Автореферат и диссертация по медицине (14.00.23) на тему:Особенности постнатального развития яичника в условиях экспериментально изменнной функции щитовидной железы

РГ8 ОД

М « МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И МЕДИЦИНСКОЙ ' ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

КОСАРЕВИЧ СВЕТЛАНА БОГД АНОВНА

ОСОБЕННОСТИ ПОСТНАТАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ЯИЧНИКА В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ИЗМЕНЕНОЙ ФУНКЦИИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

14.00.23 — гистология, цитология и эмбриология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени . кандидата медицинских наутс

Москва — 1994

Работа выполнена на кафедре гистологии и эмбриологии педиатрического факультета (зав.кафедрой, академик РАМН, профессор Волкова О.В.) Российского Государственного медицинского университета

Научный руководитель: академик РАМН, дм.н., профессор ВОЛКОВА О.В.

Официальные оппоненты: д.м.н., профессор Леонов Б.В.

д.б.н., профессор Втюрин Б.В.

Ведущее учреждение — Медикогенетический научный центр

Защита диссертации состоит_1994 г.

в_часов на заседании Специализированного Ученого Совета

Д 084.14.04 Российского Государственного медицинского университета (117869, г.Москва, ул.Островитянова, д.1)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского Государственного медицинского университета.

Автореферат разослан "_"_1994 г.

Ученый секретарь Специализированного Ученого Совета

доктор медицинских наук

ТИХОМИРОВ АН.

Актуальность исследования. Интерес исследователей к эндокринной системе традиционно велик, поскольку от функционального состояния этой интеграционной системы организма во многом зависит его благополучие. Учитывая .известную значимость эндокринной системы в регуляции онтогенетических процессов, становится очевидной актуальность изучения последствий различных эндокринных нарушений для развития органов и систем организма. К числу наиболее важных задач теоретических наук (репродуктивной биологии в том числе) принадлежит экспериментальное моделирование различных эндокринопатий, которые наиболее часто встречаются в клинической практике и служат основой возникновения патологических изменений в других органах и системах. Применительно к половой системе это необходимо для конкретизации существующих представлений о физической регуляции ее развития и патогенетических механизмах врожденной и приобретенной патологии. Чрезвычайную актуальность представляет исследование взаимодействия таких эндокринных подсистем, как тиресидная. и репродуктивная. На их тесную функциональную взаимосвязь указывают многочисленные клинические наблюдения и экспериментальные исследования. Тиреоидные гормоны, играя существенную роль в общеобмен— ном и гормональном балансе организма, оказывают влияние на развитие и функционирование и половой системы.

Малоизученным и интересным с общетеоретических и практических позиций представляет вопрос значимости щитовидной железы в регуляции постнатального развития яичника. Важно отметить, что в 25% случаев врожденная или неонатально приобретенная патология щитовидной железы протекает субклинически вплоть до наступления пубер— та"?а и в период половой зрелости манифестирует в виде дисфункции половой системы.

Практически не исследованы морфогенетические изменения, возникающие в развивающихся яичниках при поражении тиреоидной системы и являющиеся в последствии причинами разнообразных овариаль— ных дисфункций.

Открытым остается и такой актуальный вопрос как чувствительность женской половой железы в динамике развития к дисбалансу тиреоидных гормонов.

Изучение влияния патологии тиреоидной системы на постнатальное развитие яичников актально также и в связи с тем, что в последние годы

- г -

значительно увеличилась распространенность заболеваний щитовидной железы среди детей и подростков, особенно среди девочек.

Приведенные выше факты определили цель и задачи настоящего исследования.

Цель — изучить особенности постнаталыюго развития и последующего функционирования женской гонады в условиях экспериментального моделирования дисфункциональных состояний тиреоидной системы.

Замш;

— изучить влияние гипотиреоза (вызванного тиреондэктомией и введением таамазола) на. морфогенез яичника и становление репродуктивной функции у экспериментальных животных;

— изучить влияние экзогенного введения тиреоидных гормонов (экспериментального гипертиреоза) на ностнатальное развитие и функционирование яичников;

— выявить предположительные механизмы возникновения патологических состояний репродуктивной системы при экспериментальном изменении профиля тиреоидных гормонов^

йдаша-щшшш^

— впервые подробно исследованы особенности постнатального развития яичников в условиях экспериментально индицированного дис — баланса тиреоидных гормонов;

— получено достоверное подтверждение высокой значимости функционального состояния тиреоидной системы для процессов развития и функционирования женской репродуктивной системы;

— выявлена зависимость иорфогенетических процессов яичника и функционального статуса половой системы от характера изменения

профиля тиреоидных гормонов и времени возникновения этих изменений в постнатальном онтогенезе;

— обнаружено, что в половозрелом возрасте нарушение половой функции независимо от времени возникновения дисфункциональных состояний тареоидной системы унифицирование проявляется в форме стойких ановуляторньгх состояний и соответственно астральных циклов большей продолжительности.

Научно - практическое значение работы.

Получены базисные для практической медицины данные о системе гормональной регуляции процессов постнатального развития яичников и становления функций женской репродуктивной системы.

На основе этих данных может базироваться поиск патогенетических причин гинекологической и эндокринной патологии пубертатного возраста и выбор адекватных способов их устранения.

Выявленные морфогенетические основы экспериментальной патологии половой системы при тиреоидных дисфункциях помогут сделать более целенаправленным клинический поиск способов лечения ановуляторных состояний и нарушений половых циклов при сопутствующей патологии щитовидной железы.

Материалы диссертации могут быть использованы в курсе лекций и занятий по гистологии и эмбриологии, эндокринологии, гинекологии, посвященных развитию и физиологии женской репродуктивной системы.

Апробапия диссертационного материала состоялась: на Ш Всероссийской съезде анатомов, гистологов я эмбриологов, Тюмень, 1994, заседании кафедры гистологии и эмбриологии педиатрического факультета РГМУ, Москва, 1994.

Объем и структура диссертации Диссертация состоит из введения, 4 глав: обзор литературы, материалы и методы исследования, собственные данные, обсуждение полученных результатов, выводов и списка литературы, который включает наименований, из них 106 отечест— ценных и_иностранных.

