6 курс / Эндокринология / Микроэлементы_и_патология_щитовидной_железы_в_Томской_области_Денисова
.pdf
Характеристика микроэлементного состава ткани...
рациях в окружающей среде способны накапливаться, обуславливая развитие патологии. В современных исследованиях по тиреоидной патологии А.В. Теселкиной (1998), М.В. Велдановой (2001), А.Л. Горбачева (2002), Е.А. Луговой (2003) и др. используются в основном данные по содержанию микроэлементов в волосах, эти данные экстраполируются на щитовидную железу. По нашему мнению, данный подход не является корректным, поскольку, как было показано, химический состав разных тканей может значительно разниться, отражать различные пути поступления химических элементов в организм, и разную кумулятивную способность тканей человека.
По геохимическому спектру более разнообразной биосредой являются волосы, менее кровь человека, а щитовидная железа занимает промежуточное положение. Более разнообразный геохимический спектр волос также можно объяснить комбинированными путями поступления химических элементов, когда для крови и щитовидной железы более характерен только эндогенный путь поступления. Общими химическими элементами для трех рядов, если рассматривать элементы, которые имеют коэффициент больше единицы, являются Na, Fe, Br. Геохимический спектр волос включает в себя практически все элементы, характерные для щитовидной железы (Na, Fe, Br, La, Sb, Co, Sm, Cr, Ca, кроме Rb, Se, характерных для щитовидной железы). Эти элементы являются специфичными для волос и крови данного региона (Барановская Н.В., 2003), значит, химический состав ЩЖ отражает геохимическую специфику области.
Общая геохимическая ассоциация разных биосубстратов может объясняться наличием однотипных источников их поступления. Поступление этих элементов в окружающую среду может осуществляться в результате функционирования ряда источников, располагающихся как на местном уровне, так и на прилегающих территориях. Среди локальных источников возможного поступления перечисленных металлов могут быть ТЭЦ и ГРЭС города Томска и Северска, работающие на угле, предприятия нефте-газоперерабатывающего и ядерно-топливного цикла, а также другие некоторые промышленные предприятия г. Томска (Шатилов Ю.А., 2001; Язиков
101
Микроэлементыипатологиящитовиднойжелезы...
Е.Г. и др., 2006). Можно сказать, что полученный геохимический ряд отражает преимущественно влияние техногенных факторов.
5.3.Особенности содержания химических элементов
вщитовидной железе в зависимости
от клинической формы териопатии
Все пациенты были разделены на 4 группы:
1.Узловой коллоидный зоб (УКЗ), n=41; медиана возраста составила 51±2 лет, медиана объема – 26±7 мл, уровень ТТГ – 1,15±0,12 мЕД/л.
2.Аутоиммунный тиреоидит, n=18; медиана возраста составила 53±2 лет, медиана объема – 20±8 мл, уровень ТТГ – 1,3±0,5 мЕД/л.
3.Рак, n = 8; медиана возраста составила 47±3 лет, медиана объема 28±12 мл, уровень ТТГ – 1,24±0,24 мЕД/л.
4.Аденомы, n=30; медиана возраста составила 47,7±3 лет, медиана объема – 20±3,5 мл, уровень ТТГ – 0,94± 0,2 мЕД/л.
По возрасту, по объему железы, уровню ТТГ группы достоверно не различались (p<0,05). Группой сравнения явились лица с нормальной структурой и функцией щитовидной железы, умершие от случайных причин, медиана возраста составила 47,5±3 лет, медиана объема – 15±1,5мл (табл. 5.3.1).
Из таблицы следует, что все группы нозологических форм достоверно отличаются от контроля повышенным содержанием Br и Fe, содержание которых в 2–4 раза выше контрольных, Hg также превышает контрольное значение практически во всех формах патологии, кроме АИТ. Sm повышен в группе УКЗ и раков, а для группы АИТ достоверно выше значения Rb, Sb и Cr. Патологически измененная щитовидная железа характеризуется низким содержанием Ca и Se, последнего меньше всего в раковых формах. Для аденом характерно пониженное значение Sc.
102
Характеристика микроэлементного состава ткани...
Несмотря на то, что эссенциальность брома показана Л.С. Бабенко (1973), Г.М. Коломийцевой (1970), Л.И. Лось (1972), в нашем исследовании данные о повышенном содержании этого химического элемента в патобразованиях в два и более раз свидетельствуют о негативной роли брома в формировании целого ряда заболеваний. Эти данные согласуется со сведениями И.Н. Верховской (1962), Ю.В. Кривобока (1972), А.П. Авцына (2000) о конкурентном антагонизме брома с йодом.
