Введение
Среди патологий щитовидной железы чаще всего встречается гипотиреоз [1-3]. По механизму развития гипотиреоз может быть первичным (в связи с патологией самой щитовидной железы) или вторичным (вследствие дефицита ТТГ (тиреотропного гормона)) [4; 5]. Диагностика и лечение данной патологии является актуальной проблемой [6; 7]. Веществами, оказывающими мембранопротекторное действие, являются антиоксиданты. К антиоксидантам фенольного типа относится феруловая кислота [8-10].
Цель исследования: изучить влияние феруловой кислоты на биохимические показатели крови в условиях экспериментального гипотиреоза.
Материалы и методы исследования
Опыты проводились на половозрелых крысах-самцах линии Wistar, возраст 10-12 недель, масса 180-220 г, полученных из вивария ПМФИ- филиала ВолгГМУ. Перед непосредственным проведением эксперимента животные помещались в карантинное отделение на 14 дней. Во время исследования животные содержались в контролируемых условиях вивария при температуре воздуха 22±2°С, относительной влажности 60±5% и 12-часовой смене суточного цикла в макролоновых клетках по 5 особей. Доступ к корму и воде не ограничивали. При проведении эксперимента на лабораторных животных руководствовались общепризнанными биоэтическими принципами «трех R», а также положениями Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (2000) и принципами гуманной экспериментальной техники по программе UFAW. Для постановки эксперимента животных разделяли на 4 группы по 10 особей (табл. 1):
первая – интактные (биологический контроль),
вторая – контрольная (экспериментальный гипотиреоз),
третья – опытная (экспериментальный гипотиреоз на фоне терапии феруловой кислотой), четвертая – группа сравнения (экспериментальный гипотиреоз на фоне терапии этилметилгидроксипиридина сукцинатом).
С целью получения модели экспериментального гипотиреоза была использована химическая модель с применением перорального введения в течение 21 дня тиамазола («Мерк Хелскеа КГаА», Германия, серия 208124), подавляющего активность щитовидной железы. При этом было учтено, что использование высоких суточных доз приводит к полиорганной недостаточности токсического генеза, а низкие дозы не обеспечивают развитие основных симптомов гипотиреоза. Доза 5 мг/100 г МТ была выбрана согласно литературным данным, как доза, обеспечивающая развитие тиреоидной дисфункции по эндемическому типу, когда на фоне дефицита йода увеличивается конверсия Т4 (тироксина) в Т3 (трийодтиронин) с дефицитом сТ4 (свободного тироксина) и увеличением ТТГ [11]. Феруловую кислоту (Greenutra Resource inc, GNR 23082502, годен до 24.08.2025 г.) вводили внутрибрюшинно в дозе 100 мг/кг в течение 21 дня параллельно с введением тиамазола. Эффективная доза феруловой кислоты была определена в предварительных исследованиях на других моделях эндокринных патологий [12]. Этилметилгидроксипиридина сукцинат (ООО «Фармасофт», серия 090624, годен до 06.2027 г.) - препарат сравнения с доказанным антиоксидантным действием [13-15] - вводили внутрибрюшинно в дозе 100 мг/кг в течение 21 дня параллельно с введением тиамазола. Дозу этилметилгидроксипиридина сукцината рассчитали, исходя из ½ максимальной суточной дозы, рекомендуемой для клинического применения (1200 мг на человека), с учетом коэффициента пересчета – 6 (на крысу). На 22-й день эксперимента под хлоралгидратным наркозом (внутрибрюшинно в дозе 300 мг/кг) проводили декапитацию животных. Использовали кристаллический порошок хлоралгидрата 98,5% (Jersey, USA:1-800-ACROS-01), который предварительно растворяли в воде, очищенной из расчёта 120 мг/мл раствора, что составляло 0,5 мл на крысу массой 200 граммов. Для исследования осуществляли забор венозной крови из правой половины сердца (пункцию сердца осуществляли при помощи вакуумных пробирок BD Vacutainer). Из крови получали сыворотку, в которой определяли биохимические показатели на полуавтоматическом биохимическом анализаторе RAL, (Испания, АО «Дианон»), гормоны – на анализаторе иммуноферментных реакций АИФР-01 «Униплон» (Москва, сертификат TCN 2103). Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета Statistica 10. Значимость различий медиан по группам рассчитывали по критерию Манна-Уитни. Различия показателей считались статистически значимыми при уровне значимости p < 0,05.
Таблица 1
Распределение экспериментальных животных по группам
|
Номер группы |
Количество животных (n), пол (♂, ♀) |
Доза активного вещества |
|
1 - интактные |
10♂ |
0 |
|
2 - контроль |
10♂ |
тиамазол 5 мг/100 г |
|
3 - опыт (тиамазол + феруловая кислота) |
10♂ |
тиамазол 5 мг/100 г + феруловая кислота 100 мг/кг |
|
4 - сравнение (тиамазол + этилметилгидроксипиридина сукцинат) |
10♂ |
тиамазол 5 мг/100 г + этилметилгидроксипиридина сукцинат 100 мг/кг |
Источник: составлено авторами.
