Заболевания щитовидной железы являются одной из самых распространенных форм патологии человека. По данным Всемирной Организации Здравоохранения, они занимают второе место (после сахарного диабета) среди всех эндокринных нарушений. Причем как избыточная (гипертиреоз, тиреотоксикоз), так и недостаточная (гипотиреоз) функциональная активность щитовидной железы приводит к серьезным изменениям в организме. Гипертиреоз — клинический синдром, вызванный гиперфункцией щитовидной железы; при этом она увеличивается в размерах и вырабатывает большое количество тиреоидных гормонов, оказывающих токсическое влияние на организм. Избыток гормонов щитовидной железы в крови вызывает резкое ускорение обмена веществ и приводит к нарушениям функционирования внутренних органов и систем. Исследователи из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН изучают ультраструктурные изменения ткани печени на модели гипертиреоза у крыс. Результаты их исследований опубликованы в майском номере журнала Bioenergetics and Biomembranes.

Несмотря на длительную историю изучения патологий щитовидной железы, в их диагностике и лечении остается много вопросов. Фундаментальные исследования механизмов развития данных патологий может способствовать пониманию процессов, лежащих в основе нарушения обменов в организме, и поиску новых мишеней для их коррекции. Поэтому среди ученых разных стран не ослабевает интерес к изучению щитовидной железы в норме и при патологических состояниях.

Коллектив авторов под руководством доктора биологических наук, профессора Галины Дмитриевны Мироновой, заведующей лабораторией митохондриального транспорта ИТЭБ РАН, провел работу по исследованию структурно-функциональных особенностей ткани печени крыс при экспериментальном гипертиреозе.

Заведующая лабораторией митохондриального транс...

Заведующая лабораторией митохондриального транспорта ИТЭБ РАН, профессор Миронова Галина Дмитриевна, фотография пресс-службы ИТЭБ РАН

С помощью электронного микроскопа ученые обнаружили, что при введении экспериментальным животным избытка гормона тироксина, моделирующего патологию, наблюдается патологические изменения в ультраструктуре главных энергетических станций клеток — митохондрий. Они обнаружили, что 58% митохондрий в ткани печени крыс находятся в набухшем состоянии (имеют больший размер и менее плотный матрикс), по сравнению с митохондриями печени крыс контрольной группы.

Микрофотография участков гепатоцита крысы в кон...

Микрофотография участков гепатоцита крысы в контроле (А) и при гипертиреозе (В). Шкала 0,5 µm. Фото предоставлено авторами работы.

«На данной экспериментальной модели гипертиреоза в митохондриях печени крыс нами впервые были обнаружены необычные мембранные структуры, названные нами ламеллярными тельцами, находящимися на разных стадиях своего развития: от образования до высвобождения из органел» — рассказывает об исследовании Галина Дмитриевна Миронова.

Микрофотография митохондрий печени крысы при ги...

Микрофотография митохондрий печени крысы при гипертиреозе. Ламеллярные структуры показаны стрелками. Шкала 0,5 µm. Фото предоставлено авторами работы

Данных ламеллярных структур, которые образуются из внутренней мембраны митохондрий, нет ни в ткани сердца, ни в мозге. Исследователи полагают, что эти мембранные образования, вероятно, сформировались для выведения ненужных/токсичных продуктов катаболизма. Поскольку клетки печени отвечают за систему фильтрации и обезвреживания организма от различных токсических агентов, было сделано предположение о том, что наблюдаемые структуры могут быть вовлечены в механизм выброса продуктов распада, т.е. очищения организма. Состав и структура ламеллярных телец, а также их функциональная роль в митохондриях печени при гипертиреоидном состоянии организма требуют дальнейшего изучения.

Работа поддержана грантами РНФ (проект № 16-15-00157) и РФФИ (№ 18-34-00297-мол_а; № 16-04-00692-a).

Источник:

N.I. Venediktova, L.L. Pavlik, N.V. Belosludtseva, N.V. Khmil, S.V. Murzaeva, G.D. Mironova. Formation of lamellar bodies in rat liver mitochondria in hyperthyroidism. Journal of Bioenergetics and Biomembranes, 2018. First Online: 03 May 2018

https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10863-018-9758-8

Релиз подготовлен пресс-службой ИТЭБ РАН.

Татьяна Перевязова

Пресс-служба ИТЭБ РАН, iteb-press@yandex.ru,

Пресс-релизы ИТЭБ РАН: http://web.iteb.psn.ru/press-release.ht