Морфофункціональний стан щитовидної залози плода на тлі материнсько-плодових інфекцій, спричинених Escherichia coli, Staphylococcus aureus та Klebsiella pneumoniae

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.14739/2310-1237.2021.1.216292

Ключові слова:

щитовидна залоза, плід, щури Вістар, кишкова паличка, золотистий стафілокок, клебсієла пневмонії, материнсько-плодовий обмін, інфекційні ускладнення вагітності

Анотація

Мета роботи – експериментальним шляхом відтворити та визначити морфофункціональний стан щитовидної залози (ЩЗ) плода щура під впливом материнсько-плодових інфекцій, що спричинені Escherichia coli, Staphylococcus aureus і Klebsiella pneumoniae.

Матеріали та методи. Виконали контрольоване експериментальне дослідження з блоковою рандомізацією на 85 самицях щурів популяції Wistar Albino Glaxo, яких залежно від групи (призначали випадково) до вагітності не інфікували чи інфікували E. coli, S. aureus і K. pneumoniae. Здійснили патоморфологічне дослідження 37 ЩЗ, що отримані від щурячих плодів, використовуючи комплекс методів: гістологічних (забарвлення гематоксиліном та еозином, за Маллорі), непрямої імунофлуоресценції з застосуванням МКА до Т4, колагену І і ІІІ типів, IL-6 та TNF, морфометрії (вимірювання морфофункціональних показників у програмі ImageJ). Статистичний аналіз виконали у програмному середовищі R із підключенням пакетів «ggplot», «dplyr», «pastecs», «graphics» для виконання тесту Шапіро–Вілка, застосування критерію Бартлетта та методу Бокса–Кокса, для дисперсійного аналізу (ANOVA) та побудови графіків. Нульову гіпотезу про відсутність відмінностей між групами відкидали, коли вірогідність помилки (p) не перевищувала помилку першого роду, встановлену як 0,001 (p < 0,001).

Результати. У щитовидних залозах плодів від матерів, що інфіковані E. coli, S. aureus і K. pneumoniae, порівняно з групою контролю визначали статистично вірогідне збільшення діаметра та площі фолікула, площі колоїду, висоти та площі тироциту, інтенсивності та площі світіння фолікулярних тироцитів і колоїду у препаратах, оброблених МКА до Т4, площі флуоресценції колагену І та ІІІ типів, а також зменшення площі ядра щодо площі цитоплазми, що позначилося зменшенням ядерно-цитоплазматичного відношення. Найбільші статистичні відмінності морфофункціональних показників від норми спостерігали у ЩЗ плодів від матерів, інфікованих S. aureus.

Висновки. Зміни морфофункціональних параметрів щитовидної залози плодів щурів, що зазнали впливу материнсько-плодових інфекцій, спричинених E. coli, S. aureus і K. pneumoniae, є односпрямованими і статистично вірогідно відрізняються від тих, що реєструють при фізіологічному органогенезі. Вони відповідають підвищенню секреторної активності залози та свідчать про прискорення темпів визрівання органа.

Біографії авторів

П. С. Талапова, Харківський національний медичний університет, Україна

PhD аспірантка каф. патологічної анатомії

І. В. Сорокіна, Харківський національний медичний університет, Україна

доктор медичних наук, професор кафедри патологічної анатомії ХНМУ

Посилання

Harmon, Q. E., Basso, O., Weinberg, C. R., & Wilcox, A. J. (2018). Two denominators for one numerator: the example of neonatal mortality. European journal of epidemiology, 33(6), 523-530. https://doi.org/10.1007/s10654-018-0373-0

Neu, N., Duchon, J., & Zachariah, P. (2015). TORCH infections. Clinics in perinatology, 42(1), 77-103. https://doi.org/10.1016/j.clp.2014.11.001

Singh, M., Alsaleem, M., & Gray, C. P. (2021). Neonatal Sepsis. In StatPearls. StatPearls Publishing. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK531478/

Doster, R. S., Kirk, L. A., Tetz, L. M., Rogers, L. M., Aronoff, D. M., & Gaddy, J. A. (2017). Staphylococcus aureus Infection of Human Gestational Membranes Induces Bacterial Biofilm Formation and Host Production of Cytokines. The Journal of infectious diseases, 215(4), 653-657. https://doi.org/10.1093/infdis/jiw300

Bonasoni, M. P., Palicelli, A., Dalla Dea, G., Comitini, G., Nardini, P., Vizzini, L., Russello, G., Bardaro, M., & Carretto, E. (2021). Klebsiella pneumoniae Chorioamnionitis: An Underrecognized Cause of Preterm Premature Rupture of Membranes in the Second Trimester. Microorganisms, 9(1), 96. https://doi.org/10.3390/microorganisms9010096

Vakili, S., Savardashtaki, A., Jamalnia, S., Tabrizi, R., Nematollahi, M. H., Jafarinia, M., & Akbari, H. (2020). Laboratory Findings of COVID-19 Infection are Conflicting in Different Age Groups and Pregnant Women: A Literature Review. Archives of medical research, 51(7), 603-607. https://doi.org/10.1016/j.arcmed.2020.06.007

