Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

EXPERIMENTAL JUSTIFICATION OF PREVENTIVE ACTION OF THE IODATED FOOD COMPOSITE

Bolshakova L.S. 1 Litvinova E.V. 1 Zhmurina N.D. 1 Burtseva E.I. 1
1 Orel State Institute of Economy and Trade, Orel
One of the ways to solve the problem of iodine deficiency diseases is the inclusion in the ration products contain-ing iodine. The authors developed and patented the technology of production of iodized food emulsions, which on structural-mechanical properties close to the butter. For the purpose of studying of possibility of the use of iodized food emulsions for the prevention of iodine deficiency disorders explored its influence on the functional state of thyroid gland in the conditions of experimental hypothyroidism. Hypothyroidism caused by rats-males with the help of introduction into the stomach of merkazolils in the dose of 20 mg/100 g of body weight daily for 14 days. After the introduction of merkazolils (15-th day of the experience) animals received into the stomach iodized food emulsion of 2 mcg iodine/100 g of body weight of rats daily for 14 days. As a comparison group used the intact rats, the animals with experimental hypothyroidism and animals with experimental hypothyroidism, held in obschevivarny diet. The results indicate a possible correction of experimental hypothyroidism using iodized food emulsions. The positive effect of iodized food emulsions as a corrector dysfunctional status of the thyroid gland indicates the need for further research with a view to recommending it in the clinical practice for the mass of iodine prophylaxis of the population.
functional state of the thyroid gland
hypothyroidism
iodized food emulsion
Йод принадлежит к жизненно важным микроэлементам, без которых невозможно нормаль­ное функционирование человеческого организма. Он является структурным компонентом гормо­нов щитовидной железы (тиреоидных гормонов), которые определяют активность течения прак­тически всех метаболических процессов в организме. Если поступление дан­ного микроэлемента в организм ограничено, нормальная секреция тиреоидных гормонов может быть дос­тигнута только в результате морфофункциональных изменений щитовидной железы [1]. Ежегодно в медицинские учреждения обращают­ся более 1,5 млн  взрослых и 650 тыс. детей с различными заболеваниями щитовидной железы. Причи­ной 65 % случаев заболеваний щитовидной железы у взрослых и 95 % у детей является недостаточное поступление йода с питанием [3].

Один из путей решения проблемы йоддефицитных заболеваний - включение в рацион продуктов, содержащих йод. Это могут быть продукты природного происхождения или специально обогащенные. Использование  вторых предпочтительнее, поскольку позволяет более точно рассчитывать суточное потребление йода. На сегодняшний день разработано достаточно большое количество йодсодержащих пищевых добавок и функциональных продуктов питания с их использованием. Однако  проблему  разработки более совершенных технологий йодирования пищевых продуктов, позволяющих обеспечить максимальную сохранность и усвояемость йода в необходимых дозах, нельзя считать до конца решенной.

Авторами разработана и запатентована технология производства йодированной пищевой эмульсии, которая по структурно-механическим свойствам близка к сливочному маслу, имеет высокие органолептические характеристики и по показателям безопасности отвечает требованиям СанПиН [5]. Использование эмульсии позволяет производить пищевую продукцию (мясные, рыбные паштеты, паштеты из птицы, творожные кремы), содержащую физиологически обоснованное количество йода.

Цель исследования

Основная цель данной работы - изучение влияния йодированной пищевой эмульсии на функциональное состояние щитовидной железы в условиях экспери­ментального гипотиреоза. О специфическом действии исследуемой эмульсии на тиреоидную систему судили по динамике структурных изменений щитовидной железы, а также по изменениям уровня содержания тиреоидных гормонов в сыворотке крови крыс.

Методы исследования

Моделирование гипотериоза осуществляли на рандомбредных крысах-самцах 1,5-2 месячного возраста с помощью внутрижелудочного введения мер­казолила в дозе 20 мг/100 г массы тела ежедневно в течение 14 дней [4]. Животные были разделены на 4 группы по 6 особей в каждой группе: 1-я группа - интактный контроль, у крыс 2, 3, 4 групп вызывали мерказолиловый гипотиреоз. Животные 4 группы на следующие сутки после окончания введения тиреостатика (15 день опыта) получали внутрижелудочно йодированную пищевую эмульсию ежедневно в течение 14 дней из расчёта 2 мкг йода/100 г массы тела крысы, 3 группа находилась на общевиварном питании. Взятие крови и морфо­логического материала у крыс проводили на следующий день после последнего вве­дения мерказолила (15-е сутки опыта), а животных 1-й, 3-й и 4-й групп на 30 сутки опыта.