Общий объем диссертации — страниц машинописного текста. Иллюстративный материал представлен таблицами и рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В соответствии с целью я задачами исследования были поставлены следующие серии экспериментов:

I. Моделирование гипотиреондных состояний. Данная серия включала два способа моделирования гипотиреоза: традиционный, широко используемый метод тиреоидэктомии, и введение лекарственного препарата тиамазола, избирательно блокирующего иодирование тирео— глобулинов в фолликулах щитовидной железы. Препарат вводился ежедневно в дозе 30 мгк/100 г массы тела животного в течение всего периода наблюдения над животными. Схема обеих серий экспериментов представлена ниже (табл.1).

II. Моделирование гапзртщгеокднчд состояний осуществляли путем введения лекарственного аналога естественного тетраяодтиронина — Л —тироксина (фирма "Хеннинг") в разовой дозе 100 мкг/100 г массы тела в течение исследуемых сериадоа постяатальиого развитая.

Схема экспериментов и сроки аутопсии и исследования материала во всех сериях были иидентнчны и представлены в таблице № 1.

Таблица № 1

Схема экспериментов по моделированию дисфункциональных состояний щитовидной железы

Сроки тиреоидэктомии или начала введения препаратов, Сроки аутопсии и исследования материала

1 д ень жизни (начало неонахального периода 7 день (конец неонатального периода) 14 день (инфантильный период) 30 день (препубертатный период) 7, 14, 30,60 дни жизни 14, 30, 60 30, 60,90 45, 60, 90 45—90 дни жизни— активный репродуктивный возраст

_Выбор указанных сроков начала индуцирования нарушений функции щитовидной железы, а также аутопсии материала и его исследования основывался на тех кардинальный перестройках в системе репродукции, которые систематизированы в классификации периодов полового развития крыс Б.О^ейа (1986).

Общее количество животных, использованных в эксперименте — 915, из них контрольных.

Контролем к каждой экспериментальной возрастной груше животных служили интактные крысы соответствующих возрастов. Контрольные животные1 к сериям экспериментов по введению лекарственных препаратов получали инъекции физиологического раствора по схеме введения препаратов. В качестве контроля к серии экспериментов по тиреоидэ ктомии использовались ложнооперированные животные с целью исключения возможного отрицательного эффекта самого оперативного вмешательства на исследуемые процессы.

Для оценки влияния дисфункциональных состояний щитовидной железы на развитие яичников и становление репродуктивной функции были использованы следующие функциональные тесты:

— регистрация сроков открытия влагалища, свидетельствующих о наступлении половозрелости,

— анализ эстральной цикличности по цитологическим картинам вагинальных мазков по достижении животными половозрелого возраста,

— тесты на фертильноспособность — подсадка экспериментальных самок к самцам и наблюдение за наступлением беременности. При развитии беременности анализировалось количество животных в помете и оценивалась степень их жизнеспособности,

— контрольная стимуляция овуляции по методу Алкодарской И.М., 1981 (для исключения или подтверждения дентальных механизмов в реализации действия исследуемых экспериментальных воздействий),

— определение абсолютной массы тела и абсолютной и относительных масс яичника (проводилось в связи с тем, что гормонам щитовидной железы принадлежит важнейшая роль в регуляции общеобмен— ных процессов организма и регуляция деятельности щитовидной железы

теснейшим образом связана с секрецией соматотропного гормона /СТТ/).

Подготовку материала для гистологического исследования проводили во общепринятой методике с предварительной фиксдцией в жидкости Буэна. Морфологический анализ яичников проводился на серийных срезах толщиной 5 мкм, окрашенных гематоксилином и эозином. Подсчет отдельных пулов овариальных фолликулов основывали на классификации Lintern—Moore, 1967, и проводили по методу Pedersen а Peters, 1973.

Для суждения об активности атретического процесса в гонадах контрольных и экспериментальных животных производили подсчет общего количества атретических овариальных фолликулов согласно критериям Byskov, 1979.

Для оценки соотношения стромального и фолликулярного ком— партментов в ходе физиологического развития гонад и в условиях тиреоидных дисфункций производили измерения относительных площадей указанных компонентов по методы С.Б.Стефанова, 1974, с помощью окулярной морфометрической вставки при общем увеличении микроскопа ■■ 120.

Субмикроскопнческяй анализ внутриовариалышх структур проведен с помощью трансмиссионной электронной микроскопии (микроскоп ЕМ—100 В). Исследовались ультратонкие срезы яичников, окрашенных по методу Reynolds, 1963.

Статистическая обработка полученных данных произведена по методу Фишера—Сгыодента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Результаты настоящего исследования, посвященного изучению влияния экспериментальных дисфункций щитовидной железы на постнатальное развитие яичников, позволили прийти к заключению, что тиреондная система играет важнейшую роль в регуляции постнатального развития яичников и генеза овариальной патологии.

Безусловно, механически трансформировать полученные в эксперименте данные на патологию овариальной функции у человека непра—

- ? -

вомерно, однако, в том и другом случае биологическая сущность проис — ходящего весьма сходна.

Выбор сроков- инициации тиреоидных дисфункций и аутопсии материала в настоящем эксперименте был связан с литературными данными о существовании критических периодов в онтогенезе, когда дисфункциональные состояния щитовидной железы возникают наиболее часто, обусловленные либо измененными потребностями организма в тиреоидных гормонах, либо патологическими процессами в щитовидной железе.

Влияние .тиреоидзктрмнн, проведенной_в_разные_периоды

Как показали результаты наших опытов по моделированию гипотиреоза методом тиреоидэктомии, лишение организма тиреоидных гормонов приводит к задержке полового созревания, и степень задержки пубертации в значительной мере зависит от сроков проведения тиреои — дзктомии. Наиболее уязвимыми в этом отношении являются неокаталь— ный и препубертатный периоды. Открытие влагалища, свидетельствую— щее о наступлении половозрелости у опытных самок крыс, подвергнутых тиреоидэктомии в 1 сутки жизни происходило, как правило, не раньше 61—64 суток, при тиреоидэктомии у 7—дневных животных — на 60—62 день, а при удалении щитовидной железы на 30 день жизни (в препубертатный период) — на 61 —63 сутки. Удаление же щитовидной железы в инфантильном периоде (на 14 день жизни) либо не вызывало задержки пубертации, либо провоцировало ее незначительную отсрочку в сравнении с контролем (до 51—52 дня). В физиологических условиях открытие влагалища в среднем происходит на 45 день жизни.

