КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
ТИРЕОИДНЫЙ СТАТУС ПОЛЕВОК-ЭКОНОМОК, ОБИТАЮЩИХ В БИОГЕОЦЕНОЗАХ
ПОВЫШЕННОЙ ЕСТЕСТВЕННОЙ РАДИОАКТИВНОСТИ
О. Раскоша
Научные интересы: действие малых доз радиации, эндокринология, гистология, патофизиология Гормоны как вещества активного метаболического действия, участвующие в реализации физиологических и патологических реакций организма, давно привлекают внимание различных специалистов биологической науки. В современной биологии гормоны рассматривают не только как факторы функциональной активности желез внутренней секреции, но и как агенты биологического действия на тканевом уровне, которые определяют функциональное состояние тканей, органов, систем органов, целостного организма и участвуют в механизмах адаптации животных к условиям среды обитания. Сведения о функциональных изменениях щитовидной железы мышевидных грызунов, испытывающих хроническое действие малых доз радиации в природной среде, в доступной нам литературе практически отсутствуют. Цель настоящего исследования – изучить содержание гормонов щитовидной железы в сыворотке крови полевок-экономок (Microtus oeconomus Pall.), обитающих на территориях с разным уровнем радиоактивности. В литературе [3, 6, 7] высказана гипотеза об эндокринной регуляции численности млекопитающих. Поскольку наиболее демонстративными явлениями в разные фазы популяционного цикла является агрессивность и смертность животных, а так же нарушение процессов воспроизводства, то внимание большинства исследователей было направлено на исследование адреналового и репродуктивного звеньев эндокринной системы. При этом функциональное состояние щитовидной железы, как одного из важнейших звеньев эндокринной системы, изучено недостаточно. В связи с этим, наши исследования были проведены в две фазы популяционного цикла (пик и спад численности популяции). Сбор материала проводили в Ухтинском районе Республики Коми в один и тот же период (июль-август) на трех участках, которые различались преимущественно по уровню радиоактивного загрязнения, но были схожи по экологическим условиям. По данным гамма-съемки средняя мощность дозы от внешнего g-облучения на контрольном участке составила 10-15, на радиевом участке – 50-2000, на урано-радиевом участке 26-3162 мкР/ч. Отловленные полевки были разделены на три возрастные группы: неполовозрелые и половозрелые сеголетки и перезимовавшие животные. Всего для исследования было использовано 98 животных. Содержание тиреоидных гормонов – общего тироксина (Т4) и общего трийодтиронина (Т3) в сыворотке крови животных определяли с помощью радиоиммунного метода. Вычисляли коэффициент дейодирования (Т3/Т4), который является косвенным показателем периферической конверсии Т4 в Т3. Результаты определения гормонов щитовидной железы в сыворотке крови в год пика численности показали, что концентрация Т4 у всех половозрелых животных с радиоактивных участков была выше контрольных значений (рис. 1). Уровень Т3 у полевок в этом же году достоверно повышался лишь у перезимовавших самцов, у других групп животных концентрация этого гормона не отличалась от нормы. Наибольшие различия с контролем по уровню тиреоидных гормонов получены у самцов. У перезимовавших самцов с радиевого участка уровни тиреоидных гормонов (Т4 и Т3) и коэффициент дейодинирования были достоверно выше контрольных значений. Такое изменение тиреоидного статуса свидетельствует о гиперфункции щитовидной железы у перезимовавших самцов радиевого участка. Из литературы известно, что одновременное увеличение Т4 и Т3 свидетельствует о формировании срочной адаптационной реакции на воздействие неблагоприятных факторов [2]. У перезимовавших самцов с урано-радиевого участка отмечали компенсаторную гиперпродукцию Т3 и высокий уровень коэффициента дейодинирования по сравнению с нормой. Уровень Т4 в плазме крови у эти животных не отличался от контроля. Из этого следует, что у самцов урано-радиевого участка увеличен синтез Т3 в периферических тканях, что ведет к увеличению расхода энергии, поскольку известно, что Т3 индуцирует синтез митохондриальных белков [5]. У контрольных животных с возрастом отмечали снижение уровня Т3 в сыворотке крови, в концентрации Т4 различий в разных возрастных группах не выявлено. Как известно, метаболическая активность Т3 выше, чем Т4 [5], поэтому наблюдаемые изменения свидетельствуют о понижении функциональной активности щитовидной железы с возрастом. Половозрастные изменения бы-ли прослежены и у полевок с урано-радиевого участка. У половозрелых самцов и самок в условиях повышенного уровня радиоактивности в первую очередь среагировал уровень Т4, который был достоверно выше контрольных значений (р менее 0.5). С возрастом концентрация Т4 приходила в норму, а различия между самцами и самками прослеживали по уровню Т3. У перезимовавших самок радиоактивного участка концентрация Т3 достоверно уменьшалась по сравнению с половозрелыми сеголетками этого же участка. То есть с возрастом у самок урано-радиевого участка происходит замедление периферического метаболизма гормонов щитовидной железы, что и приводит к снижению снабжения организма активной формой тиреоидного гормона (Т3), и в целом функциональное состояние щитовидной железы у перезимовавших самок несколько снижено, что соответствует норме [1]. У перезимовавших самцов урано-радиевого участка преобладает гиперпродукция Т3. Коэффициент дейодинирования у этих животных повышался по сравнению с половозрелыми сеголетками. Подобное перераспределение уровня тиреоидных гормонов у самцов, обитающих на урано-радиевом участке, свидетельствует о том, что с