Liu, H., Wang, L. L., Zhao, S. J., Kwak-Kim, J., Mor, G., & Liao, A. H. (2020). Why are pregnant women susceptible to COVID-19? An immunological viewpoint. Journal of reproductive immunology, 139, 103122. https://doi.org/10.1016/j.jri.2020.103122

Avni, T., Babitch, T., Ben-Zvi, H., Hijazi, R., Ayada, G., Atamna, A., & Bishara, J. (2020). Clostridioides difficile infection in immunocompromised hospitalized patients is associated with a high recurrence rate. International journal of infectious diseases : IJID, 90, 237-242. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2019.10.028

Bajaj, S. K., & Tombach, B. (2017). Respiratory infections in immunocompromised patients: Lung findings using chest computed tomography. Radiology of infectious diseases, 4(1), 29-37. https://doi.org/10.1016/j.jrid.2016.11.001

Markovskiy, V. D., & Sakal, A. A. (2016). Morfofunktsional'noe sostoyanie pecheni potomstva ot materei, infitsirovannykh Esherichia Coli (eksperimental'noe issledovanie) [Morphofunctional state of the liver of rat progeny from mothers, infected with Esherichia Coli (experimental research)]. Morphologia, 10(3), 199-202. [in Russian].

Sorokina, I. V., Myroshnychenko, M. S., & Ivanova, M. D. (2018). Morfologicheskie osobennosti pochek plodov i novorozhdennykh ot materei s podostrym infektsionno-vospalitel'nym protsessom v bryushnoi polosti, vyzvannym Escherichia coli (eksperimental'noe issledovanie) [Morphological features of kidneys in fetuses and newborns from mothers with subacute infectious-inflammatory process in the abdominal cavity caused by Escherichia coli (experimental study)]. Pochki - Kidneys, 7(1), 18-25. [in Russian]. https://doi.org/10.22141/2307-1257.7.1.2018.122216

Tovazhnianska, V. D., Sorokina, I. V., Yakovtsova, & I. I. (2016). Vliyanie materinskogo klebsielleza na morfofunktsional'noe sostoyanie kory nadpochechnikov plodov (eksperimental'noe issledovanie) [Influence of maternal infection caused by Klebsiella pneumonia on morphologic and functional state of fetuses’ adrenal glands cortex (experimental research)]. Morphologia, 10(3), 283-287. [in Russian].

Churilov, L. P., Sobolevskaia, P. A., & Stroev, Y. I. (2019). Thyroid gland and brain: Enigma of Hashimoto's encephalopathy. Best practice & research. Clinical endocrinology & metabolism, 33(6), 101364. https://doi.org/10.1016/j.beem.2019.101364

Bronchain, O. J., Chesneau, A., Monsoro-Burq, A. H., Jolivet, P., Paillard, E., Scanlan, T. S., Demeneix, B. A., Sachs, L. M., & Pollet, N. (2017). Implication of thyroid hormone signaling in neural crest cells migration: Evidence from thyroid hormone receptor beta knockdown and NH3 antagonist studies. Molecular and cellular endocrinology, 439, 233-246. https://doi.org/10.1016/j.mce.2016.09.007

Yaglova, N. V., Sledneva, Y. P., & Yaglov, V. V. (2016). Morphofunctional Changes in the Thyroid Gland of Pubertal and Postpubertal Rats Exposed to Low Dose of DDT. Bulletin of experimental biology and medicine, 162(2), 260-263. https://doi.org/10.1007/s10517-016-3590-0

Yanko, R., Levashov, M., Chaka, E., Litovka, I., & Safonov, S. (2020). Seasonal features of the combined effects of intermittent normobabic hypoxia and melatonin on the thyroid gland morphofunctional state. Journal of Education, Health and Sport, 10(4), 186-198. http://dx.doi.org/10.12775/JEHS.2020.10.04.021

Owji, M. S., Varedi, M., Naghibalhossaini, F., & Pajouhi, N. (2020). Thyroid Function Modulates Lung Fluid and Alveolar Viscoelasticity in Mechanically Ventilated Rat. The Journal of surgical research, 253, 272-279. https://doi.org/10.1016/j.jss.2020.03.060

Yoshimi, K., & Mashimo, T. (2018). Application of genome editing technologies in rats for human disease models. Journal of human genetics, 63(2), 115-123. https://doi.org/10.1038/s10038-017-0346-2

Hashway, S. A., & Wilding, L. A. (2019). Benefits of Rat Models. In M. A. Suckow, R. P. Wilson, F. C. Hankenson, & P. L. Foley (Eds.), The laboratory Rat (pp. 77-79). Academic Press. https://doi.org/10.1016/C2017-0-01188-6

Xia, T., Zhang, X., Wang, Y., & Deng, D. (2018). Effect of maternal hypothyroidism during pregnancy on insulin resistance, lipid accumulation, and mitochondrial dysfunction in skeletal muscle of fetal rats. Bioscience reports, 38(4), BSR20171731. https://doi.org/10.1042/BSR20171731

Markovskyi, V. D., Sorokіna, І. V., Miroshnychenko, M. S., Plіten O. M., Mіshyna M. M., Shapkіn A. S., & Kaluzhyna, O. V. (2015). Sposib modeliuvannia vnutrishnoutrobnoho infikuvannia ploda ta novonarodzhenoho yak naslidku pidhostroho infektsiino-zapalnoho protsesu materi [Method for modeling intrauterine infection of fetus and newborn as a consequence of sub-acute infectious-inflammatory mother process]. Ukraine Patent UA 108806. https://uapatents.com/7-108806-sposib-modelyuvannya-vnutrishnoutrobnogo-infikuvannya-ploda-ta-novonarodzhenogo-yak-naslidku-pidgostrogo-infekcijjno-zapalnogo-procesu-materi.html

Razavi, M. A., Wong, J., Akkera, M., Shalaby, M., Shalaby, H., Sholl, A., Haddad, A., Behl, P., Kandil, E., & Lee, G. S. (2020). Nuclear morphometry in indeterminate thyroid nodules. Gland surgery, 9(2), 238-244. https://doi.org/10.21037/gs.2020.02.02

Schindelin, J., Rueden, C. T., Hiner, M. C., & Eliceiri, K. W. (2015). The ImageJ ecosystem: An open platform for biomedical image analysis. Molecular reproduction and development, 82(7-8), 518-529. https://doi.org/10.1002/mrd.22489

Gao, D., Barber, P. R., Chacko, J. V., Kader Sagar, M. A., Rueden, C. T., Grislis, A. R., Hiner, M. C., & Eliceiri, K. W. (2020). FLIMJ: An open-source ImageJ toolkit for fluorescence lifetime image data analysis. PloS one, 15(12), e0238327. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238327

Labno, C. (2019). Basic Intensity Quantification with ImageJ. Integrated Light Microscopy Core, University of Chicago. https://www.unige.ch/medecine/bioimaging/files/1914/1208/6000/Quantification.pdf

Pereira, D., Richert, A., Medjkane, S., Hénon, S., & Weitzman, J. B. (2020). Cell geometry and the cytoskeleton impact the nucleo-cytoplasmic localisation of the SMYD3 methyltransferase. Scientific reports, 10(1), 20598. https://doi.org/10.1038/s41598-020-75833-9

Liu J. (2020). The "life code": A theory that unifies the human life cycle and the origin of human tumors. Seminars in cancer biology, 60, 380-397. https://doi.org/10.1016/j.semcancer.2019.09.005

Smelova, I. V., & Golovneva, E. S. (2018). Izuchenie morfofunktsional'nykh izmenenii follikulov shchitovidnoi zhelezy krys v norme i pri gipotireoze posle vozdeistviya sredneintensivnogo lazernogo izlucheniya [The study of morphological and functional changes in the thyroid follicles of healthy rats and rats with experimentally induced hypothyroidism following exposure to medium-power laser radiation]. Bulletin of RSMU, (3), 65-71. [in Russian]. https://doi.org/10.24075/brsmu.2018.028

Nilsson, M., & Fagman, H. (2017). Development of the thyroid gland. Development, 144(12), 2123-2140. https://doi.org/10.1242/dev.145615

Van der Spek, A. H., Surovtseva, O. V., Jim, K. K., van Oudenaren, A., Brouwer, M. C., Vandenbroucke-Grauls, C., Leenen, P., van de Beek, D., Hernandez, A., Fliers, E., & Boelen, A. (2018). Regulation of Intracellular Triiodothyronine Is Essential for Optimal Macrophage Function. Endocrinology, 159(5), 2241-2252. https://doi.org/10.1210/en.2018-00053

Fröhlich, E., & Wahl, R. (2019). Microbiota and Thyroid Interaction in Health and Disease. Trends in endocrinology and metabolism: TEM, 30(8), 479-490. https://doi.org/10.1016/j.tem.2019.05.008

Asgari, M., Latifi, N., Heris, H. K., Vali, H., & Mongeau, L. (2017). In vitro fibrillogenesis of tropocollagen type III in collagen type I affects its relative fibrillar topology and mechanics. Scientific reports, 7(1), 1392. https://doi.org/10.1038/s41598-017-01476-y

Mancini, A., Di Segni, C., Raimondo, S., Olivieri, G., Silvestrini, A., Meucci, E., & Currò, D. (2016). Thyroid Hormones, Oxidative Stress, and Inflammation. Mediators of inflammation, 2016, 6757154. https://doi.org/10.1155/2016/6757154

Paschou, S. A., Palioura, E., Kothonas, F., Myroforidis, A., Loi, V., Poulou, A., Goumas, K., Effraimidis, G., & Vryonidou, A. (2018). The effect of anti-TNF therapy on thyroid function in patients with inflammatory bowel disease. Endocrine journal, 65(11), 1121-1125. https://doi.org/10.1507/endocrj.EJ18-0243

Rubingh, J., van der Spek, A., Fliers, E., & Boelen, A. (2020). The Role of Thyroid Hormone in the Innate and Adaptive Immune Response during Infection. Comprehensive Physiology, 10(4), 1277-1287. https://doi.org/10.1002/cphy.c200003

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-05-18

Номер

Розділ

Оригінальні дослідження