Наряду с отставанием в половом созревании все экспериментальные животные с удаленной щитовидной железой демонстрировали задержку физического развития, о чем свидетельствовало снижение массы кх тел по сравнению с контролем. Полученные результаты согласуются с данными исследований Уо&^}о1а.Т.> $990, установившего прямую зависимость между задержкой роста и задержкой пубертата у мышей. Параллельно автором зарегистрированы низкие титры тироксина в крови этих животных. Целый раяд других исследований указывает на тесное взаимодействие гормона роста и гормонов щитовидной железы. Существуют доказательства того, что дефицит тиреоидных гормонов приводит

к развитию в организме недостатка СТГ. Возможно, что именно с этим, а -Не по"причине недостатка тиреоидных гормонов, связано падение массы тела у экспериментальных животные ибо во взрослом организме гипотиреоз, напротив, сопровождается увеличением массы тела вследствие снижения активности общеобменных процессов.

У всех тиреоцдэктомированных самок по достижению ими половозрелого возраста вне зависимости от сроков оперативного вмешательства, наблюдались однотипные изменения половой цикличности в виде удлиненных циклов за счет пролонгирования стадии покоя (диэ — струса). При этом прослеживалась достаточно четкая зависимость между срохами наступления половозрелости и выраженностью изменений астральных циклов. Задержка открытия влагалища на 2 и более недели по сравнению с контролем сопровождалась значительным увеличением продолжительности астрального цикла за счет увеличения дизструса в среднем до 158 часов (при норме 48): менее выраженная задержка открытия влагалища (в пределах недели) сопровождалась в последующем удлинением дизструса в цикле в среднем до 72 часов. В основе удлинения дизструса, свидетельствующего об ановуляции, могут лежать самые разнообразные факторы, индуцированные гипотиреозом.

Не исключено, что в механизм нарушения астрального цикла и овуляции у тиреондэкгомированных самок вовлечен СТГ, уровень которого предположительно уменьшается при тиреоидэктомии. Известно, что СТГ потенцирует стимулирующее влияние ФСГ на дифференцировку ЛГ—рецепторов а гранулезных клетках полостных оварнальных фолликулов. Недостаток СТГ у твреоидэктомированных крыс, вероятно, пртаодш- к нарушению формирования рецантарного аппарата к ЛГ, или тазе называемому "гормону овуляции", следствием этого является нарушение рптаа овуляции в астральных циклов.

Параллельно снижению массы тела у тиреоидзктомированных санок всех экспериментальных подгрупп и во все исследуемые возрастные периода регистрируется уменьшение абсолютной и относительной ыасс яичников. Полученные д анные соответствуют клиническим ! наблюдении«: у женщин с гипофункцией щитовидной железы, как правило, уменьшены размеры внутренних гениталий, что свидетельствует о нарушении их развития. Гормональная диагностика выявила у таких пациенток на фоне уменьшения уровня тироксина статистически достоверное снижение концентрации гонадотропинов и половых стероидов; при этом нередко был повышен уровень пролактина (Соснова ЕЛ., 1990

и др.). Хотя последовательность взаимосвязи гипотиреоза и понижения содержания гонадотропинов неясна, на основании достоверных фактов о их снижении при функциональной недостаточности щитовидной железы, можно предполагать, что в основе ановуляторных состояний при гипотиреозе лежат нарушения центральной гонадотропной регуляции ова— риальной функции.

В литературе имеются четкие указания на то, что полное выключение щитовидной железы у самок крыс путем тиреондэктомиин приводит не только к нарушению полового цикла, но и снижает плодовитость. Клинические наблюдения совпадают с экспериментальными данными (в 10—15 случаев гипотиреоз является причиной бесплодия и в 25 — 50) — причиной преждевременных родов и абортов.

В нашем эксперименте фертильноспособность тиреоидэктомиро— ванных животных также была резко снижена. Степень выраженности этих нарушений опять-таки зависела от сроков оперативного вмешательства: 80 % животных, оперированных в 1 сутки жизни и 90% животных, у которых щитовидная железа была удалена на 7 сутки, оказались инфертильны, У остального небольшого количества животных из этих экспериментальных подгрупп беременность наступила лишь после длительного (1,5 месячного) совместного содержания с самцами (в контроле беременность развивалась в первые 7—10 дней после подсадки).

Тиреоидэктомия, проведенная в инфантильном периоде, вызывала неоднозначную реакцию у экспериментальных животных. Условно, по результатам анализа сроков наступления половозрелости и степени нарушения эстральной цикличности в дальнейшем, животных можно было распределить на две подгруппы. Из числа животных одной подгруппы (с длительной задержкой пубертата) 40 % были инфертильны, а у 60 % беременность наступила после 1 — 1,5 месяцев совместного содержания с самцами, У животных другой подгруппы, у которых задержка пубертата была не столь значительна и менее существенно были пролонгированы астральные циклы, фертильноспособность оказалась более сохранной — беременность наступила у всех самок, однако, после продолжительного содержания с самцами.

Среди крыс, оперированных в препубертатном периоде, инфер— тильными оказались 70 % самок.

Важно отметить, что численность потомства, полученного от тиреоидэктомированных матерей во всех экспериментальных подгруппах, была значительно меньше, чем в контроле; отмечалась также и более высокая неонатальная смертность.

Проведенный гистологический анализ яичйиков экспериментальных животных позволил выявить структурную основу тех функциональных нарушений, которые мы наблюдали в разные возрастные периоды в различных экспериментальных сериях и которые в последующем явились причинами аиовуляторных состояний и резкого снижения фертилъности большинства животных.

Практически через неделю после тиреоидэктомии во всех экспериментальных подгруппах наблюдались существенные изменения мор — фогенетического статуса овариальных желез. В первую очередь, обращала на себя внимание редукция общего числа овариальных фолликулов. В зависимости от возраста животного, в котором была произведена операция, уменьшение числа фолликулов происходило преимущественно за счет определенных пулов, Гак, тиреоидэктомия, проведенная на ран — них этапах постнатального развития (в 1 и 7 дни жизни), вызывало существенное снижение количества покоящихся фолликулов {табл.Л). Выраженная редукция этого пула фолликулов у экспериментальных самок дает основание предполагать возможность раннего истощения репродуктивной функции у этих животных.