Результаты исследования и их обсуждение
Полученные в ходе эксперимента данные свидетельствовали о статистически значимом увеличении ТТГ (на 113%) и снижении сТ4 (на 25%) в контрольной группе животных, получавших тиамазол, относительно интактных. Введение животным с гипотиреозом феруловой кислоты статистически значимо повышало продукцию ТТГ (на 24%) и сТ4 (на 24%) в сравнении с нелеченой группой. Применение вместе с тиамазолом этилметилгидроксипиридина сукцината также приводило к статистически значимому увеличению ТТГ (на 3%) и сТ4 (на 17%). Введение животным с гипотиреозом феруловой кислоты в большей степени, чем этилметилгидроксипиридина сукцинат, повышало уровень ТТГ, но не имело статистически значимых отличий от влияния этилметилгидроксипиридина сукцината на показатель Т4 (табл. 2).
Таблица 2
Влияние феруловой кислоты на концентрацию ТТГ и сТ4 в сыворотке крови животных с модельным гипотиреозом (медиана Me; нижний и верхний квартили [Q1; Q2])
|
Группа крыс |
ТТГ |
сТ4 |
|
Интактные |
0,1212 [0,115; 0,125] |
0,7445 [0,716; 0,787] |
|
Контроль |
0,2585 [0,252; 0,263] p1<0,05 |
0,561 [0,501; 0,631] p1<0,05 |
|
Тиамазол + феруловая кислота |
0,3205 [0,317; 0,330] p1<0,05 p2<0,05 p3<0,05 |
0,6975 [0,601; 0,815] p1>0,05 p2<0,05 p3>0,05 |
|
Тирозол + этилметилгидроксипиридина сукцинат |
0,266 [0,264; 0,272] p1<0,05 p2<0,05 |
0,6545 [0,648; 0,67] p1<0,05 p2<0,05 |
р1 – уровень статистической значимости по отношению к интактным животным;
р2 – уровень статистической значимости по отношению к группе контроля;
р3 - уровень статистической значимости отличий показаний 3-й группы от 4-й.
Источник: составлено авторами.
При исследовании глюкозы крови статистически значимых изменений этого показателя между всеми группами животных, в том числе между 3-й и 4-й группами, отмечено не было (табл. 3).
Таблица 3
Влияние феруловой кислоты на концентрацию глюкозы в сыворотке крови животных с модельным гипотиреозом (медиана Me; нижний и верхний квартили [Q1; Q2])
|
Группа крыс |
Глюкоза |
|
Интактные |
5,75 [5,5; 5,9] |
|
Контроль |
5,65 [5,3; 5,9] p1>0,05 |
|
Тиамазол + феруловая кислота |
5,8 [5,7; 5,9] p1>0,05 p2>0,05 p3>0,05 |
|
Тиамазол + этилметилгидроксипиридина сукцинат |
5,8 [5,6; 5,9] p1>0,05 p2>0,05 |
р1 – уровень статистической значимости по отношению к интактным животным;
р2 – уровень статистической значимости по отношению к группе контроля;
р3 - уровень статистической значимости отличий показаний 3-й группы от 4-й.
Источник: составлено авторами.
При исследовании белкового обмена было выявлено, что в контрольной группе животных наблюдалось статистически значимое увеличение креатинина крови (на 11%) относительно интактных крыс. Совместное применение тиамазола и феруловой кислоты приводило к статистически значимому снижению этого показателя (на 8%) относительно контроля, в то время как введение крысам с гипотиреозом этилметилгидроксипиридина сукцината статистически значимых изменений креатинина крови не вызывало, что приводило к статистически значимым отличиям между действиями феруловой кислоты и этилметилгидроксипиридина сукцината. Уровень мочевины при применении тиамазола статистически значимо увеличивался относительно интактной группы животных (на 58%). Введение животным с гипотиреозом феруловой кислоты, как и применение этилметилгидроксипиридина сукцината, статистически значимо снижало этот показатель (на 42% и 28% соответственно), при этом введение феруловой кислоты статистически значимо приводило к большей степени уменьшения мочевины крови в сравнении с этилметилгидроксипиридина сукцинатом. Общий белок крови в контрольной группе крыс статистически значимо увеличивался относительно интактных животных (на 10%). Совместное применение тиамазола и феруловой кислоты, так же как тиамазола и этилметилгидроксипиридина сукцината, статистически значимо снижало этот показатель в сравнении с контролем (на 8% и 10,5% соответственно). Влияние феруловой кислоты на снижение уровня общего белка крови не имело статистически значимых отличий от действия, оказываемого на данный показатель этилметилгидроксипиридина сукцинатом (табл. 4).
