Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

В научной литературе накоплен обширный материал по влиянию радиации на биологические системы [6,7]. Первоначально интерес к этой проблеме был обусловлен разворачивавшейся гонкой ядерных вооружений, впоследствии – развитием ядерной энергетики. В последнее время большое внимание исследователей привлекает проблема эффектов малых доз радиации на биологические объекты в связи с увеличивающимся радиоактивным загрязнением окружающей среды [8,9]. Экспериментальные работы, посвященные исследованию эффектов в области малых доз радиации, с которыми сталкиваются люди в обыденной жизни, заполнены данными, полученными путем экстраполяции из области больших доз. Достаточно сказать, что не определено понятие «малые дозы» радиации. По этой причине в радиобиологии существует спектр гипотез о степени опасности малых доз радиации: от линейно-беспороговой, когда опасными считаются любые сколь угодно малые дозы радиации, до гипотезы радиационного гормезиса, когда малые дозы радиации считаются полезными для живых организмов.

Ионизирующая радиация в первую очередь поражает щитовидную железу, нарушая баланс йода и вызывая сбой всей эндокринной системы [10]. Поэтому изучение ее состояния по уровню тиреоидных гормонов является достаточно актуальным для жителей 30-км зоны Ростовской АЭС, а также жителей Ростовской области [3].

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 (контрольная группа) и жителей 30-км зоны Ростовской АЭС.

Материалы и методы исследования

Материалом для исследования служила кровь 2415 практически здоровых доноров в возрасте 18–45 лет, соотношение полов – 1:1, проживающих в 30-км зоне Ростовской АЭС (n=500), а также жителей г. Ростов-на-Дону (n=1115) и Ростовской области – Чертковский район (n=200), Мясниковский р-н (n=100), Ремонтненский р-н (n=200), г. Сальск (n=100), г. Пролетарск (n=100) (рис. 4). Районы Ростовской области для скрининговых исследований выбирались по следующим показателям: удаленность от РАЭС; структура промышленного производства; прохождение крупнейших авто- и железнодорожных магистралей; количество жителей.

Материалом исследования являлась сыворотка крови, полученная из венозной крови в необходимом для исследования количестве. Забор крови осуществлялся натощак с 8 до 11 утра с применением системы Vacutainer (Bioline, USA). Содержание тиреотропных гормонов в сыворотке крови определяли методом конкурентного твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) на автоматическом иммуноферментном анализаторе «ALISEIQ.S.». Для определения ТироидИФА-ТТГ нами был использован «сэндвич»-вариант твердофазного иммуноферментного анализа.

Статистическая обработка результатов производилась с использованием программы Statistica 6.0. Расчет верхнего и нижнего пределов региональной нормы проводился с использованием метода сигмальных отклонений. Достоверность отличий определяли с использованием критерия Стьюдента [2].

Результаты исследований

Одним из основных гормонов щитовидной железы является тироксин (Т4), который представляет собой йодированные производные аминокислоты тирозина. Основным биологическим эффектом у взрослого человека является калоригенное, метаболическое воздействие, а основной мишенью в клетке – процессы протеосинтеза, окислительного фосфорилирования в митохондриях [1,4]. Содержание Т4 в щитовидной железе достигает в покое 170 мкг/г железы. Ежедневно в кровь выделяется около 80 мкг Т4. Высокое содержание общего Т4 может наблюдаться при синдроме повышенного содержания тироксинсвязывающих белков, а повышение содержания свободных фракций этого гормона – при нарушении синтеза этих белков при патологии печени.

Исследования содержания тироксина в сыворотке крови жителей 30 км зоны Ростовской АЭС в зависимости от пола и возраста представлены в таблице 1.

Таблица1

Содержание тироксина в сыворотке крови жителей 30-км зоны Ростовской АЭС

Как видно из представленной таблицы 1, средние значения уровня Т4 у мужчин и женщин в возрасте от 18 до 30 лет (14,09 пмоль/л и 14,37 пмоль/л соответственно) находятся в пределах региональной нормы (14,44 пмоль/л) содержания тироксина в сыворотки крови человека [10]. В возрастной группе старше 30 лет данный показатель, как у мужчин, так и у женщин незначительно понижен. Процент обследованных жителей с пониженным содержанием Т4 как мужчин, так и женщин в возрастной группе старше 30 лет почти в два раза превышает данный показатель у обследованных в возрасте от 18 до 30 лет. Процент жителей 30-км зоны Ростовской АЭС с повышенным содержанием тироксина (Т4) ни в одной из обследованных групп (в зависимости от пола и возраста) достоверно не изменялся и находится в верхних пределах физиологической нормы, рассчитанной для региона Ростовской области.