Интересно заметить, что к 7 дню после операции снижение числа фолликулов в яичниках экспериментальных самок, оперированных в неонатальном периоде (1 и 7 дни жизи) было практически тождественным: и соотношение количества покоящихся фолликулов в яичниках опытных и контрольных животных соответственно составляло 1:2,6 и 1:2,3 (табл.№ 2). Важно отметить также, что при неонатально проведенной тиреоидэктомии происходит наиболее существенная редукция покоящихся фолликулов именно в течение первой недели после операции, затем скорость уменьшения данного пуля- соответствует контрольной (табл.№ 2).

На более поздних этапах поетнатальной жизни, когда овариальные фолликулы вступают в рост я Ь яичниках появляется большое количество растущих фолликулов (14—30 дни жизни) у экспериментальных животных редуцируется и содержание этого пула фолликулов (табл.№ 2).

Редукцию фолликулов растущего пула на последовательных этапах наблюдения над неонлтально тиреоидэктомироваиными животными можно связать с 2 причинами — с изначальным уменьшением фонда покоящихся фолликулов в гонадах тиреоидэктомированных крыс и с активацией атрезии растущих фолликулов, которую мы наблюдали,

В яичниках контрольных животных на последовательных этапах постнатальной жизни наблюдается постепенное увеличение числа растущих фолликулов. Особенно активное вступление покоящихся фолликулов в рост и соответствующее увеличение популяции растущих фолликулов происходит в инфантильном периоде — так называемая "инфантильная волна роста" {7—21 дни жизни). У тиреоидэктомированных самок, как показали наши данные, не только не увеличивается число ' растущих фолликулов, но даже происходит их уменьшение (табл.№ 2).

Активация атрезии растущих фолликулов у экспериментальных животных возникала, вероятно, по причине нарушения в системе центральной регуляции, которая могла быть спровоцирована тиреоидэкто— мией. Существуют свидетельства того, что в ряде случаев при гипотиреозе снижается гипофизарная секреция ФСГ и ЛГ и, "ослаблен" ответ гонад на действие гонадотропных регуляторов. В комплексе эти факторы могли реализоваться в уменьшении активности роста овариальных фолликулов и выходе в атрезию массы растущих фолликулов.

По достижении оперированными животными пубертата и далее — активного репродуктивного возраста (соответственно 30 и 60 дни жизни), когда в естественных условиях в яичниках происходит созревание доминантных фолликулов, в гонадах экспериментальных животных в 3,%-4 раза был редуцирован пул полостных фолликулов (табл. 2 ). Это приводит к нарушению продукции овариальных стероидов, необходимых для дальнейшего развития этих фолликулов и возникновения преовуля — торного пика гонадотропинов, обеспечивающего овуляцию* По этой причине у большинства экспериментальных животных, как показали наши результаты, значительно задерживается первая овуляция и периодически возникают яновуляторные состояния, о чем свидетельствуют значительно более длинные, чем в контроле, эстральные циклы.

11опулиция полостных фолликулов в гонадах экспериментальных ' животных уменьшается как за счет меньшего в сравнении с контролем количеств их нредшестпенников — растущих фолликулов, так и вследствие значительной активации процесса атрезии.

*

Атрезию полостных овариальных фолликулов яичников экспериментальных животных 30 и 60—дневного возраста, оперированных неонаталыго, характеризовало чрезвычайное разнообразие форм. В гонадах можно было встретить полостные фолликулы на инициальных, промежуточных и финальных стадиях атрезии. Часто в полостных фолликулах наблюдалась реинициация мейоза половых клеток, образование первого направительного тельца и внутрифолликуляторное псевдодроб— ление ооцитов. Соматическое окружение ооцитов при этом на светооп— тическом уровне выглядело вполне сохранным, единственным свидетельством ово—соматических нарушений было отделение гранулезы от отдельных участков поверхности ооцитов. В этом, вероятно, и состояла причина приведенных выше изменений ооцитов, поскольку гранулезные клетки, вырабатывая ингибитор мейоза, способствуют персистированию ооцитов в диктиотене профазы. мейоза. Разобщение контактов гранулезных клеток с ооцитами Проявлялось, по—видимому, в форме внутри— фолликулярной ре инициации мейоза, дрсолении ооцитов и других нарушениях.

Элиминация значительной части овариальных фолликулов в яичниках тиреоидэктомированных животных привела к тому, что на всех последовательных этапах наблюдения в гонадах этих животных значительно увеличивалась площадь, занятая стромой. Нарушение морфофи— зиологии стромально—фолликулярных отношений в комплексе с другими- перечисленными выше причинами привело к нарушению (или углублению) нарушений фолликулярного развития, которое наблюдалось в условиях данного эксперимента.

У подавляющего большинства оперированных животных, достигших репродуктивного возраста и находившихся в состоянии ановуляции (пролонгированного диэструса) предпринятая нами гормональная индукция овуляции оказалась неэффективной, в то время как у всех без исключения интактных самок она привела к суперовуляции. Этот факт свидетельствует о том, что в условиях тиреоидэктомии, помимо других поломок, с большой долей вероятности можно ожидать и нарушения рецепции гонадотропных гормонов клетками полостных овариальных фолликулов. В виду большого сходства химического строения молекул ЛГ и ТТТ и описанного в литературе возможного конкурентного связывания ТТГ с ЛГ— рецепторами гранулезных клеток полостных фолликулов, можно предположить, что реактивное повышение уровня ТТГ в организме тиреоидэктомированных самок могло привести к конкурентному

блокированию этим гормоном ЛГ—рецепторов в полостных фолликулах и нарушению процесса овуляции.

Проведенный гистологический анализ яичников животных, оперированных в инфантильном периоде (на 14 день жизни) выявил некоторую разницу в реакции гонад этого периода развития на тиреоидэк— томию. Яичники экспериментальных животных этой подгруппы на всех последовательных этапах наблюдения характеризовала большая сохранность общей популяции овариальных фолликулов в сравнении с гонадами неонаталъно тиреоидэктомированных крыс (табл.№ 2).