Следствием этого является йодная недостаточность с последующей гиперплазией железы и формированием патологии. Повышенная концентрация железа в измененных железах соответствует данным А.В. Сосунова (1965), который отметил повышение содержания железа в зобах с пролиферирующим эпителием. Наши результаты согласуются с данными А.Л. Горбачева, А.В. Теселкиной (1998), которыми установлена прямая связь между концентрацией железа в организме жителей Магадана и степенью гиперплазии ЩЖ. Теми же авторами исследовано содержание селена в биосубстратах человека, при зобе оно оказалось понижено, в нашем исследовании также наблюдается уменьшение содержания селена в патологически изменненной ЩЖ.
По данным В. Contempre (1998), в условиях дефицита селена усиливается пролиферация фибробластов, что может быть дополнительным фактором для формирования узлов, аденом, фиброза паренхимы. Селен является антагонистом целого ряда тяжелых металлов, в том числе ртути (Скальный А.В., Кудрин А.В., 2000), выявленное повышение концентрации последних, по данным нашего исследования, может находиться в причинно-следственной связи с дефицитом селена в тканях железы. В экспериментах селен проявляет себя мощным антиканцерогенным средством (Книжников В.А., 1993). Известно, что этот микроэлемент является антиоксидантом, ингибирует ПОЛ (Голубкина Н.А., 2003), поэтому снижение содержания селена в патологически измененных железах можно интерпретировать как увеличение риска развития новообразований. На это косвенно указывает наблюдающееся снижение концентрации последнего от УКЗ до раковых форм. Повышенная концентрация натрия и понижен-
103
104
Таблица 5.3.1. Содержание химических элементов в ЩЖ с разной формой патологии в мг/кг сухого веще ства, M±m, (min и max)
Химический |
|
Формы патологии щитовидной железы |
|
||
элемент |
УКЗ |
Аденомы |
АИТ |
Рак |
Контроль |
|
n=41 |
n=30 |
n=18 |
n=8 |
n=11 |
|
|
|
|
|
|
N a |
3113±478 |
3305±438 |
2733±549 |
2600±544 |
1326±217 |
|
(1100-1000)* |
(500-6000)* |
(1100-8400)* |
(700-4700) |
(960-2400) |
|
|
|
|
|
|
Ca |
2904±382 |
1850±293 |
2011±325 |
2785±472 |
5383±340 |
|
(5006400)* |
(500-52500)* |
(500-4100)* |
(500-6100)* |
(4600-7000) |
|
|
|
|
|
|
Sc |
<0,002 |
0,004±0,001 |
0,006±0,002 |
0,006±0,002 |
0,009±0,002 |
|
(0,002-0,012)* |
(0,002-0,015) |
(0,002-0,014) |
(0,004-0,02) |
|
|
|
|
|
|
|
Cr |
0,63±0,17 |
0,46±0,13 |
0,76±0,37 |
1,03±0,45 |
0,34±0,15 |
|
(0,10-7,2) |
(0,1-1,8) |
(0,1-4,7)* |
(0,1-4,4) |
(0,1-0,91) |
|
|
|
|
|
|
Fe |
301±52 |
410±68 |
256±52 |
301±81 |
103±37 |
|
(80-1200)* |
(80-1300)* |
(80-480)* |
(80-650)* |
(20-250) |
|
|
|
|
|
|
Co |
0,07±0,01 |
0,103±0,016 |
0,087±0,02 |
0,064±0,014 |
0,095±0,005 |
|
(0,03-0,2) |
(0,03-0,26) |
(0,03-0,19) |
(0,03-0,13) |
(0,077-0,11) |
|
|
|
|
|
|
...железыщитовиднойпатологияиМикроэлементы
Z n |
91±8,80 |
96±7,1 |
85±11,4 |
97,4±17,5 |
88±6,9 |
|
(32-234) |
(52-181) |
(51-167) |
(36-162) |
(71-114) |
|
|
|
