Перегляд за Автор "Sakaliuk, Oleksandra V."

Зараз показуємо 1 - 1 з 1
  • Ескіз
    Документ
    Обґрунтування профілактики поршень у кістковій та травній системах щурів при гіпотиреозі
    (2023) Сакалюк, Олександра Володимирівна; Sakaliuk, Oleksandra V.
    Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 091 Біологія – Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Одеса, 2023. Дисертаційна робота присвячена експериментальному дослідженню механізмів розвитку порушень у кістковій тканині та травному тракті лабораторних щурів при тиреоїдній недостаності, а також обґрунтуванню профілактики встановлених порушень за допомогою комплексу вітамінів, макро- та мікроелементів. Для досягнення мети і реалізації завдань дослідження було проведено три серії експериментів на лабораторних щурах. Під час досліджень тварини знаходилися на постійному харчовому та питному режимі віварію ОНУ імені І. І. Мечникова згідно правил утримання експериментальних тварин встановлених Директивою Європейського парламенту та Ради (2010/63/EU) та наказом Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України від 01.03.2012 р. № 249 [93]. На першому етапі на експериментальній моделі гіпотиреозу, яку створили за допомогою щоденного перорального введення мерказолілу у дозі 50 мг/кг впродовж 51 доби, проведено визначення морфометричних та біохімічних показників кісткової тканини, досліджено показники запалення, антиоксидантно-прооксидантного стану, контамінації умовно-патогенними бактеріями, антимікробного фактору у порожнині рота, печінці, сироватці крові та слизовій оболонці тонкої кишки, а також визначено ступінь всмоктування кальцію у тонкій кишці. За результатами першого етапу роботи встановлено, що дефіцит тиреоїдних гормонів сприяв суттєвому збільшенню атрофії альвеолярного відростку щелеп на тлі незначного збільшення мінералізації стегнових кісток та хребців щурів. Посилену резорбцію кістковій тканини щелеп щурів з гіпотиреозом підтвердив біохімічний аналіз, який показав суттєве збільшення у кістковій тканині альвеолярних відростків маркерів остеорезорбції –активності еластази та кислої фосфатази. Експериментальний гіпотиреоз сприяв розвитку запалення, інтенсифікації перекисного окиснення ліпідів, посиленій контамінації умовно-патогенними бактеріями на тлі зниження антиоксидантного та антимікробного захисту у порожнині рота, слизовій оболонці тонкої кишки, печінці та сироватці крові тварин. Також показано зменшення всмоктування кальцію в тонкій кишці та зниження цього елементу у сироватці крові щурів з гіпотиреозом, що, ймовірно, є результатом розвитку запальних процесів та дисбіозу у слизовій оболонці тонкої кишки. За результатами першої серії експерименту зроблено припущення, що гальмування всмоктування кальцію та його дефіцит у крові тварин з гіпотиреозом викликає активацію паратгормону, якій запускає резорбцію кісткової тканини з метою забезпечення належного рівня кальцію в крові для нормального функціонування фізіологічних процесів. Тому тривала неповноцінна абсорбція кальцію у слизовій оболонці тонкої кишки при гіпотиреозі відбилася на стані кісткової тканини із зсувом процесів ремоделювання у бік резорбції, що і було доведено на альвеолярній кістці щелеп щурів з гіпотиреозом. Отримані результати першого дослідження дають підставу для подальшого обґрунтування та розробки лікувально-профілактичних заходів з метою корекції порушень у кістковій та травній системах тварин за розвитку гіпотиреозу. Тому другий етап роботи присвячено експериментальному дослідженню ефективності профілактики порушень у кістковій та травній системі щурів при гіпотиреозі за допомогою комплексу вітамінів, макро- та мікроелементів. Враховуючи теоретично обґрунтовані потреби у есенціальних сполуках при гіпотиреозі для профілактичного комплексу нами обрано кальцій, магній, вітаміни Р (кверцетин), D, С, мікроелементи