисто-клубочкового аппарата, а также эпителия по всей оси канальцевого отде­ла нефрона. Подчеркнем, что структурные по­вреждения обнаружены не только в корковых, но и медуллярных сегментах канальца. Также были выявлены множественные очаги кровоизлияния. Анализ гистологических препаратов почки крыс к 30-м суткам эксперимента позволяет констати­ровать грубые нарушения ренальной паренхимы и составить неблагоприятный прогноз. Такие вы­воды подтверждаются изучением гистологиче­ских препаратов почек крыс через 20 сут после завершения введения тироксина в течение 30 сут. В данной серии сохраняются признаки некробиотических изменений ткани на фоне заметной сти­муляции репаративных процессов.

В группе крыс, подвергавшихся комбиниро­ванному воздействию тироксина и ПТУ, уже на 10-е сутки эксперимента степень повреждения ткани почек существенно не отличается от изме­нений в группе животных, получавших только Т4. Установлено, что на данном временном отрезке течения экспериментальной патологии изменения структуры нефрона носят достаточно умеренный характер.

По мере течения экспериментальной патоло­гии в группе крыс, получавших ПТУ и тироксин, имеет место дальнейшее усиление деструктив­ных процессов на уровне канальцевого отдела. На завершающем этапе исследований в гистологиче­ских препаратах почек крыс данной группы на­блюдаются некроз и десквамация нефроцитов по всей оси канальцевого отдела, оголение базальной мембраны канальцев коркового и мозгового веще­ства, клубочки подвергаются некробиотическим изменениям и лимфогистиоцитарной инфильтра­ции, обнаружены множественные очаги кровоиз­лияний. Вместе с тем, интенсивность поврежде­ния ренальной паренхимы несколько ниже, чем у животных, получавших только Т4.

По нашему мнению, следует указать, что, на­ряду с перечисленными изменениями структур нефрона под влиянием экзогенного Т4, по мере течения экспериментальной патологии наблю­дается усиление тромбоза кровеносных сосудов, что можно рассматривать в качестве признака на­рушения системы регуляции агрегатного состоя­ния крови. С одной стороны, усилению процесса образования тромбов сопутствует нарастание по­вреждений ренальной паренхимы и кровеносных сосудов почки. С другой стороны - следует от­метить, что йодтиронины [24], ТТГ [25] и ренинангиотензиновая система [26] играют важную роль в регуляции системы контроля агрегатного состояния крови. При этом, введение животным ПТУ несколько ослабляет не только выражен­ность структурных нарушений нефрона, но и про­цесса тромбообразования.

Таким образом, нами не выявлено резко выра­женного благоприятного влияния ПТУ на струк­турные показатели почек крыс в условиях экспе­риментального гипертиреоза. Было установлено, что, с одной стороны, введение животным ПТУ способствует некоторому сдерживанию интен­сивности структурных повреждений ренальной паренхимы и процесса тромбообразования. С другой стороны - нами не обнаружено четких признаков активации репаративных процессов. Возможно, ограничение процессов конверсии тироксина в физиологически активную форму - трийодтиронин в значительной мере отражается на эффектах Т3 и его метаболитов (дийодтиронинов), направленных на оптимизацию обмен­ных процессов в ренальной паренхиме [27-29], усиление антиоксидантной защиты ткани почки [30, 31], координацию факторов, регулирующих репаративные механизмы в тканях [32]. Действи­тельно, в литературе имеются единичные сведе­ния о том, что введение крысам ПТУ усугубляет структурные повреждения ренальной паренхимы, вызванные гентамицином, и замедляет темпы репаративных процессов в почке [33].

Таким образом, сопоставляя данные литера­туры с результатами собственных исследований, можно сделать несколько выводов. Во-первых, гипертиреоз вызывает грубые структурные из­менения ренальной паренхимы. Ведущим пато­физиологическим механизмом является пораже­ние проксимального канальца нефрона. По мере прогрессирования эндокринной патологии про­исходит повреждение канальцевого эпителия по всей оси нефрона, включая структурные наруше­ния сосудисто-клубочкового аппарата и системы регуляции агрегатного состояния крови. Комби­нированное введение крысам тироксина и ПТУ несколько ослабляет развитие структурных по­вреждений ренальной паренхимы и образования тромбов. Ранее полученные нами результаты де­монстрируют благоприятное влияние блокаторов РААС (ингибиторов АПФ и антагонистов АТ1- рецепторов) на функциональное состояние почек [17, 18] и гистологические показатели почек крыс [9] в условиях экспериментального гипертиреоза. Следовательно, во-вторых, мы не исключаем, что в данном контексте ангиотензин-IIдопустимо рассматривать в качестве одного из гуморальных медиаторов тиреоидных гормонов, которому при­надлежит ведущая роль в патогенезе и прогрес­сировании патологии почек при гипертиреозе. Возможно, собственно повышенный системный уровень тиреоидных гормонов не представляет прямой опасности структурной целостности ренальной паренхимы. Поэтому стратегия на нор­мализацию тиреоидного статуса организма не является достаточной для защиты тканей почки от повреждения и обязательно должна включать в себя применение блокаторов РААС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Течение экспериментального гипертиреоза приводит к значительным структурным наруше­ниям почечной паренхимы, формируя риск воз­никновения и прогрессирования ХБП. Особенно­сти морфологических изменений позволяют оха­рактеризовать как проявления тубулоинтерсти- циального нефрита. Комбинированное введение крысам тироксина и пропилтиоурацила оказывает слабо выраженный благоприятный эффект, не­сколько ограничивая развитие структурных по­вреждений ренальной паренхимы и образования тромбов. Необходимо проведение дальнейших исследований для уточнения характера морфоло­гических изменений в почках человека при гипертиреозе.