На рисунке 1 представлены данные о количестве жителей (%) Ростовской области с пониженным (а) и повышенным (б) содержанием Т4 в сыворотке крови.

аб

Рис.1. Процент обследованных с пониженным содержанием Т4 в сыворотке крови по РО

Как видно из представленных гистограмм, в среднем у 20 % всех обследованных жителей выявлено пониженное содержание тироксина вне зависимости от пола и возраста. Обращает на себя внимание достаточно тяжелое положение жителей Чертковского района. В данной скрининговой группе у 60 % женщин и 28 % мужчин выявлено пониженное содержание тироксина. Низкий уровень Т4 может наблюдаться в пожилом возрасте, при атеросклерозе, заболеваниях почек, сердца, психики, а также при приеме до обследования препаратов йода, брома и нейротропных веществ. Однозначно сказать о том, какой из этих факторов мог повлиять на результаты исследований, достаточно сложно. Повышение уровня тироксина не отмечено ни у одного из мужчин обследуемых районов. И только у 9 из 100 жительниц Ремонтненского района данный показатель превышает верхние пределы физиологической нормы, рассчитанной для региона Ростовской области.

Следующим этапом исследования явилось исследование содержания тиреотропного гормона в сыворотке крови жителей 30-км зоны Ростовской АЭС. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2

Содержание тиреотропного гормона в сыворотке крови жителей 30-км зоны РАЭС

Как видно из таблицы 2, содержание ТТГ в сыворотке крови жителей варьирует в зависимости от пола от 0,29 до 9,52 мкМЕ/мл – у мужчин и от 0,24 до 6,7 мкМЕ/мл. Наименьшее среднее значение концентрации ТТГ было зарегистрировано у женщин возрастной группы старше 30 лет и составило 1,5 мкМЕ/мл, что было достоверно неотличимо по сравнению со среднестатистическим (1,42 мкМЕ/мл) (Р<0,001). Наибольшее среднее значение концентрации ТТГ было зарегистрировано у мужчин в возрасте от 18 до 30 лет и составило 1,8 мкМЕ/мл, что было выше по сравнению со среднестатистическим на 13,9 % (Р<0,001). Процент обследованных жителей с повышенным содержанием ТТГ колебался в пределах от 7,5 % до 8,5 % – у мужчин и от 9,5 % до 13,9 % у женщин. Ни у одного из жителей 30-км зоны РАЭС пониженного содержания ТТГ ни в одной из обследованных групп (в зависимости от пола и возраста) не обнаружено, а данный показатель находится в пределах физиологической нормы, рассчитанной для региона Ростовской области [10]. Тиреотропный гормон (ТТГ) оказывает стимулирующее влияние на все этапы биосинтеза гормонов щитовидной железы. Так, он усиливает транспорт йодидов, их окисление в йод и органификацию, а также собственный биосинтез гормонов и выведение их в кровь. Как гипо-, так и гипертиреоз могут быть вызваны недостатком или, соответственно, избытком ТТГ. При периферическом гипотиреозе уровень ТТГ повышен. При центральном гипотиреозе ТТГ в крови отсутствует.

На рисунке 2 представлен процент обследованных с повышенным и пониженным содержанием тиреотропного гормона у мужского и женского населения Ростовской области. Как видно из гистограмм, высокий уровень ТТГ зарегистрирован у жительниц Мясниковского и Ремонтненского районов (31,8 % и 31,25 % соответственно). Достаточно высок процент обследованных мужчин с повышенным содержанием ТТГ Сальского и Ремонтненского районов (20,3 % и 22,8 % соответственно). Пониженного уровня по данному показателю ни в одном из обследованных районов Ростовской области не выявлено (рис. 2).

а б

Рис. 2. Количество жителей (% от числа обследованных) с пониженным (б) и повышенным (а) содержанием ТТГ по РО

Ряд обстоятельств обусловил большое значение изучения аутоиммунных процессов при заболеваниях щитовидной железы для клиницистов-эндокринологов. Вследствие значительного повышения удельного веса аутоиммунного тироидита среди других форм тироидной патологии приобрело большое практическое значение изучение этиологии, патогенеза, клиники, диагностики и лечения этого заболевания. Другой причиной, делающей актуальным изучение аутоиммунных процессов при заболеваниях щитовидной железы, является то, что многие, а практически даже все формы тироидной патологии могут осложняться аутоиммунными реакциями. Третьим, не менее существенным моментом, является тот факт, что воздействие радиации на организм человека вызывает формирование аутоантител к веществам эндогенного происхождения и, в частности, к антигенам щитовидной железы [1,3,4].