селeн, мідь, марганець (далі – мінерально-вітамінний комплекс на основі цитрату кальцію). Кількісні характеристики складових розробленого нами комплексу для профілактики порушень у кістковій тканині та травному тракті підтверджені Cвідоцтвом про реєстрацію авторського права на твір № 111997 від 21.02.2022 р. Ефективність застосування запропонованого нами комплексу вітамінів та мінералів досліджували на лабораторних щурах з моделлю гіпотиреозу протягом 51 доби. Профілактичний комплекс вводили перорально щоденно у дозі 500 мг/кг, ефективність якого оцінювали за біохімічними маркерами резорбції та остеогенезу кісткової тканини альвеолярного відростку щелеп, показниками запалення, антиоксидантно-прооксидантного стану, контамінації умовно-патогенними бактеріями, антимікробним фактором у порожнині рота, слизових оболонках шлунку, тонкої та товстої кишки, печінці та сироватці крові. Введення мерказолілу впродовж 51 доби сприяло збільшенню органного індексу щитоподібної залози на 112,3%, що вказує на формування гіпотиреозу. У щурів, які отримували комплекс вітамінів і мінералів на фоні мерказолілу, органний індекс щитоподібної залози відповідав індексу інтактних тварин. Підтверджені дані, а також отримані нові результати щодо механізму розвитку порушень у кістковій та травній системах лабораторних щурів при гіпотиреозі. Так, дефіцит гормонів щитоподібної залози викликав зниження рівня кальцію та активацію процесів деструкції як мінерального (активність кислої фосфатази), так і органічного компоненту (активність еластази) кісткової тканини щелеп тварин. Крім того, в кістковій тканині щелеп щурів з гіпотиреозом зареєстровано інтенсифікацію перекисного окиснення ліпідів (вміст малонового діальдегіду (МДА)) на тлі активації антиоксидантного захисту (активність глутатіонредуктази і каталази). Моделювання гіпотиреозу у щурів індукувало розвиток запалення, інтенсифікацію перекисного окиснення ліпідів, посилену контамінацію умовно-патогенними бактеріями у слизових оболонках травного тракту (порожнині рота, шлунку, тонкої та товстої кишці), печінці та сироватці крові тварин. Цей висновок зробили завдяки реєстрації зростання маркерів запалення (активності еластази та кислої фосфатази), вмісту МДА, активності уреази у різних відділах травного тракту. Активація запалення, ПОЛ та посилення мікробного обсіменіння відбувалося на фоні зниження антиоксидантного (активності каталази) та антимікробного (активність лізоциму) захисту тканин травного тракту щурів з гіпотиреозом. Профілактичне застосування вітамінно-мінерального комплексу загалом справляло позитивну дію щодо нормалізації досліджуваних показників в ротової порожнині, слизових оболонках шлунка, різних відділів кишечника, печінці, сироватці крові, а також у кістковій тканині тварин з модельованим гіпотиреозом. За результатами наших досліджень запропонований комплекс вітамінів та мінералів в умовах гіпотиреозу показав виражену антиоксидантну, протизапальну та антидисбіотичну ефективність в тканинах ясен та слизових оболонках шлунково-кишкового тракту, печінці та сироватці крові. Завдяки цьому нормалізувався ступінь всмоктування кальцію у тонкій кишці, вдалося подолати його дефіцит у крові та зменшити деструктивні та оксидативні процеси у кістковій тканині тварин з гіпотиреозом. Тому можемо вважати, що профілактичне застосування комплексу вітамінів та мінералів було ефективним, та призводило до нормалізації функціонального стану кісткової тканини та шлунково-кишкового тракту щурів з експериментальним гіпотиреозом. На першому та другому етапі дослідження не було встановлено суттєвих змін морфометричних показників стану хребців та стегнових кісток. Це, на нашу думку, пов’язано, з коротким терміном відтворення гіпотиреозу у щурів. Оскільки повний цикл ремоделювання кістковій тканин у щурів складає, у середньому, 40 днів [131] видимі