В сыворотке крови крыс опре­деляли содержание тиреоидных гормонов - свободного тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3), методом твердофазного иммуноферментного анализа на приборе «Multiscan plus» (фирма Labsystems, Финляндия) с использованием стандартных на­боров реагентов «ТиридИФА-свободный Т4» и «ТироидИФА-трийодтиронин-01». У крыс после декапитации, которую проводили под эфирным наркозом, брали обе доли щитовидной железы, взвешивали, а затем фиксировали в 10 %  растворе формалина. Срезы толщиной 5-7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином [2]. Патоморфологическую и морфометрическую оценку щитовидной железы про­водили на аппаратно-программном комплексе «ДиаМорф» (Россия). Ис­пользовали программы компьютерного анализа видеоизображений «CITO» и стати­стической обработки результатов «IPSO».

Результаты и их обсуждение

Щитовидная железа у клинически здоровых крыс контрольной группы состоит из фолликулов округлой, овальной и угловатой формы. Стенка фолликулов, распо­ложенных на базальной мембране, образована из тироцитов кубической формы. Яд­ро тироцитов имеет округлую форму, хроматин распределяется равномерно и ок­рашивается базофильно. Цитоплазма и коллоид, расположенный в полости фолли­кулов, окрашиваются оксифильно. Между фолликулами, в межфолликулярной рых­лой соединительной ткани, довольно часто встречаются интерфолликулярные клет­ки.

Клиническая картина гипотиреоза второй группы крыс-самцов, получавших внутрижелудочно мерказолил в дозе 20мг/100 г массы тела, на 15 день, характеризо­валась гиподинамикой, тусклым волосяным покровом. При вскрытии у всех без ис­ключения крыс данной группы наблюдали доминирующий показатель струмогенного эффекта, который проявлялся в увеличении массы щитовидной железы до 0,097±0,007 мг против 0,036±0,003 мг у контрольных животных (Р<0,001). О функ­циональных нарушениях в тиреоидной системе данной группы животных свиде­тельствуют результаты иммуноферментного анализа: снижение уровня содержания тиреоидных гормонов в крови Т3=0,996±0,14 нмоль/л и Т4=3,58±0,20 пмоль/л против Т3=1,53±0,12 нмоль/л и Т4-21,18±1,41 пмоль/л у контрольных животных (Р<0,001).

Морфологическое исследование щитовидной железы 2-й группы крыс выяви­ло отсутствие коллоида в центральной и в периферической части щитовидной желе­зы. Тироциты, составляющие стенку фолликулов, на стадии разрушения. Часть тироцитов слущивается в интрафолликулярную полость. Наблюдаемые гистологиче­ские изменения щитовидной железы второй группы животных, введенных в состоя­ние гипотиреоза, свидетельствуют о нарушении гемодинамики и выраженных дест­руктивно-дегенеративных процессах.

Ингибирование мерказолилом функциональной активности щитовидной желе­зы при моделировании гипотиреоза привело через 2 недели к выраженным измене­ниям морфометрических параметров, соответствующих снижению функциональной активности органа. Увеличилась высота фолликулярного эпителия до 18,03±3,63 мкм, против 7,85±1,82 мкм у контрольных животных (Р<0,05).

Таким образом, экспериментальный гипотиреоз сопровождался выраженными функциональными, морфологическими и морфометрическими изменениями в щито­видной железе у крыс. Именно эти признаки имели лимитирующие значение для по­становки диагноза - гипотиреоз.

У животных 3 группы, содержавшихся на общевиварном рационе, в гистологи­ческих препаратах отмечали выраженные нарушения тканевых структур щитовид­ной железы. Общая гистоструктура органа сохранна. Паренхима состоит преимущественно из мелких и средних фолликулов, которые имеют округлую или овальную форму. В отдельных фолликулах отсутствует коллоид. Фолликулярный эпителий кубической формы, встречаются "пустые", светлые клетки, некрозы с отслоением клеток от ба­зальной мембраны. Отмечаются пролиферация интерфолликулярного эпителия с образованием фолликулов, а также пролиферация фолликулярного эпителия в про­свет фолликулов с образованием "сандерсоновских подушек". Отдельные тироциты оторваны от базальной мембраны, и слущенные клетки свободно располагаются в полости фолликулов.

