Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

THE DETERMINATION OF THE REGIONAL NORM INDICATORS OF THE CONTENT OF THYROID STIMULATING HORMONES IN THE SERUM OF THE INHABITANTS OF ROSTOV

Shimanskaya E.I. 1 Shkurat T.P. 1 Kozlova M.Yu. 1 Popova Z.G. 1 Simonovich E.I. 1
1 Academy of biology and biotechnology of Southern Federal University
The study of the thyroid stimulating hormone (TSH), the free thyroxine (T4) and of the antibodies to the theroid peroxidase in the serum of people living in different towns and places of Rostov regions for the determination of regional norm was held. The blood of 3000 almost healthy donors provided by the local blood transfusion station served as the material for the study.The content of the thyroid stimulating hormones in the serum was defined by the method of competetive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) on the automatic immunoassay analyzer “ ALISEI Q.S.” by using reagent sets made by “The Alkor-Bio” and “The Vector Best”. For the determination of the thyroid ELISA-TSH we used “sandwich-variant” of ELISA. We defined regional norms of the content of thyrotropin and thyroid hormones in the blood of the inhabitants of Rostov region. They are 7,53-21,35 n/mol for the thyroxine, 0,19–2,81 n/mol for the thyrotropin hormone and 0-25 u/ml for the antibodies to the theriodic peroxidase. The materials are different from the norms of diagnostic system makers, they will serve as a ground and an adequate criterion for the futher research of the effect of small radiation doses on the theroid function of the citizens of 30 km Rostov NPP zone.
enzyme-linked immunosorbent assay
regional norms
antibodies to the theroid peroxidase
free thyroxine
thyroid stimulating hormone

В последнее время большое внимание исследователей привлекает проблема эффектов малых доз радиации на биологические объекты в связи с увеличивающимся радиоактивным загрязнением окружающей среды [1, 2, 5]. Развитие атомной энергетики делает актуальными исследования, посвященные мониторингу здоровья людей, проживающих вблизи атомных электростанций, и изучению последствий влияния малых доз радиации [6, 9]. В таких работах важным является подбор комплекса информативных биологических маркеров, позволяющего оценить состояние здоровья жителей территорий, прилегающих к АЭС [7, 8].

Эндокринная система человека одной из первых реагирует на изменения окружающей среды и играет важную роль в адаптации к неблагоприятным воздействиям. В связи с трудностями клинической диагностики гипотиреоза ведущая роль отводится гормональному исследованию, проведение которого позволяет в ранние сроки диагностировать заболевание и своевременно начать терапию.

Собственно тиреоидными гормонами принято считать продукты фолликулярных клеток – йодированные тиронины: Т3 и Т4. Отличительная особенность тиреоидных гормонов состоит в том, что для их биологической активности требуется микроэлемент йод.

Физиологическое действие тиреоидных гормонов разнообразно. Они влияют почти на все процессы обмена и функцию многих органов и тканей. Тиреоидные гормоны повышают потребность тканей в кислороде и образование энергии, тем самым влияют на белковый обмен. В физиологических дозах стимулируют синтез белка и способствуют процессам роста [4].

Высокая специфичность и чувствительность, информативность и широкая доступность, возможность использования в качестве экспресс-анализа сделали гормонодиагностику одним из важнейших методов обследования при фактически любых заболеваниях щитовидной железы. С этой целью нами было изучено содержание тиреотропного гормона (ТТГ) и свободного тироксина (Т4), а также антитела к тиреоидной пероксидазе (АТ-ТПО) в сыворотке крови лиц, проживающих в различных городах и районах Ростовской области, для определения региональной нормы.

Методы исследования

Материалом для исследования служила кровь 2415 доноров в возрасте 18–45 лет, соотношение полов – 1:1, проживающих в различных районах Ростовской области.

Содержание тиреотропных гормонов в сыворотке крови определяли методом конкурентного твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) на автоматическом иммуноферментном анализаторе «ALISEI Q.S.», с использованием реагент-наборов производства «Алкор-Био» и «Вектор-Бест». Для определения ТироидИФА-ТТГ нами был использован «сэндвич»-вариант твердофазного иммуноферментного анализа [3]. Статистическая обработка результатов производилась с использованием программы Statistica 6.0. Расчеты верхнего и нижнего пределов региональной нормы проводились с использованием метода сигмальных отклонений. Достоверность отличий определяли с использованием критерия Стьюдента. Расчет нижнего и верхнего предела региональной нормы производили с использованием метода сигмальных отклонений.

Результаты и их обсуждение

В таблице 1 и на рисунке 1 приведены значения концентраций ТТГ в сыворотке крови доноров в зависимости от месяца исследования.

Таблица 1

Концентрация тиреотропного гормона (ТТГ) в сыворотке крови доноров

Месяц

Количество обследованных

Среднее значение концентрации ТТГ(мкМЕ/мл)

S

СV, %

Май

500

1,3542

0,7043

52,01

Июнь

500

1,3753

0,7379

53,65

Июль

500

1,2338

0,6122

49,62

Август

500

1,6160

0,7867

48,68

Сентябрь

500

1,5143

0,6772

44,72

S

2500

1,4187

0,6980

49,29

Рис. 1. Процент отклонения содержания ТТГ от среднестатистического значения в разные месяцы исследования (май—сентябрь)

Как видно из таблицы 1 и рисунка 1, содержание ТТГ в сыворотке крови жителей Ростовской области (контрольная группа) варьирует в зависимости от месяца исследования от 1,2338 до 1,6160 мкМЕ/мл. Наименьшее среднее значение концентрации ТТГ было зарегистрировано в июле и составило 1,2338 мкМЕ/мл, что было достоверно снижено по сравнению со среднестатистическим на 13% (р<0,001). Наибольшее среднее значение концентрации ТТГ было зарегистрировано в августе и составило 1,616 мкМЕ/мл, что было достоверно выше по сравнению со среднестатистическим — на 13,9% (р<0,001).

