6 курс / Эндокринология / Микроэлементы_и_патология_щитовидной_железы_в_Томской_области_Денисова

Характеристика микроэлементного состава ткани...

Анализ таблицы показал, что полученные нами результаты во многом восполняют пробелы в данных, имеющиеся на сегодняшний день. Наиболее полные данные по щитовидной железе представлены в докладе рабочей группы комитета ІІ МКРЗ по условному человеку (1977), которые предложены в качестве глобальных фоновых показателей. Сравнение этих данных показывает, что содержание элементов ЩЖ по материалам нашего исследования меньше указанных в справочной литературе:

–Na в 9 раз;

–Rb в 2 раза;

–Au примерно в 5 раз;

–Br в 3 раза.

Содержание следующих элементов больше:

–Ca в 38 раз;

–Cr в 60 раз;

–Fe в 5 раз;

–Co в 23 раза;

–Zn в 7 раз;

–Ag в 500 раз.

Полученная нами столь существенная разница в накоплении элементов в ЩЖ жителей Томской области по сравнению с литературными сведениями может частично объясняться тем, что сравнение проводилось с данными, полученными другими аналитическими методами. Но в то же время необходимо отметить, что преобладание Cr, Fe, Co над фоновыми значениями было отмечено ранее и другими исследователями (Барановская Н.В., 2003) в таких биосубстратах, как волосы, кровь людей. Наличие повышенных концентраций железа может быть объяснено его высоким содержанием в подземных водах (Адам А.М., 2002; и др.).

Наши данные ближе к результатам, найденным методом ИНАА (Zaichick V., 1995) для Калужской области. Щитовидная железа жителей Томской области относительно этого региона отличается повышенным содержанием скандия, цинка, ртути, селена; пониженным – рубидия, кобальта, серебра.

91

Микроэлементыипатологиящитовиднойжелезы...

Таким образом, можно говорить о региональной особенности химического состава ЩЖ у жителей Томской области.

Анализ элементного состава патологически измененной и нормальной щитовидной железы жителей Томской области показал (данные в табл. 5.1.1 и 5.2.1), что концентрации ряда элементов в этом органе находятся ниже предела определения: Lu<0,01 мг/кг; Yb<0,05 мг/кг; Eu<0,005 мг/кг; Ce<0,1 мг/кг; Ag<0,2 мг/кг или встречаются в единичных пробах. Элементы Sc, Th, Cо, Hf, U больше, чем в половине проб определяются в следовых количествах. Элементы Cr, Au, Sm в некоторых пробах (меньше, чем в половине проб), содержатся в следовых количествах. По Br обнаружены выраженные аномалии в виде разницы концентраций в 3 порядка.

Факт возможных аномалий концентрации брома в несколько порядков можно объяснить конкурентным антагонизмом с йодом в силу их химической схожести (Верховская И.Н., 1962; и др.).

Статистические параметры демонстрируют картину неравномерного распределения ряда элементов в щитовидной железе (рис. 5.1.2). Анализ гистограмм показывает, что близким к нормальному можно считать только распределение лантана. По критерию Колмогорова–Смирнова распределение остальных элементов близко к логнормальному закону. Все остальные элементы имеют дополнительные один или несколько пиков концентраций, что, скорее всего, говорит об эле- менте-загрязнителе в данных конкретных случаях. Бимодальный характер свидетельствует о наличии возможной накладки двух факторов различной природы.

Дендрограмма кластерного анализа элементного состава патологически измененных щитовидных желез и корреляционный анализ показали, что существует несколько групп элементов, образующие ассоциации (рис. 5.1.3, 5.1.4).

Выявлены высокодостоверные положительные слабые и средней степени связи между элементами Co, Cr, Fe, Zn, Sc (r 0,2–0,6; р<0,01). К элементам этой группы находится в отрицательной связи Se. Также можно выделить ассоциацию следующих элементов: Sm, Au, La, Cа, Sb, U (r 0,3–0,5; р<0,05–0,01). Имеются отрицательные связи Ca с Na, Rb, Br (r 0,3–0,5; р<0,01), причем между Na и Rb (r =+0,5; р<0,01).

92

Характеристика микроэлементного состава ткани...

Рис.5.1.2. Гистограммы частотного распределения элементов в щитовидной железе жителей Томской области. По оси абсцисс

– интервалы значений, мг/кг, по оси ординат – частота встре чаемости в патологически измененной щитовидной железе, %

93

Микроэлементыипатологиящитовиднойжелезы...

Рис.5.1.2. (продолжение)

94

Характеристика микроэлементного состава ткани...

Рис.5.1.2. (продолжение)

Рис. 5.1.3. Дендрограмма корреляционной матрицы геохимичес кого спектра щитовидной железы жителей Томской области (1 – Person r)

Примечание: (1 – Person r)=0,75 (99% достоверности)

95

Микроэлементыипатологиящитовиднойжелезы...