Антитела к тиреоидной пероксидазе – показатель агрессии иммунной системы по отношению к собственному организму. Тиреоидная пероксидаза обеспечивает образование активной формы йода, которая способна включаться в процесс иодификации тиреоглобулина. Антитела к ферменту блокируют его активность, вследствие чего снижается секреция тиреоидных гормонов (T4,T3). Однако АТ-ТПО могут быть только «свидетелями» аутоиммунного процесса. Антитела к тиреопероксидазе – наиболее чувствительный тест для обнаружения аутоиммунного заболевания щитовидной железы.

Определение АТ-ТПО используется для диагностики аутоиммунных тиреопатий: болезни Грейвса, аутоиммунного тиреоидита. Причём у пациентов с вероятностным диагнозом, но при отсутствии антител при первичном обследовании, показано их повторное определение в течение первого и второго года наблюдения.

Результаты исследования концентрации антител к тиреоидной пероксидазе в сыворотке крови жителей 30-км зоны РАЭС представлены в таблице 3. Как видно из таблицы в группу риска аутоиммунных поражений щитовидной железы попали женщины, причем максимальные значения приходятся на возрастную группу от 18 до 30 лет (11,32 % обследованных). У мужчин всех возрастных групп антитела к тиреоидной пероксидазе, которые являются показателем агрессии иммунной системы по отношению к собственному организму, выявлены только у 5 % обследованных и находятся в пределах физиологической нормы, рассчитанной для региона Ростовской области.

Таблица 3

Концентрация антител к тиреоидной пероксидазе в сыворотке крови жителей 30-км зоны Волгодонской АЭС

Частота регистрации обследованных жителей Ростовской области с повышенным содержанием АТ-ТПО варьирует в зависимости от половой принадлежности и места жительства (рис. 3). Так для женщин достоверное (р < 0,01) увеличение частоты регистрации повышенной концентрации антител отмечено в Ремонтненском и Мясниковском районах (24,2 % и 22,9 %). У жителей Чертковcкого, Сальского районов и 30-км зоны АЭС данный показатель достоверно не отличается от среднестатистической нормы.

Рис. 3. Количество жителей (% от числа обследованных) с повышенным содержанием АТ-ТПО

Резюмируя итоги исследования транзиторного гипотиреоза у жителей 30-км зоны и жителей разноудаленных от РАЭС районов Ростовской области, следует отметить увеличение числа женщин с данной патологий в Мясниковском и Ремонтненском районах.

При гормональном исследовании латентному (субклиническому) первичному гипотиреозу соответствует высокий уровень ТТГ при нормальном Т4, манифестному первичному гипотиреозу – гиперсекреция ТТГ и сниженный уровень Т4. Между уровнями ТТГ и Т4 имеется логарифмическая зависимость, в связи с чем даже небольшое снижение концентрации свободного Т4 трансформируется в значительно большее увеличение уровня ТТГ. Таким образом, субклинический гипотиреоз определяется тогда, когда уровень свободного Т4 формально находится в пределах нормы.

Поскольку первичный гипотиреоз в большинстве случаев развивается в исходе аутоиммунного тиреоидита, могут определяться его типичные серологические маркеры (антитела к тиреоглобулину и пероксидазе тиреоцитов). При вторичном гипотиреозе снижены уровни как ТТГ, так и Т4. Хотя описаны случаи вторичного гипотиреоза с нормальным или даже повышенным уровнем ТТГ.

На рисунке 4 представлены результаты комплексного обследования жителей Ростовской области. Повышение частоты регистрации высокого уровня тиреоидных гормонов в сыворотке крови обследованных по сравнению со средней частотой по области выявлено в Чертково и Мясниковском районах (в 1,5 раза выше по ТТГ и на 30 % ниже по Т4).

Рис. 4. Распространенность транзиторного гипотиреоза в городах и районах Ростовской области

На западе области наблюдается неблагоприятная картина, несколько повышен уровень ТТГ вокруг близлежащих к Ростову городов. Отмечается небольшой процент жителей с повышенным ТТГ в Мясниковском районе. Оценивая восточную часть Ростовского региона, следует отметить уменьшение процентного содержания жителей с ТТГ – в Ремонтненском и Волгодонском районах. На юге Ростовской области отмечается увеличение количества жителей с транзиторным гипотиреозом.

Большинство авторов заболевания щитовидной железы связывают с особенностями микроэлементного состава местности. В настоящее время классическая йодная теория пересматривается, заслуживает внимания гипотеза о том, что в основе этих заболеваний лежит дисбаланс металлов в почве, который может быть обусловлен интенсивной техногенной нагрузкой [4,5,10].

Исследования выполнены в рамках базовой части внутреннего гранта ЮФУ по проекту 213.01-2015/003ВГ.