Таким образом, у животных 3 группы, содержавшихся на общевиварном ра­ционе, гистоструктура щитовидной железы характеризуется начинающимися процессами регенерации и восстановления функциональной активности органа, однако имеются выраженные структурные нарушения.

У животных 4 группы, получавших внутрижелудочно йодированную пищевую эмульсию, также выявляются деструктивные процессы как в центральных, так и пе­риферических отделах щитовидной железы. Основное количество фолликулов со­держит коллоид. В этих участках щитовидной железы кровеносная сеть характери­зуется полнокровием,  что указывает на усиление васкуляризации фолликулов.

Наблюдается активизация метаболизма в тиреоидной паренхиме, о чем свиде­тельствует увеличение содержания Т3 (1,73±0,23 нмоль/л) с Т4 (23,23±1,43 пмоль/л) в сыворотке крови крыс 4 группы. Аналогичное повышение показателей тиреоид­ных гормонов отмечается в 3 группе подопытных животных, получавших общевиварный рацион, Тз= 1,43±0,13нмоль/л и Т4=20,03±0,74 пмоль/л. Наряду с началом синтеза тиреоидных гормонов в фолликулах щитовидной железы при применении йодированной пищевой эмульсии отмечается появление скоплений (островков) клеток, свидетельствующих о регенерации ткани щитовидной железы. В перифери­ческой части щитовидной железы выявляются фолликулы с интрафолликулярным коллоидом и капилляры умеренного кровенаполнения. Однако межфолликулярный эпителий в этой зоне не отмечен.

Струмогенный эффект в 3 и 4 группах животных сохраняется до окончания эксперимента. Масса щитовидной железы статистически значимо выше контроль­ных значений, но ниже, чем во 2 подопытной группе крыс с гипертиреозом. Высота фолликулярного эпителия приближалась к контрольным значениям (таблица 1).

Таблица 1. Масса и высота фолликулярного эпителия щитовидной железы крыс (п=6)

Показатели

Группы животных

 

 

1 интактный кон­троль

2 мерказолиловый гипотиреоз

3 мерказолиловый гипотиреоз + об-щевиварный ра­цион

4 мерказолиловый гипотиреоз + йо­дированная пи­щевая эмульсия

Масса щитовидной железы (мг)

0,036±0,003

0,097±0,007*

0,048±0,001* f

0,046±0,002*f

Высота фоллику­лярного эпителия (мкм)

7,85±1,82

18,03±3,63**

7,34±1,67

7,30±2,02

* - достоверное отклонение от интактного контроля при Р<0,001; f - достоверное отклоне­ние от 2 группы при Р<0,001; ** - достоверное отклонение от интактного контроля при Р<0,05.

Достоверных различий показателей массы щитовидной железы, тиреоидных гормонов в крови между 3 и 4 группами крыс не обнаружено. Но наблюдаемая, хотя и незначительная, тенденция к нормализации данных показателей лучше выражена в 4 группе животных, получавших йодированную пищевую эмульсию.

Таким образом, йодированная пищевая эмульсия, включенная в состав рациона кормления животных, способствовала восстановлению функциональной активности щитовидной железы. Появление коллоидсодержащих фолликулов ука­зывает на морфологическое проявление восстановительных процессов в исследуе­мой группе животных, что в свою очередь позволяет судить о специфической фи­зиологической активности исследуемой йодированной пищевой эмульсии по отно­шению к тиреоидной системе.

Полученные результаты свидетельствуют о возможной коррекции эксперимен­тального гипотиреоза с помощью йодированной пищевой эмульсии. Положитель­ный эффект применения йодированной пищевой эмульсии в качестве корректора дисфункционального состояния щитовидной железы указывает на необходимость дальнейших исследований с целью рекомендации её в клиническую практику для массовой йодной профилактики населения.

Рецензенты:

Артемова Елена Николаевна, д.т.н., профессор, зав.кафедрой технологии и организации питания, гостиничного хозяйства и туризма ФГБОУ ВПО Государственный университет -УНПК, г. Орел.

Шалимова Оксана Анатольевна, д.б.н., директор ИНИИЦ ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет», г. Орел.