В таблице 2 представлены результаты изучения концентрации тироксина (Т4 свободный) в сыворотке крови жителей Ростовской области. Как видно из таблицы, уровень тироксина варьирует в пределах от 7,6 до 23,02 пмоль/л, при этом среднестатистическое значение составило 14,44 пмоль/л. На рисунке 2 показан процент отклонения значения концентрации гормона Т4 свободного в сыворотке крови в исследуемые месяцы (май—октябрь) от среднестатистических значений. Наименьшее среднее значение концентрации Т4 было зарегистрировано в июле и составило 10,9397 пмоль/л, что было достоверно снижено по сравнению со среднестатистическим на 25% (р<0,001). Наибольшее среднее значение концентрации Т4 было зарегистрировано в июне и составило 15,2249 пмоль/л, что на 5,2 % (р<0,001) выше по сравнению со среднестатистическим.

Таблица 2

Определение концентрации тироксина (Т4 свободный) в сыворотке крови жителей Ростовской области

Месяц

Среднее значение концентрации Т4 (пмоль/л)

S

Min значение

Max значение

CV %

Количество обследованных

май

15,2249

3,8984

7,4281

23,0217

25,61

252

июнь

15,4926

3,5515

8,3897

22,5955

22,92

293

июль

10,9397

2,3371

6,2654

15,6140

21,36

121

август

14,4143

3,4160

7,5823

21,2464

23,70

215

сентябрь

13,8818

3,1049

7,6720

20,0916

22,37

155

октябрь

13,1186

2,7621

7,5944

18,6428

21,05

79

Определение концентрации тироксина (Т4 свободный) в сыворотке крови лиц контрольной группы было достоверно выше по сравнению со среднестатистическим — на 6,6% (р<0,001).

Рис. 2. Процент отклонения содержания тироксина от среднестатистического значения в разные месяцы исследования (май—сентябрь)

В течение последних двух десятилетий проблемы, связанные c аутоиммунными процессами — иммунологическими реакциями против тканевых компонентов собственного организма, привлекают внимание патологов, иммунологов и клиницистов различных специальностей.

Для своевременной диагностики тиреоидной патологии и нарушений функции щитовидной железы определение АТ-ТПО в комплексе с ТТГ и свободным Т4 показано у лиц с неблагоприятным радиационным анамнезом и любыми другими аутоиммунными заболеваниями.

В таблице 3 представлены результаты изучения АТ-ТПО в сыворотке крови жителей Ростовской области. Как видно из таблицы, уровень антител к тиреоидной пероксидазе варьирует в пределах от 4,1 до 5,47 Ед/мл, при этом среднестатистическое значение составило 4,98 Ед/мл. На рисунке 3 показан процент отклонения значения концентрации АТ-ТПО в сыворотке крови в исследуемые месяцы (май—октябрь) от среднестатистических значений. Наименьшее среднее значение концентрации АТ-ТПО было зарегистрировано в сентябре и составило 4,14 Ед/мл, что было достоверно снижено по сравнению со среднестатистическим — на 17,5% (р<0,001). Наибольшее среднее значение концентрации АТ-ТПО было зарегистрировано в июне и составило 5,47 Ед/мл, что на 10,1 % (р<0,001) выше по сравнению со среднестатистическим..

Таблица 3

Определение концентрации антител к тиреоидной пероксидазе (АТ-ТПО) в сыворотке крови жителей Ростовской области

Месяц

Среднее значение концентрации АТ-ТПО

Min значение

Max значение

Количество обследованных

CV %

Май

5,37

0

1000

500

21,68

Июнь

5,47

0

1000

500

20,20

Июль

5,1

0

1000

500

24,57

Август

4,4

0

1000

500

22,01

Сентябрь

4,14

0

1000

500

21,90

Октябрь

4,9

0

1000

500

23,90

Рис. 3. Процент отклонения содержания антител к тиреоидной пероксидазе от среднестатистического значения в разные месяцы исследования (май—сентябрь)

Нами были рассчитаны значения региональной нормы содержания ТТГ, Т4, АТ-ТПО для Ростовской области. Результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4

 

Т4

ТТГ

АТ-ТПО

 

min

max

min

max

min

max

Норма производителя

9,00 пмоль/л

23,00 пмоль/л

0,23 мкМЕ/мл

3,40 мкМЕ/мл

0

30

Региональная норма

7,53 пмоль/л

21,35 пмоль/л

0,19 мкМЕ/мл

2,81 мкМЕ/мл

0

25

%

–16

–7

–17

–17

0

–17

Таким образом, проведенные исследование позволили сформировать значения региональной нормы содержания ТТГ, Т4 и АТ-ТПО для Ростовской области, которые отличаются от норм производителей диагностических систем и послужат основой и адекватным критерием для проведения дальнейших исследований влияния малых доз радиации на функцию щитовидной железы у жителей 30-километровой зоны Ростовской АЭС.

Работа выполнена в рамках базовой части внутреннего гранта ЮФУ по проекту 213.01-2015/003ВГ «Изучение ДНК-элементов, не кодирующих белок, в структуре различных геномов»

Рецензенты:

Денисова Т.В., д.б.н., профессор Академии биологии и биотехнологии Федерального Государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону;

Чистяков В.А., д.б.н., главный научный сотрудник Академии биологии и биотехнологии Федерального Государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону.