УЛЬТРАСТРУКТУРНІ ЗМІНИ ПЕЧІНКИ ПРИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІЙ ГІПЕРГОМОЦИСТЕЇНЕМІЇ НА ТЛІ ГІПО- ТА ГІПЕРТИРЕОЗУ
DOI:
https://doi.org/10.11603/bmbr.2706-6290.2021.2.12339Ключові слова:
гіпертиреоз, гіпотиреоз, гіпергомоцистеїнемія, печінкаАнотація
Резюме. Гормони щитоподібної залози відіграють вирішальну роль у підтриманні метаболічного гомеостазу протягом усього життя. Загальновідомо, що печінка та щитоподібна залоза тісно пов’язані між собою, при цьому тиреоїдні гормони відіграють важливу роль у ліпогенезі de novo, бета-окисненні жирних кислот, обміні холестеролу та вуглеводному обміні. Високий рівень циркулюючого гомоцистеїну (ГЦ) (гіпергомоцистеїнемія (ГГЦ)) є незалежним фактором розвитку атеросклерозу, індукує завершення клітинного циклу, пришвидшує процеси старіння, викликає апоптоз в ендотеліальних клітинах та нейронах.
Мета дослідження – встановити реорганізацію структурних компонентів печінки за умов змодельованої гіпергомоцистеїнемії, гіпер- та гіпотиреозу та при їх поєднаному впливові.
Матеріали і методи. Тіолактонову ГГЦ моделювали введенням тваринам екзогенного ГЦ у вигляді тіолактону в дозі 100 мг/кг маси тіла один раз на добу протягом 28 діб. Гіпертиреоз моделювали шляхом щоденного введення L-тироксину в дозі 200 мкг/кг протягом 21-ї доби, гіпотиреоз – шляхом щоденного введення мерказолілу в дозі 10 мг/кг упродовж 21-ї доби. Окремій групі тварин вводили L-тироксин і мерказоліл паралельно з ГЦ.
Результати. Встановлено, що за умов змодельованої ГГЦ, гіпо- та гіпертиреозу в печінці дослідних тварин спостерігаються розлади мікроциркуляції, що на субмікроскопічному рівні проявляється сладжами та стазами формених ементів крові у розширених просвітах синусоїдів, ушкодження ультраструктури ендотеліальних клітин, розширені окремі канальці ендоплазматичної сітки, вакуолі й канальці комплексу Гольджі, поодинокі мітохондрії із гомогенним, світлим матриксом і лізованими кристами, розширені простори Діссе, в яких наявні клітини Купфера, просвітлена, набрякла та деструктивно змінена цитоплазма ендотеліоцитів синусоїдів, в просвітах яких наявні формені елементи крові, вакуолеподібні структури.
Висновки. Результати дослідження показали, що і ГГЦ, і гіпо- чи гіпертиреоз окремо та особливо їх поєднання зумовлюють розвиток деструктивних та некротичних змін у печінці. Розвиваються незворотні ушкодження компонентів ядер та органел гепатоцитів, що призводить до порушення синтетичних, енергетичних та детоксикаційних процесів у печінці.
Посилання
Ai Y, Sun Z, Peng C, Liu L, Xiao X, Li J. Homocysteine induces hepatic steatosis involving ER stress response in high methionine diet-fed mice. Nutrients. 2017;9(4): 346. DOI: 10.3390/nu9040346. PMID: 28368295; PMCID: PMC5409685.
Al Mutairi F. Hyperhomocysteinemia: Clinical insights. J Cent Nerv Syst Dis. 2020;12: 1179573520962230. DOI: 10.1177/1179573520962230. PMID: 33100834; PMCID: PMC7549175.
Azzini E, Ruggeri S, Polito A. Homocysteine: Its possible emerging role in at-risk population groups. Int J Mol Sci. 2020;21(4): 1421. DOI: 10.3390/ijms21041421. PMID: 32093165; PMCID: PMC7073042.
Chi HC, Tsai CY, Tsai MM, Yeh CT, Lin KH. Molecular functions and clinical impact of thyroid hormone-triggered autophagy in liver-related diseases. J Biomed Sci. 2019;26(1): 24. DOI: 10.1186/s12929-019-0517-x. PMID: 30849993; PMCID: PMC6407245.
Dong X, Yao Z, Hu Y, Yang N, Gao X, Xu Y, Wang G. Potential harmful correlation between homocysteine and low-density lipoprotein cholesterol in patients with hypothyroidism. Medicine (Baltimore). 2016;95(29): e4291. DOI: 10.1097/MD.0000000000004291. PMID: 27442671; PMCID: PMC5265788.
García-Tevijano ER, Berasain C, Rodríguez JA, Corrales FJ, Arias R, Martín-Duce A, Caballería J, Mato JM, Avila MA. Hyperhomocysteinemia in liver cirrhosis: mechanisms and role in vascular and hepatic fibrosis. Hypertension. 2001;38(5): 1217-21. DOI: 10.1161/hy1101.099499. PMID: 11711526.
Gauthier BR, Sola-García A, Cáliz-Molina MÁ, Lorenzo PI, Cobo-Vuilleumier N, Capilla-González V, Martin-Montalvo A. Thyroid hormones in diabetes, cancer, and aging. Aging Cell. 2020;19(11): e13260. DOI: 10.1111/acel.13260. Epub 2020 Oct 13. PMID: 33048427; PMCID: PMC7681062.
Goralskiy LP, Homich VТ, Kononskiy ОІ. Fundamentals of histological technique and morphofunctional methods of research in norm and in pathology. [Основи гістологічної техніки і морфофункціональні методи досліджень у нормі та при патології] Zhytomyr: Polissia; 2011. Ukrainian.
Hsieh A, Adelstein S, McLennan SV, Williams PF, Chua EL, Twigg SM. Liver enzyme profile and progression in association with thyroid autoimmunity in Graves' disease. Endocrinol Diabetes Metab. 2019;2(4): e00086. DOI: 10.1002/edm2.86. PMID: 31592447; PMCID: PMC6775470.
Huang G, Ueda M, Tasaki M, Yamashita T, Misumi Y, Masuda T, Suenaga G, Inoue Y, Kinoshita Y, Matsumoto S, Mizukami M, Tsuda Y, Nomura T, Obayashi K, Ando Y. Clinicopathological and biochemical findings of thyroid amyloid in hereditary transthyretin amyloidosis with and without liver transplantation. Amyloid. 2017;24(1): 24-9. DOI: 10.1080/13506129.2016.1276440. Epub 2017 Jan 13. PMID: 28081656.
Kalra S, Aggarwal S, Khandelwal D. Thyroid dysfunction and dysmetabolic syndrome: The need for enhanced thyrovigilance strategies. Int J Endocrinol. 2021;29;2021: 9641846. DOI: 10.1155/2021/9641846. PMID: 33859689; PMCID: PMC8024090.
Larsson SC, Traylor M, Markus HS. Homocysteine and small vessel stroke: A mendelian randomization analysis. Ann Neurol. 2019;85(4): 495-501. DOI: 10.1002/ana.25440. Epub 2019 Mar 11. PMID: 30785218; PMCID: PMC6594149.
Latteri S, Malaguarnera G, Catania VE, La Greca G, Bertino G, Borzì AM, Drago F, Malaguarnera M. Homocysteine serum levels as prognostic marker of hepatocellular carcinoma with portal vein thrombosis. Curr Mol Med. 2019;19(7): 532-8. DOI: 10.2174/1566524019666190610120416. PMID: 31187711.
Lin YH, Lin KH, Yeh CT. Thyroid hormone in hepatocellular carcinoma: Cancer risk, growth regulation, and anticancer drug resistance. Front Med (Lausanne). 2020;7: 174. DOI: 10.3389/fmed.2020.00174. PMID: 32528965; PMCID: PMC7258858.
Nechiporuk V, Zaichko N, Korda М, Melnyk A, Koloshko O. Sulphur-containing amino acids metabolism in experimental hyper- and hypothyroidism in rats. Georgian Med News. 2017;(271): 96-102. PMID: 29099709.
Nechyporuk V, Korda M, Kovalchuk O. Morphological changes of the liver under conditions of hyperhomocysteinemia in the background of hypo- and hyperthyroidism. Reports of Morphology [Internet]. 2020;26(2): 19-25. Available from: https://morphology-journal.com/index.php/journal/article/view/416.
Nechyporuk VM, Korda MM. Metabolism of cysteine in experimental hyper- and hypothyroidism in rats. MCCh [Internet]. 2018;11(4): 32-40. Available from: https://ojs.tdmu.edu.ua/index.php/MCC/article/view/8433.
Netyazhenko V, Liakhotska A. Thyroid dysfunction and cardiovascular diseases: problem and ways to solve it. Mìžnarodnij endokrinologìčnij žurnal [Internet]. 2020;16(4): 333-6. Available from: http://iej.zaslavsky.com.ua/article/view/208487
Pacana T, Cazanave S, Verdianelli A, Patel V, Min HK, Mirshahi F, Quinlivan E, Sanyal AJ. Dysregulated hepatic methionine metabolism drives homocysteine elevation in diet-induced nonalcoholic fatty liver disease. PLoS One. 2015;31;10(8): e0136822. DOI: 10.1371/journal.pone.0136822. PMID: 26322888; PMCID: PMC4556375.
Punekar P, Sharma AK, Jain A. A study of thyroid dysfunction in cirrhosis of liver and correlation with severity of liver disease. Indian J Endocrinol Metab. 2018;22(5): 645-50. DOI: 10.4103/ijem.IJEM_25_18. PMID: 30294575; PMCID: PMC6166553.
Selicharová I, Kořínek M, Demianová Z, Chrudinová M, Mládková J, Jiráček J. Effects of hyperhomocysteinemia and betaine-homocysteine S-methyltransferase inhibition on hepatocyte metabolites and the proteome. Biochim Biophys Acta. 2013;1834(8): 1596-606. DOI: 10.1016/j.bbapap.2013.05.009. Epub 2013 May 18. PMID: 23689031.
Stangl GI, Weisse K, Dinger C, Hirche F, Brandsch C, Eder K. Homocysteine thiolactone-induced hyperhomocysteinemia does not alter concentrations of cholesterol and SREBP-2 target gene mRNAS in rats. Exp Biol Med (Maywood). 2007;232(1): 81-7. PMID: 17202588.
Tanase DM, Gosav EM, Neculae E, Costea CF, Ciocoiu M, Hurjui LL, Tarniceriu CC, Floria M. Hypothyroidism-induced nonalcoholic fatty liver disease (HIN): Mechanisms and emerging therapeutic options. Int J Mol Sci. 2020;21(16): 5927. DOI: 10.3390/ijms21165927. PMID: 32824723; PMCID: PMC7460638.
Teixeira PFDS, Dos Santos PB, Pazos-Moura CC. The role of thyroid hormone in metabolism and metabolic syndrome. Ther Adv Endocrinol Metab. 2020;11: 2042018820917869. DOI: 10.1177/2042018820917869. PMID: 32489580; PMCID: PMC7238803.
Vincken S, Reynaert H, Schiettecatte J, Kaufman L, Velkeniers B. Liver cirrhosis and thyroid function: Friend or foe? Acta Clin Belg. 2017;72(2): 85-90. DOI: 10.1080/17843286.2016.1215641. Epub 2016 Aug 24. PMID: 27553585.
Wang R, Tan J, Zhang G, Zheng W, Li C. Risk factors of hepatic dysfunction in patients with Graves' hyperthyroidism and the efficacy of 131iodine treatment. Medicine (Baltimore). 2017;96(5): e6035. DOI: 10.1097/MD.0000000000006035. PMID: 28151911; PMCID: PMC5293474.
Yu X, Lv J, Zhu Y, Duan L, Ma L. Homocysteine inhibits hepatocyte proliferation via endoplasmic reticulum stress. PLoS One. 2013;8(1): e54265. DOI: 10.1371/journal.pone.0054265. Epub 2013 Jan 22. PMID: 23349842; PMCID: PMC3551933.
Zhang D, Lou J, Zhang X, Zhang L, Wang F, Xu D, Niu N, Wang Y, Wu Y, Cui W. Hyperhomocysteinemia results from and promotes hepatocellular carcinoma via CYP450 metabolism by CYP2J2 DNA methylation. Oncotarget. 2017;8(9): 15377-92. DOI: 10.18632/oncotarget.14165. PMID: 28030819; PMCID: PMC5362492.
Zhang D, Wen X, Wu W, Guo Y, Cui W. Elevated homocysteine level and folate deficiency associated with increased overall risk of carcinogenesis: meta-analysis of 83 case-control studies involving 35,758 individuals. PloS one. 2015;810: e01234
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Вісник медичних і біологічних досліджень

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.