зміни у структурі кісткової тканини можна зареєструвати тільки через три цикли ремоделювання, тобто через 4 місяці. У зв’язку з цим метою заключного, третього, етапу роботи стало дослідження ефективності профілактики порушень у кістковій та травній системах щурів при гіпотиреозі за допомогою запропонованого комплексу вітамінів та мінералів на тлі тривалого моделювання патології. Для цього обрали модель формування гіпотиреозу, яку створювали за допомогою щоденного введення 1 % розчину перхлорату калію з питною водою протягом 4 місяців. Для встановлення гендерної різниці порушень як при гіпотиреозі, так і при проведенні профілактики, були обрані тварини різних статей: щури були представлені самками та самцями. Профілактичний комплекс вводили щурам у дозі 500 мг/кг, одночасно із додаванням перхлорату калію для моделювання гіпотиреозу. Ефективність мінерально-вітамінного комплексу на основі цитрату кальцію визначали за морфометричними показниками хребців, стегнових кісток та альвеолярного відростку щелеп, а також біохімічними маркерами резорбції та остеогенезу кісткової тканини альвеолярного відростку щелеп, показниками запалення, антиоксидантно-прооксидантного стану, контамінації умовно-патогенними бактеріями, антимікробного фактора у слизових оболонках порожнини рота шлунка, тонкої та товстої кишки та сироватці крові. Моделювання гіпотиреозу за допомогою тривалого введення перхлорату калію викликало розвиток дистрофічних процесів у поперекових хребцях та стегнових кістках щурів. Спостерігали зниження щільності стегнової кістки, що відбувалося завдяки зменшенню вмісту мінерального компоненту кісткової тканини. Тривале введення щурам перхлорату калію також призвело до підвищення атрофії альвеолярного відростку щелеп. Біохімічний аналіз щелеп тварин встановив суттєві порушення метаболізму в кістковій тканини щелеп тварин при гіпотиреозі: спостерігали підвищення активності маркерів резорбції (активності еластази та кислої фосфатази) на тлі зниження активності показника остеогенезу (лужної фосфатази). Моделювання гіпотиреозу викликало оксидативний стрес у кістковій тканині щелеп щурів: активність супероксиддисмутази і глутатіонредуктази підвищувалися, а каталази, навпаки, знижувалася. Внаслідок цього в кістковій тканині щелеп при гіпотиреозі нагромаджувалась значна кількість токсичного МДА. Важливо підкреслити, що патологічні зміни у кістковій тканині щелеп тварин при гіпотиреозі більш значно були виражені у самців. Використання мінерально-вітамінного комплексу, що містить цитрат кальцію, вітаміни, мінерали та кверцетин, в умовах тиреоїдної недостатності ефективно попереджувало зменшення щільності стегнових кісток щурів, а також суттєво збільшило щільність поперекових хребців, гальмувало атрофію альвеолярного відростку завдяки нормалізації показників остеогенезу, резорбції та активності маркерів антиоксидантно-прооксидантного стану кісткової тканини. Необхідно зазначити, що остеотропна дія профілактичного комплексу помітніше була виражена у кістках самців з гіпотиреозом. За результатами дослідження встановлено, що змодельований гіпотиреоз шляхом тривалого введення перхлорату калію сформував розвиток запалення, посилення мікробного обсемінення та перекисного окиснення ліпідів на тлі суттєвого зниження антимікробного та антиоксидантного захисту у слизових оболонках порожнини рота, шлунка, тонкої та товстої кишки. Профілактичне застосування комплексу з цитратом кальцію раковин устриць, вітамінів та мінералів в умовах гіпотиреозу, який індуковано перхлоратом калію, була дуже ефективною і чинило антиоксидантну, протизапальну та антидисбіотичну дію у слизових оболонках травного тракту та сироватці крові, завдяки чому, на наш погляд, вдалося зменшити деструктивні та оксидативні процеси у кісткової тканині тварин з гіпотиреозом та зберегти стан хребців, стегнових кісток та щелеп.