По данным кластерного анализа, имеется значимая связь между сурьмой и серебром, церием и бромом. Разделение микроэлементов в разные группы при корреляционном анализе свидетельствует как об особенностях химических свойств элементов, так и о возможном однотипном источнике поступления этих элементов в окружающую среду и далее в организм человека. Ассоциация натрия и рубидия объясняется химической схожестью последнего с натрием, способностью проникать через натриевые каналы транспорта (Ершов Ю.А., 1989). Связь лантана с кальцием, ассоциации хрома, железа, кобальта также можно интерпретировать, как способность лантаноидов и ионов переходных элементов конкурировать друг с другом, а также с ионами Са+2, Mg+2 в различных биохимических процессах (Ершов Ю.А., 1989). Наличие ассоциации хрома, железа, кобальта, а также скандия, хрома, самария, гафния, золота говорит об идентичности источников поступления этих элементов в окружающую среду и организм человека. Возможно, таковыми являются предприятия топ- ливно-энергетического комплекса, промышленные объекты

Рис. 5.1.4. Корреляционные связи между элементами в щитовид ной железе при патологии

96

Характеристика микроэлементного состава ткани...

г. Томска, а также трансграничный перенос тяжелых металлов по долинам рек Томь и Обь. Связь между сурьмой и серебром, церием и бромом, учитывая небольшой процент проб, содержащих данные химические элементы, объясняется также общим источником поступления.

Лантан входит в ассоциацию элементов, источником которых являются преимущественно предприятия г. Томска, возможно ТЭЦ и ГРЭС, а также предприятия машиностроения и другие. Кобальт, церий, бром, натрий и сурьма – элементы, источником которых являются предприятия Северного промышленного узла. Вторая группа ассоциаций химических элементов (Sm, La, Br, U, Sc) указывает, что, возможно, их источником являются предприятия ядерно-топливно- го цикла и нефтеперерабатывающей промышленности. Аналогичные ассоциации отмечаются при изучении элементного состава крови и волос жителей Томской области (Барановская Н.В., 2003). Для волос характерна ассоциация: Со, Sc, Cr, Zn, Fe, а также La, Br, Na; для крови: Со-Се, Вr-Na, ZnLa, Cr-Sc. Таким образом, данные для щитовидной железы ближе к данным для волос, но связи между микроэлементами несколько слабее.

5.2.Сравнение содержания химических элементов

вщитовидной железе и других биосредах организма у жителей Томской области

Значительный интерес представляет сравнительный анализ особенностей накопления химических элементов в различных биосредах (кровь, волосы и др.), так как это позволяет выявить общие закономерности накопления элементов в биологической среде, а также оценить возможные источники их поступления в организм человека. Обобщенные данные по биосредам человека и ЩЖ приведены в таблице 5.2.1. Из ее анализа следует, что волосы человека содержат большинство изученных химических элементов в более высоких концентрациях, чем другие изучаемые биосреды (табл. 5.2.1). Это можно объяснить разными путями поступления химических

97

Микроэлементыипатологиящитовиднойжелезы...

элементов и различной биологической ролью тканей человека.

Логично предположить сходство в накоплении щитовидной железой элементов с кровью. Действительно, ЩЖ, как и кровь, практически не накапливают редкие, редкоземельные и радиоактивные элементы (Lu, Hf, Ce, Th, Sc, Au, U), или накапливают их в значительно более низких концентрациях, хотя при патологии отдельные пики элементов встречаются.

Вэтих тканях в несколько раз меньше Cr, Co, Zn, Sb, La, Sm.

ВЩЖ больше, чем в крови и волосах, только Se, который является специфичным компонентом щитовидной железы – в виде селенцистеина селен входит в состав дейодиназы йодтиронина типа I, участвующей в превращении прогормона в активный гормон щитовидной железы – трийодтиронин (Щелкунов Л.Ф., 2000; Стрейн Дж., 2000).

Также в железе в больших концентрациях, чем в крови, определяются другие тиреоспецифические элементы: Co, Zn, а также La и Sm. Таким образом, согласно предложенной нами терминологии (Рихванов Л.П., 2006) по аналогии с устоявшимися понятиями, используемыми при геохимической характеристике горных пород и минералов: минералы-носите- ли и минералы-концентраты (Таусон Л.В. и др., 1961), щитовидная железа является органом-концентратором селена, кобальта, цинка, лантана и самария и органом-носителем остальных микроэлементов.

Биологическая суть явления накопления лантана и самария в щитовидной железе не описана в литературе. По содержанию брома нормальная железа уступает крови и волосам, но уровень брома из-за наличия специфических ионных каналов способен возрастать многократно, возможно, обеспечивая развитие патологии. Подобное возрастание концентраций характерно для сурьмы. В крови преобладают Na, Fe, Rb, первые два элемента участвуют в специфических функциях крови как жидкой среде-переносчике кислорода. Нахождение рубидия в крови в небольших концентрациях описано Ю.А. Ершовым (1989). Это явление он объясняет химической схожестью рубидия с натрием (щелочные металлы) и говорит о выполнении схожей роли. В щитовидной железе, по-видимому, химические элементы при высоких концент-

100