Наиболее чувствительными к применённому экспериментальному воздействию из общей массы фолликулов оказались пулы растущих и полостных фолликулов. Число покоящихся фолликулов было снижено по сравнению с нормой & значительно меньшей степени, чем при неона— тальной тиреоидэктомии.

Известно, что инфантильный период является первым периодом активации секреции гонадотропинов в течение постиаталыюго развития, в физиологических условиях уровень ФСГ в ярови в этот период быстро повышается, спорадически повышается и концентрация ЛГ. Эти события являются определяющими в процессе наступления пубертата. Вследствие высокого содержания ФСГ отмечается бурное вступление овариальных фолликулов в рост, именуемое как "инфантильная волна роста".

Анализ яичников 30—дневных самок, подвергнутых тиреоидэктомии в 14—дневном возрасте выявил редукцию физиологической волны фолликулярного роста, резкое снижение числа растущих и полостных фолликулов (табл. Я ). По всей видимости, уменьшение представителей данных г'ормонозависимых стадии фалликулогенеза явилось результатом недостаточности гипоталомо—гипофизарной регуляции, спровоцированной тиреоидэктомией.

• Анализ яичников 60—дневных экспериментальных животных данной серии показал нарастание степени выраженности редукции растущих и полостных фолликулов, в то время как в физиологических условиях происходит увеличение представительства данных фолликулов (табл.№ 2). В гонадах этих экспериментальных животных из—за пролонгированных астральных циклов и соответственно меньшей частоты овуляции присутствовали лишь единичные желтые тела, небольших

размеров. В норме в яичниках животных рассматриваемого возраста присутствует, как правило, несколько (4—5) генераций желтых тел.

При проведении сравнительного субмикроскопического анализа крупных полостных фолликулов в яичниках интактных крыс в конце проэструса и фолликулов тех же стадий развития, присутствующих в яичниках 60—дневных экспериментальных животных в период проэструса, наступившего после пролонгированного диэструса, обратили на себя внимание следующие детали. В норме одним из начальных суб— микроскопических морфогенетических изменений развития физиологического овуляторного процесса является отек и разрыхление соединительнотканных оболочек преовуляторного фолликула. Это происходит в результате вазодилятаторного эффекта ЛГ на сосуды внутренне«н наружной текальных оболочек. Сначала развивается отек и растяжение наружной, а затем и внутренней теки. В условиях тиреоидэктомии, сопровождающейся с большой степенью вероятности снижением выработки ЛГ, подобных перестроек в стенках крупных полостных фсиулЬкулов не происходит — клеточные компоненты их внутренней и наружной те-"-кальной оболочек располагаются достаточно компактно. Наибольшее число полостных фолликулов в гонадах экспериментальных животных, как показали наши данные, трансформировались в кяо-тозно—атрвти— чес кие тела вследствие невозможности развития овуляции. Хотя кис— тозная атрезия свойственна и здоровому дефинитивному яичнику, в гонадах экспериментальных животных этого периода постнатальвого развития указанный процесс явно доминировал. Наряду с кистозной формой атрезии часто встречался облитерационно—атретический вариант.

В силу активации атрезии. растущих и полостных овариальных фолликулов в яичниках экспериментальных животных овариально— стромальные отношения изменяются в сторону преобладания относительной площади стромы. Это вносит свой вклад и усугубляет поломку фолликулогенеза. Известно, что в пре— и менопаузальных периода!, вследствие резкой возрастной убыли и атрезии большинства фолликулов в гонадах начинает преобладать интактная строма, активность фолликулогенеза падает и функциональное состояние яичников характеризует преманентвая ановуляция. На основании полученных нами данных, можно провести условную аналогию между морфофункциональным статусом гонад у тиреовдэктомированных животных, достигших половозрелого возраста, и статусом яичников при старения.

Определенные параллели можно провести и между снижением обще— обменных процессов при старении и снижением метаболизма при пшотиреозе; между возрастной перестройкой в системе гонадоТропной регуляции при старении и таковой, индуцированной тиреоидэктомней.

Особенности постнаталького развития яичников в условиях гипотиреоза, вызванного введением тиамазола.

Тиреоидэктомия является классической экспериментальной моделью гипотиреоза, однако, нельзя не учитывать ее многочисленные побочные эффекты. В нашем эксперименте была испоАьзована еще одна модель гипотиреоза — введение фармакологического препарата тиама— зола.

Проведенное исследование показало, что введение тиамазола вы зывает аналогичные тиреоидэктомии негативные последствия в развитии женской половой железы и репродуктивной функции. У экспериментальных животных наблюдается задержка пубертеда наступающие половые циклы характеризуются афизиологичностью. Это служит основой снижения фертильностп, которое регистрируется у большинства самок. Степень указанных нарушений различна и зависит от времени начала введения тиамазола. Так, открытие влагалища у самок, получавших тиа— мазал с 1 дня жизни, происходило в среднем на 55—58 сутки, в то время: как у самок, которым тнамазол вводили с конца неонатального периода (с 7 дня) признаки половой зрелости появлялись несколько ранее (на 51—53 дни развития). При введении тиамазола на более поздних стадиях онтогенеза (начиная, с 14 дня жизни) у 20% экспериментальных самок сроки открытия влагалища задерживались на 12—13 дней, у 40% — на 7 дней и еще у 40% не отличались от контрольных. Введение тиамазола неполовозрелым животным в препубертатный период (начиная с 30 дня жизни) вызывало аналогичную реакцию в виде задержки пубертацин разной -продолжительности.

Анализ вагинальных мазков у экспериментальных животных, достигших половозрелости, показал, что у всех 100% животных имеются расстройства половой цикличности в виде более длительных циклов. Хотя выраженность реакция ва гипотиреоз подвержена индивидуальным колебаниям, она опять-таки зависела от сроков введения тиамазола. У 85% животных, получавших тиамазол с 1 дня жизни эстральный цикл удлинялся до 7 дней (в контроле — 4,5 дня) преимущественно за счет

удлинения диэструса (до 172 часов). У 15% животных этой экспериментальной группы продолжительность цикла составила 8—10 дней. В дальнейшем — до 3 месячного возраста данные изменения эстрального цикла сохранялись.