возрастом активность функционирования органа у самцов выше, чем у самок. Таким образом, при максимальной численности происходит активизация функции щитовидной железы полевок-экономок, обитающих на радиоактивных участках, которая обусловлена как необходимостью достаточного уровня синтеза белка, так и достижением определенного уровня теплопродукции, позволяющего организму поддерживать оптимальный режим функционирования органов и систем. В год спада численности функциональное состояние щитовидной железы у самцов и самок с радиоактивных участков различалось (рис. 2.). У самцов, обитающих в условиях повышенной радиоактивности, при сравнении с контрольными значениями отмечали снижение функции щитовидной железы, выражающееся в понижении концентрации тиреоидных гормонов (Т4 снижался у всех групп животных, Т3 – у самцов с урано-радиевого участка). Так, у половозрелых самцов с радиевого участка происходило достоверное уменьшение концентрации Т4 в сыворотке крови. В то же время коэффициент дейодирования, который был выше контрольных значений, при Т3 в пределах нормы свидетельствует об усилении конверсии Т4 в Т3. У самцов с урано-радиевого участка отмечали достоверное понижение концентрации Т3 в сыворотке крови по сравнению с контролем. Прослеживали тенденцию к снижению уровня Т4 у этой группы животных. Обнаруженные нами функциональные перестройки тиреоидного статуса половозрелых самцов с урано-радиевого участка свидетельствуют о понижении функции щитовидной железы. Кроме того, учитывая динамику распределения тиреоидных гормонов в сыворотке крови этих животных, можно предположить в дальнейшем развитие еще более глубокого гипофункционального состояния у самцов этой группы. Таким образом, у самцов с радиевого и урано-радиевого участков механизмы изменения структуры тиреоидного статуса различны. У самок, обитающих на радиоактивных территориях, уровни Т4 и Т3 выше контрольных значений, что свидетельствует о повышении функциональной активности щитовидной железы у этих животных. К сожалению, в год спада численности в отловах не было перезимовавших животных и поэтому половозрастные различия прослежены между группой половозрелых и неполовозрелых животных. Оказалось, что как у самцов, так и у самок эти изменения были однонаправлены. С наступлением половой зрелости у облученных животных функ-циональная активность щитовидной железы повышалась. В год спада численности обнаружен половой диморфизм в функциональном состоянии щитовидной железы у полевок, обитающих на радиоактивных участках – у самцов понижение, а у самок повышение функции железы. Таким образом, содержание гормонов щитовидной железы в год спада численности у всех изученных групп животных значительно отличалось от такового в год пика численности популяции. Выводы: 1. В год пика численности концентрация Т3 у животных как с контрольного, так и радиоактивных участков ниже, а уровень Т4 выше, чем в год спада численности. 2. Функциональное состояние щитовидной железы контрольных животных зависит от фазы популяционного цикла. При максимальной численности отмечаются признаки гиперфункции щитовидной железы у самок, а в год спада численности – у самцов. 3. Полевки-экономки, испытывающие хроническое воздействие ионизирующего излучения в природной среде, различаются по функциональному состоянию щитовидной железы в разные фазы популяционного цикла. В год пика численности функция железы по сравнению с контролем активируется, а в год спада численности обнаружен выраженный половой диморфизм: у самцов – функция щитовидной железы понижена, а у самок – повышена. 4. Независимо от возраста и года у полевок-экономок с радиоактивных участков в структуре отклонений тиреоидного статуса задействованы различные механизмы. У самцов с радиевого участка наиболее показательны были изменения концентрации Т4 в сыворотке крови, у самцов с урано-радиевого участка – Т3. У самок разных половозрелых групп радиевого и урано-радиевого участка наибольшие изменения по сравнению с контролем были отмечены по уровню Т4. 5. Наибольшие отличия (независимо от года) уровня тиреоидных гормонов в сыворотке крови от контрольных значений отмечали у животных с урано-радиевого участка. 6. Функциональное состояние щитовидной железы полевок-экономок зависит от периода численности популяции, пола, возраста и места обитания. ЛИТЕРАТУРА 1. Антипин И.А. Морфофункциональные особенности органов эндокринной системы у северных оленей европейского севера России: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Архангельск, 1997. 27 с. 2. Виру А.А. Механизм общей адаптации // Усп. физиол. наук, 1980. Т. 11. № 4. С. 27-46. 3. Ермакова О.В. Морфофункциональные изменения щитовидной железы и коры надпочечников у полевок-экономок, обитающих в условиях повышенной радиоактивности: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Сыктывкар, 1991. 25 с. 4. Ткачев А.В., Кляркина И.М. Современные представления о влиянии Севера на эндокринную систему человека // Физиологические закономерности гормональных, метаболических, иммунологических изменений человека на европейском Севере. Сыктывкар, 1997. С. 6-17. 5. Теппермен Дж., Теппермен Х. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. М.: Мир, 1989. С. 274-314. 6. Чернявский Ф.Б., Ткачев А.В. Популяционные циклы леммингов в Арктике: Экологические и эндокринные аспекты. М.: Наука, 1982. 164 с. 7. Christian J.J., Lloid J.A., Davis D.E. The role of endocrines in the selfregulation of mammalian populations // Res. Progr. Horm. Res., 1965. Vol. 21. P. 501-577.
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 3528 посещений с 17.07.2002 |