|
|
|
Br |
5,71±0,44 |
14±3,1 |
5,34±0,53 |
6,6±1,49 |
2,9±0,2 |
|
(2,90-2734)* |
(3,7-1919)* |
(3,4-544)* |
(3,5-62)* |
(2,2-4,1) |
|
|
|
|
|
|
Rb |
2,02±0,32 |
3,3±0,62 |
3,87±0,58 |
1,0±0,2 |
1,15±0,15 |
|
(1-8,9) |
(1,0-8,2) |
(1,0-7,2)* |
(1,0-2,7) |
(1-1,9) |
|
|
|
|
|
|
Ag |
0,26±0,05 |
0,22±0,02 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
|
(0,2-1,4) |
(0,2-0,6) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sb |
0,06±0,01 |
0,041±0,004 |
0,12±0,069 |
0,054±0,016 |
0,04±0,005 |
|
(0,03-5,2) |
(0,03-0,28) |
(0,03-7,6)* |
(0,03-0,13) |
(0,03-0,06) |
|
|
|
|
|
|
A u |
0,01±0,001 |
0,009±0,002 |
0,012±0,004 |
0,01±0,003 |
0,01±0,002 |
|
(0,001-0,02) |
(0,001-0,03) |
(0,001-0,032) |
(0,001-0,019) |
(0,006-0,017) |
|
|
|
|
|
|
La |
0,25±0,03 |
0,211±0,02 |
0,24±0,04 |
0,31±0,05 |
0,26±0,02 |
|
(0,05-0,58) |
(0,05-0,37) |
(0,05-0,5) |
(0,05-0,48) |
(0,21-0,29) |
|
|
|
|
|
|
Ce |
<0,1 |
0,13±0,027 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
|
|
(0,1-0,59) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S m |
0,06±0,01 |
0,05±0,007 |
0,04±0,01 |
0,08±0,017 |
0,04±0,003 |
|
(0,01-0,14)* |
(0,01-0,11) |
(0,01-0,099) |
(0,01-0,16)* |
(0,028-0,046) |
105
...ткани состава микроэлементного Характеристика
106 |
Th |
0,02±0,01 |
<0,005 |
0,022±0,012 |
0,018±0,006 |
<0,005 |
|
|
(0,01-0,11) |
|
(0,007-0,12) |
(0,007-0,038) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
<0,1 |
0,20±0,019 |
0,21±0,019 |
<0,1 |
<0,1 |
|
|
|
(0,2-4,5) |
(0,2-0,37) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hf |
0,02±0,002 |
0,022±0,003 |
0,013±0,002 |
0,014±0,004 |
0,012±0,005 |
|
|
(0,01-0,05) |
(0,01-0,06) |
(0,01-0,02) |
(0,01-0,04) |
(0,005-0,035) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Se |
1,69±0,14 |
1,63±0,18 |
1,62±0,17 |
1,49±0,16 |
2,8±0,27 |
|
|
(0,90-3,7)* |
(1,0-3,7)* |
(1,1-2,6)* |
(0,7-1,8)* |
(2,1-3,7) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Hg |
0,35±0,05 |
0,3±0,03 |
0,22±0,05 |
0,71±0,19 |
0,16±0,04 |
|
|
(0,10-0,9)* |
(0,1-0,6)* |
(0,1-1,3) |
(0,1-1,6)* |
(0,02-0,3) |
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: * - значения, которые достоверно отличаются от контроля (p<0,05)
...железыщитовиднойпатологияиМикроэлементы
Характеристика микроэлементного состава ткани...
ная кальция создает трудности в интерпретации, т.к. данных в доступной литературе по этому вопросу не найдено. Многочисленные данные Г.П. Гуревича (1964), Г.М. Коломийцевой (1970), Е.Б. Демко (1972), Н.В. Марсаковой (1990) и др. о роли кобальта и цинка в формировании патологии не находят подтверждения в нашем исследовании, за исключением пониженного содержания кобальта в раковых формах. Это можно интерпретировать тем, что кобальт является антиоксидантом, пониженное его количество в раковых и аденоматозных формах можно расценить как снижение защитного действия за счет снижения окислительного потенциала в тканях органа (Скальный А.В., 2000).