Среди животных, которым тиамазол вводили начиная с 7 дня жизни, у 45% самок средняя продолжительность эстрального цикла составила 5,8 дня, у 25% — 7,4 дня. и у 30% — 12,2 дня. Во всех случаях удлинение циклов происходило однотипно за счет пролонгирования диэструса. В динамике нарушения эстралышх циклов у животных этой экспериментальной группы носили необратимый характер. *

У животных, которым тиамазол инъецировали на более поздних эт шах постнатального развития (начиная с 14 и 30 дней жизни) астральные циклы наступали позже, чем в контроле и их характеризовала большая продолжительность.

Для оценки чувствительности яичников к экзогенным гонадотро— пинам в условиях данного эксперимента бала использована модель гормонально индуцированной овуляции. В возрасте 30 дней в среднем из каждой экспериментальной подгруппы проовулировало около 60% самок, однако число половых клеток в их яйцеводах было значительно ниже, чем в контроле. В группе 60—дневных экспериментальных крыс гормональная стимуляция вызвала овуляцию в среднем у 80% самок, но число яйцеклеток в маточных трубах было также ниже, чем в контроле. Приведенные факты говорят в пользу возможного снижения чувствительности рецепторного аппарата яичников к действию гонадотропных гормонов.

При подсадке к самцам у всех экспериментальных самок репродуктивного возраста оказалась сниженной фертильность. Однако, степень ее снижения была различной: в группе, получавшей тиамазол с 1 дня жизни инфертильными оказалось 40% животных, у 60%, несмотря на нарушения эстрального цикла беременность наступила, однако, лишь после 20 —23 дней совместного содержания с самцами. Это связано с меньшей частотой циклирования экспериментальных самок. У 80% самок беременность закончилась рождением потомства. Число родившихся крысят было ниже контрольных показателей (5—8 крысят, у экспериментальных самок, и 11 — 16 — в контроле), что вероятно связано с уменьшением количества созревших и овулировавших фолликулов.

У экспериментальных животных, получавших тиамазол с 7 дня жизни фертильноспособность была также снижена, 20% были инфер — тильными, у 60% беременность наступила после 1,5 месячного совместного содержания с самцами, и у 20% самок беременность развилась в течение первых двух недель после подсадки. Численность потомства, рожденного от опытных животных также была ниже контрольной.

В- группах экспериментальных животных, которым введения тиамазола были начаты с 14 и 30 дней жизни беременность наступила соответственно у 85 и 90% самок.

Соматометрический анализ выявил снижение массы тела, абсолютной и относительной масс яичников у экспериментальных животных всех исследуемых возрастных групп.

Морфологический анализ яичников показал, что гипотиреоз, индуцированный в различные периоды постнатального онтогенеза вызывает практически аналогичные' тиреоидэктомии изменения опариального морфогенеза и овариальной функции.

В зависимости от этапа, на котором было начато фармакологическое индуцирование гипотиреоза, наблюдалась принципиально та же, что и при тиреоидэктомии, специфика морфологических изменений в яичниках. В неонатальном периоде первоначально и наиболее глубоко поражался пул покоящихся фолликулов (табл.Мг 3). В последующем по достижении животными 30 и 60— дневного возраста в их яичниках на первый план выступала активная атрезия растущих и полостных овариальных фолликулов.

При гипотиреозе, индуцированном на более поздних этапах онтогенеза, редукция популяции покоящихся фолликулов, хотя и имела место, но была„выражена в значительно меньшей степени, а преобладала атрезия растущих и полостных фолликулов (табл.№ \4).

В яичниках животных всех экспериментальных £ерий по-введению тиамазола прослеживалась единая картина — активизация атрезии фолликулов в ходе постнатального гистогенеза гонад приводила к перераспределению относительных площадей стромы и фолликулов.

Хотя изменения морфогенеза яичников ^в условиях введения тиамазола были близки к таковым при тиреоидэктрмии, гипотиреоз, индуцированный тиамазолом, вызывал значительно меньшие поражения системы овариальных фолликулов, чом тиреоидэктомия. Это, по нашему мнению связано с тем, что в условиях данного эксперимента были исключены многие другие эффекты, свойственные тиреоидэктомии, и в первую очередь, глубокие общеметаболические нарушения, возникающие при удалении щитовидной железы.

Таблица Г 2

Содержание фолликулов различных пулов в.яичниках контрольных и тиреоидэктомированных животных

Зозраст животного /дни/ ! Экспериментальная группа! Среднее абсолютное содержание фолликулов в яичнике

Г ! покоящихся ! растущих I полостных

7 Контроль 7412 + 320 579 + 29

Тиреоидэктомия жизни в I день 2639 + 342 158 + 23

Контроль 5294 + 217 668 + 28

14 Тиреоидэктомия в I день 2063 + 49 323 + 20

Тиреоидэктомия в 7 дней 2235 + 27 328 + 2г

Контроль 3036'+ 223 734 + 78 64 + 4

Тиреоидэктомия в I день 1170 + 118 301 + 19 16 + 2

30 Тиреоидэктомия в 7 дней 1346 + 46 304 + 17 18 + 3

■ Тиреоидэктомия в 14 дней 2723 + 196 493 + 19 36 + 4

" Контроль 2198 + 142 786 + 56 51 + 2

сО Тиреоидэктомия в I день 1040 + 120 450 + 10 15 + 2

Тиреоидэктомия в 7 дней 841 + 33 281 + 22 14 + 2

Тиреоидэктомия в 14 дней 2014 + ICE 507 + 24 28 +! 2

Таблица ? с. Содержание фолликулов разных стадий развития в яичниках контрольных

животных я нивотншс, получавших тиеыазол.

Возраст ! Экспериментальная ! Среднее абсолютное содержание фолликулов в яичнике

животного I группа ! покоящиеся растущие полостные

Контроль 7221 ± 332 584 ± 42

7 Введение .тиамазола с 4251 ± 342 202 ± 33

I дня жизни

Контроль 5304 ± 187 668 ± 29

14 Введение тиамазола: 3453 ± 186 428 5 26

с I дня жизни

с 7 дня жизни 3049 ± 204 407 ± 36

Контроль 3032 ± 301 764 ± 76 64 ± 6

Введение тиамазола: 128 69 32

30 с I дня жизни 2242 ± 427 ± - II

с 7 дня жизни 2313 ± 146 442 - 81 33 ± 9

с 14 дня жизни 2551 ± 137 502 ± 29 32 ± 6

Контроль 2049 ± 176 796 ± 62 52 ± 4

Введение тиамазола: 27

ео с I дня жизни 1011 ± 92 502 ± 41 ± 6

с 7 дня жизни 1227 ± III 445 ±" 36 24 ± 2

с 14 дня жизни 1714 ± 204 . 521 ± 48 28 ± 2

Таблица Л 4.

Содержание фоллинулов разных пулов в яичниках контрольных я эксперименте^ышх хиквтных с тип«- и гипертиреоозом .индуцн-рованшми в 30 -дневном возрасте.

Возраст /дна/ Группа животных Среднее абсолютное содержание фолликулов

покоящиеся ! растущие ! полостные

Контроль Тиреовдэктомия в 30 дней 2922+212 754+92 61+4. 2748 ¿ 207 687 + 43 38 + 4

45 Контроль Введение тиама-зола с 80 дня 2922 + 212 754 +92 62+4 2649 + 194 622 + 49 29 +3

Контроль Введение Л-ти-роксина с 30 дня 2922 + 212 754 + 92 61 +4 2715 + 195 662 +81 26+3 "

60 Контроль Тиреовдэктомия в 30 дней 2198 + 142 786 + 56 61 + 2 2131 + 211 684 + 52 39 + 2

Контроль Введение тиаыа-зола с Зо дня 2198 + 142 786 +56 61+2 2011 + 98 619 + 52 28 + 3

Контроль Введение Л-ти- • роксина с 30 дня 2193 + 142 786 + 56 61 +2 2110 г Ю2 689 + 43 - 30+4

90 Контроль Тйреоидэктомия в 30 дней 2001 + 112 794 + 58 63 +4 1860 + 217 707 + 52 37 +2

Введение тиама-зола с 30 дня Введение Л- ти-* роксина с 30 дня Контроль . ..... 1989 + 96 602 + 39 27 +3 1921 + 1CÜ 711 +31 31+3 1 2001 f П2 ?Э4 ± 58 63 ± 4

Тот факт, что в обеих сериях экспериментов, посвященных исследованию роли гипотиреоза в развитии и физиологии половой системы, были получены достаточно близкие результаты, свидетельствует в пользу достаточной объективности и надежности последних.

Постнатальное развитие яичников в условиях

экспериментально индуцированного, гапертиреоза.

Анализ эффекта от введения Л—тироксина самкам крыс на разных этапах постнатального онтогенеза показал, что гипертиреоз также неблагоприятно влияет на половое развитие самок, вызывая его задержку. Однако, сравнение сроков наступления половозрелое™ и морфогенеза яичников самок с экспериментальным гипо— и гипертнреозом выявило, что избыток тиреоидных гормонов приводит к менее значительной задержке становления репродуктивной функции, и менее глубокие нарушения в гистогенезе гонад. Сроки открытия влагалища^(хпертиреоидных крыс запаздывали в среднем на 7—10 дней, не наблюдалось зависимости времени открытия влагалища и установления эстральной цикличности от сроков начала введения тироксина. С>дпако также, как н при гипотиреозе, установившаяся в дальнейшем цикличность у экспериментальных самок с гипертнреозом характеризовалась афизиолопгшостью — частота астральных циклов была значительно ниже, чем в контроле, вследствие их большей продолжительности.

Анализ вагинальных мазков, предпринятый в динамике после открытия влагалища выявил нарушение циклической функции гонад. Общая продолжительность эстральных циклов увеличивалась у всех экспериментальных животных. Удлинение цикла у разных животных было вазвано увеличением длительности различных фаз. У большинства самок наблюдалось увеличение фазы эструса (средняя его продолжительность составила. 48 часов, в с ранении с контролем — 16 — 27 часов), у некоторых Животных наблюдалось удлинение эструса н дяэструса.

Удлинение фазы эструса свидетельствует о существовании определенных препятствий для развития овуляция, а пролонгирование диэструса — о нарушении процессов фоллнкулогенеза и селекции доминантных фолликулов.

Нарушение цикличности овариальной функции явилось причиной снижения фертильности определенной части животных этой серии, но в сравнении с гипотиреозом % инфертильных самок в данном эксперименте был значительно ниже (40 %), а у 60% крыс беременность наступила после длительного совместного содержания с самцами.

Хотя в двух представленных в работе сериях экспериментов были индуцированы диаметральные дисфункциональные состояния щитовидной железы, легко заметить, что абсолютно все ^использованные функциональные тесты были принципиально аналогичны.

Аналогичным было и то, что средняя численность потомства, полученного от животных каждой экспериментальной подгруппы по индуцированию гипертиреоза, было более малочисленным, чем в контроле, и его характеризовала более высокая перинатальная смертность.

Морфологически в яичниках животных всех экспериментальных подгрупп во все исследованные периоды постнатальной жизни определялось снижение по сравнению с соответствующими контролями общего содержания овариальных фолликулов. Уменьшение объема фолликулярной системы было связано исключительно с активизацией атрезии преимущественного того пула фолликулов, который "доминирует" в яичнике на данном конкретном этапе развития.

Так, с началом введения А—тироксина в неонатальный период развития (1,7 дней) преимущественно поражался пул покоящихся фолликулов (табл.№ 5), поскольку он был в первый день жизни практически единственным пулом гонада, и в 7 дней его объем также превалировал в составе яичников. На месте покоящихся фолликулов формировались множественные микрокисты, которые мы и наблюдали в гистоструктуре яичников на более отдаленных сроках исследования материала.

Принимая во внимание работы Розсал,£-*(сопе е/а/1991, в которых показано, что у новорожденных крысят после недельного курса введения Л—тироксина развивается нео—Т^ — синдром, характеризующийся состоянием перманентного гипотиреоза, очень близкое сходство степени -поражения покоящихся фолликулов в яичниках и изменения общей морфологии гонад при гипо— и гипертиреозе можно расценить как реакцию половой системы на гипотиреоз.

При начале индуцирования гипертиреоза в инфантильном периоде в гонадах экспериментальных животных, исследованных на 30 и 60 дни развития, превалировала активизации атрезии преимущественного фолликулов полостных стадий развития, что приводило к резкому уменьшению их числа (табл,№ 5). С этим и была связана задержка становления эстральной цикличности и частые ановуляторные состояния у экспериментальных животных (по достижении ими репродуктивного возраста) и обусловленные этим более продолжительные зстральные циклы.

Принимая во внимание данные литературы о взаимодействии гормонов щитовидной железы с секрецией гонадотропных гормонов, можно предположить, что нарушение процесса роста полостных овариальных фолликулов и активизация их выхода в атрезию обусловлены блокированием высокими концентрациями гормонов щитовидной железы преовуляторного выброса ЛГ. В пользу данного предположения свидетельствуют результаты гормональной стимуляции овуляции — практически все экспериментальные животные, получавшие Л— тироксин, проовулировали, хотя количество половых клеток в маточных трубах было значительно меньше, чем в контроле.

Результаты двух выполненных серий экспериментов показали, что независимо от вида и сроков начала индуцирования тиреоидных дисфункций, нарушения морфофункциональ'ного статуса половой системы животных, достигших половозрелого возраста, проявляются в единой форме ановуляции и пролонгированных эстральных циклов.

Во всех рассматриваемых случаях в основе нарушений овариального морфогенеза и последующей деятельности гонад лежат изменения физиологического соотношения фолликулов в рамках фолликулярной системы, возникшие вследствие неравнозначной редукции разных пулов овариальных фолликулов, а также и изменения физиологического соотношения фолликулярной системы и стромального компартмента яичника.

Таблица № 5" Содержание фолликулов разных пулов в яичнике« контрольных

. и экспериментальных животных, получавших Л-тироксин.

Зозраст животного? ! Экспериментальная ! груша ! Среднее абсолютное содержание фолликулов ! покоящиеся растущие в яичнике полостные

7 Контроль Введение Л-тироксина с I дня 7324 ±216 3122 ± 108 594 ± 32 246 ± 16

14 Контроль Введение Л-тироксина: с I дня с 7 дня 5304 ± 187 2944 ± 108 3640 ± III 668 ±29 416 ± 32 386 ± 28

30 Контроль Введение Л-тироксина: с I дня с 7 дня с 14 дня' . . 3032 ± 301 2043 ± 214 2746 ± ИЗ 2825 ± ¿01 784 ± 76 501 ± 48 594 ± 66 622 ± 47 64 ± 6 19 ± 3 32 ± 2 31 ± 3

60 Контроль Зведеше Л-тироксина: с I дня с 7 дня с 14 дня 2049 ± 176 1116 ± 87 1657 ± 69 1714 ± 102 796 ± 62 622 ± 43 614 ± 47 644 ± 54 66 ± 4 22 ± 2 31 ± 3 27 ± 3

-2ñ-

ВЫВОДЫ

1. Дисфункциональные состояния щитовидной железы (как гнпо—, так и гипертиреоз), экспериментально индуцированные в различные периоды постнатального развития, приводят к нарушению гистогенеза яичников и становления половой цикличности, что в дальнейшем находит выражение в снижении фертильности. При этом гипертиреоидные состояния вызывают менее существенные изменения морфогенеза и физиологии яичников, чем гипотиреоз.

2. Степень выраженности морфогенетических изменений яичников и функционального статуса всей половой системы зависит от времени возникновения этих нарушений в постнатальном онтогенезе:

- наиболее глубокие нарушения в морфологии гонад и репродуктивной функции возникают при гнпо- и гнпертнреондных состояниях, индуцированных в неонатальном периоде онтогенеза,

- наименьшие изменения характерны для гнпо- и гиперфункции щитовидной железы, индуцированных в период развития пнчшгаоз, соответствующей инфантильному возрасту (7-21 дни жизни).

3. Морфогенетические изменения, возникающие в яичниках в условиях гипотиреоза, индуцированного в различные периоды постнатального онтогенеза, принципиально едины и выражаются в уменьшении общей популяции овариальных фолликулов.

Однако, в зависимости от этапа постнатального развития при гипотиреозе страдает преимущественно тот пул, овариальных фолликулов, который на каждом конкретном этапе онтогенеза "доминирует" в яичниках:

- а неонатальном периоде элиминируется значительная часть покоящихся овариальных фолликулов,

. —d инфантильном - более значительно поражается пул растущих фолликулов,

- в препубертатном периоде преимущественно страдают полостные и растур^е фолликулы.

5. При гипотиреоидных состояниях, индуцированных в препубертате, степень морфологических преобразований гонад не соответствует степени нарушения функциональных тестов: при длительной задержке сроков пу— бертации н продолжительных эстральных циклах в яичниках регистрируется лишь умеренная редукция числа овариальных фолликулов, преимущественно, за счет пула полостных.

6. При гиперфункции щитовидной железы морфометрически регистрируется выраженная редукция пула полостных фолликулов у половозрелых животных, что свидетельствует об участии центральных гуморальных механизмов в опосредовании дисфункции щитовидной железы. Подтверждением этому служит стабильно положительный эффект от гор — мональной стимуляции овуляции у неполовозрелых гипертиреондных крыс и животных репродуктивного возраста с ановуляторным статусом.

7. В половозрелом возрасте нарушения половой функции у животных с гипо— и гипертнреозом, вне зависимости от времени возникновения дисфункциональных состояний тиреоидной системы, унифицировано проявляются в форме стойких ановуляторных состояний на фоне пролонгированных астральных циклов, что приводит к снижению фертильности и негативному влиянию на потомство, о чем свидетельствует высокая нео — наталь^ая смертность в пометах .от матерей с патологией тиреоидной системы.

Список опубликованных работ по теме диссертации :

1.Гипотиреоз и репродуктивная система.

В сборнике "Актуальные вопросы медицинской морфологии" , й 2, Ижевск , 1993 г. /совместно с Волковой 0.В..Боровой Т.Г./, 6с,

2. К вопросу фолликулярной атрезия.

Материалы III Всероссийского съезда анатомов,гнетологов я эмбриологов «Тюмень,1994 , /совместно с Ьоровои Т.Г. /,1с.