Таблица 4
Влияние феруловой кислоты на биохимические показатели белкового обмена в сыворотке крови животных с модельным гипотиреозом (медиана Me; нижний и верхний квартили [Q1; Q2])
|
Группа крыс |
Креатинин |
Мочевина |
Общий белок |
|
Интактные |
70,7 [65,2; 70,9] |
6,25 [5,9; 6,4] |
65,0 [64,0; 65,0] |
|
Контроль |
78,15 [75,3; 81,3] p1<0,05 |
9,9 [9,5; 10,3] p1<0,05 |
71,5 [68,0; 75,0] p1<0,05 |
|
Тиамазол + феруловая кислота |
72,2 [70,8; 74,4] p1>0,05 p2<0,05 p3<0,05 |
5,75 [5,5; 5,9] p1<0,05 p2<0,05 p3<0,05 |
66,0 [64,0; 67,0] p1>0,05 p2<0,05 p3>0,05 |
|
Тиамазол + этилметилгидроксипиридина сукцинат |
77,6 [76,8; 79,7] p1<0,05 p2>0,05 |
7,1 [6,1; 7,5] p1<0,05 p2<0,05 |
64,0 [63,0; 67,0] p1>0,05 p2<0,05 |
р1 – уровень статистической значимости по отношению к интактным животным;
р2 – уровень статистической значимости по отношению к группе контроля;
р3 - уровень статистической значимости отличий показаний 3-й группы от 4-й.
Источник: составлено авторами.
При исследовании АСТ крови статистически значимых изменений этого показателя между всеми группами животных, в том числе между 3-й и 4-й, отмечено не было (табл. 5).
Таблица 5
Влияние феруловой кислоты на концентрацию АСТ в сыворотке крови животных с модельным гипотиреозом (медиана Me; нижний и верхний квартили [Q1; Q2])
|
Группа крыс |
АСТ |
|
Интактные |
20,5 [20,0; 23,0] |
|
Контроль |
21 [17,0; 25,0] p1>0,05 |
|
Тиамазол + феруловая кислота |
19,5 [17,0; 21,0] p1>0,05 p2>0,05 p3>0,05 |
|
Тиамазол + этилметилгидроксипиридина сукцинат |
19,0 [18,0; 25,0] p1>0,05 p2>0,05 |
р1 – уровень статистической значимости по отношению к интактным животным;
р2 – уровень статистической значимости по отношению к группе контроля;
р3 - уровень статистической значимости отличий показаний 3-й группы от 4-й.
Источник: составлено авторами.
При исследовании альфа-амилазы крови статистически значимых изменений этого показателя между всеми группами животных, в том числе между 3-й и 4-й, отмечено не было (табл. 6).
Таблица 6
Влияние феруловой кислоты на концентрацию альфа-амилазы в сыворотке крови животных с модельным гипотиреозом (медиана Me; нижний и верхний квартили [Q1; Q2])
|
Группа крыс |
Альфа-амилаза |
|
Интактные |
215,55 [213,02; 218,07] |
|
Контроль |
219,35 [215,6; 222,2] p1>0,05 |
|
Тиамазол + феруловая кислота |
216,21 [215,9; 217,15] p1>0,05 p2>0,05 p3>0,05 |
|
Тиамазол + этилметилгидроксипиридина сукцинат |
215,955 [214,04; 217,50] p1>0,05 p2>0,05 |
р1 – уровень статистической значимости по отношению к интактным животным;
р2 – уровень статистической значимости по отношению к группе контроля;
р3 - уровень статистической значимости отличий показаний 3-й группы от 4-й.
Источник: составлено авторами.
Выводы
1. Введение феруловой кислоты, как и этилметилгидроксипиридина сукцината, увеличивало ТТГ, а также повышало уровень сТ4, препятствуя развитию гипотиреоза у животных, получавших тиамазол.
2. Также оба антиоксиданта положительно влияли на белковый обмен, снижая общий белок и уровень мочевины крови, повышение которых наблюдалось у крыс с химической моделью гипотиреоза. При этом применение феруловой кислоты статистически значимо снижало уровень креатинина крови в сравнении с животными контрольной группы, в то время как введение этилметилгидроксипиридина сукцината не приводило к статистически значимым изменениям данного показателя.
3. Введение феруловой кислоты и препарата сравнения - этилметилгидроксипиридина сукцината не влияло на уровни глюкозы, АСТ и альфа-амилазы крови крыс, так как статистически значимых изменений этих показателей относительно животных контрольной группы отмечено не было.
Заключение
Полученные данные позволяют считать перспективным дальнейшее изучение влияния феруловой кислоты на изменения, возникающие при гипотиреозе.