Ртуть и хром относятся к тяжелым металлам. Действие ртути заключается в блокировании SН-групп в активном центре белков-ферментов. Ртуть способна вступать в соединения с йодом и переводить его в неактивное состояние (Кашин В.К., 1987). В литературе имеются данные о роли ртути в узлообразовании (Ерогов В.П., 1967). По данным нашего исследования, имеется повышение уровня хрома и сурьмы в 1,3–3,5 раз по сравнению с контролем. Хотя достоверность отличий низкая, что может быть связано с высокой вариабельностью содержаний данных химических элементов, т.к. имеются пики концентраций в некоторых пробах, превышающие фон в 20 раз. Следует иметь в виду возможное влияние этих химических элементов на морфофункциональные особенности щитовидной железы. Механизм действия хрома во многих чертах схож с ртутью, кроме того, хром является канцерогеном ("Вредные химические...", 1990). Канцерогенность хрома и его соединений доказана как для животных, так и в эпидемиологических исследованиях (Грушко Я.М., 1964). По данным В.В. Утениной (1999) и Т.П. Голдыревой (1998), хром в комплексе с другими МЭ является одним из струмогенных факторов в Оренбургской области и Перми. Авторы объясняют неэффективность йодной профилактики сложным влиянием микроэлемента на кругооборот йода в организме и метаболизм тиреоидных гормонов. Сурьма способна накапливаться в щитовидной железе, что подтверждается в нашем исследовании по отношению к АИТ, угнетать ее функцию и вызывать зобообразование (Ершов Ю.А., 2003).
107
Микроэлементыипатологиящитовиднойжелезы...
Рис. 5.3.1. Соотношение эссенциальных химических элементов в разных формах патологии щитовидной железы по сравнению с контролем
Примечание: содержание элементов в группе контроля принято за 1; ~^*o значения, которые достоверно отличаются от конт роля (p<0,05)
Рис. 5.3.2. Неэссенциальные химические микроэлементы в раз ных формах патологии щитовидной железы по сравнению
с контролем Примечание: содержание элементов в группе контроля принято
за 1; ~^*o значения, которые достоверно отличаются от конт роля (p<0,05)
108
Характеристика микроэлементного состава ткани...
Рис. 5.3.3. Соотношение неэссенциальных химических элементов в разных формах патологии щитовидной железы по сравнению с контролем
Примечание: содержание элементов в группе контроля принято за 1; ~^*o значения, которые достоверно отличаются от конт роля (p<0,05)
Рис. 5.3.4. Распределение суммарного показателя накопления хи мических элементов (Zспн) и удельного числа аномально высоких проб (Zп) в разных патологических формах щитовидной железы Примечание: 1 – рак; 2 – АИТ; 3 – аденомы; 4 – УКЗ; 5 – конт роль
109
Микроэлементыипатологиящитовиднойжелезы...
Элементы, достоверно отличающиеся повышенными концентрациями (Rb, Hf, Се, Sm, La, U), относятся к редким элементам, лантаноидам и актиноидам. Их биологическое действие не вполне изучено, т.к. они содержатся в организме в минимальных количествах, конкурируют с ионами переходных элементов, способны влиять на активность ферментов, образовывать нерастворимые соединения с нуклеиновыми кислотами, этим самым нарушая энергетический обмен, процессы репарации клеток. Органом-мишенью является печень и другие органы РЭС, следовательно, можно ожидать накопление этих элементов в ткани ЩЖ ("Вредные химические...", 1990).
Имеются, например, данные о высоком их содержании в ряде сред в зоне влияния Сибирского химического комбината (Барановская Н.В., 2004, 2005; Рихванов Л.П., 1997, 2005, 2008). Описано струмогенное действие хлорида рубидия у крыс, механизм которого неизвестен (цитир. по Велдановой М.В., 2000). Результаты эксперимента, описанного Д.Ю. Мойкиным (1993), свидетельствуют, что такой элемент, как самарий, обладает выраженным мембранотропным действием, причем наиболее поражаемыми ультраструктурами являются клеточная мембрана и мембраны эндоплазматического ретикулума. Е.Г. Фельдт (1994) при изучении цитогенетической активности хлорида самария и хлорида рубидия в острых опытах на мышах, сделал вывод об отсутствии таковой у соединения рубидия, хлорид самария классифицировали как слабый мутаген.
Результаты исследования суммарного накопления химических элементов представлены в таблицах 5.3.1 и 5.3.2, на рисунке 5.3.4.
Из рисунке 5.3.4 и таблице 5.3.2 видно, что суммарный показатель накопления химических элементов (Zспн) примерно одинаков в группах карцином, аутоиммунного тиреоидита и доброкачественных аденом, значительно ниже он в группе узлового коллоидного зоба. Удельное число аномально высоких проб большим суммарным накоплением достоверно отличается группа раковых форм, данные показатели несколько ниже в группе АИТ, затем следует аденомы, самые низкие значения при УКЗ.
110