О йодной недостаточности международные усилия в области питания

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ НА ЖИВОТНЫХ

Изучение йодной недостаточности у животных дополняют результаты исследования у человека. Эпидемиологические исследования, описанные в главах с 1 по 4, указывали на необходимость экспериментальных исследований на животных для окончательного решения вопроса о влиянии йодной недостаточности на функцию мозга. Результаты эпидемиологических исследований четко указывали на взаимозависимость йодного дефицита и кретинизма.

Как известно, йодная недостаточность представляла проблему для многих пастбищ в Австралии. Она проявлялась плохим ростом шерсти, падением репродуктивности и зобом у новорожденных ягнят. К регионам с дефицитом йода в почве относились Южный Квинсленд и север Нового Южного Уэлса.

Группа молодых фертильных самок получала в качестве питания кукурузу со сниженным содержанием йода, а также дополнительно добавку клетчатки и различные микроэлементы (цинк, кальций, кобальт) для предотвращения других заболеваний связанных с недостаточностью питания. Регулярно проводилось определение экскреции йода с мочой и через шесть месяцев было выявлено очень низкое содержание в ней йода, сопоставимое с уровнем экскреции в регионах, где встречался эндемически кретинизм (10 - 20 мкг/день у овец весом 40 кг). Через 6-12 месяцев проводилась случка с нормальными фертильными баранами и наблюдали за вынашиванием беременности (Potter et al. 1980).

Сравнение проводили с контрольной группой овец, которые получали такой же йоддефицитный рацион, но дополнительно получали йод либо в виде 2 мг йодида натрия подкожно через день, либо однократно внутримышечно 2 мл йодированного масла (980 мг йода), продолжительность действия которого составляла 3 года (Potter et al 1980). Наблюдение за овцами включало в себя определение размеров щитовидной железы, густоты шерстяного покрова, общего самочувствия. Наибольший размер зоба наблюдался у овец, не получавших йод. У них также наблюдалась задержка роста шерсти, некоторое снижение жизнеспособности, но тем не менее они оставались достаточно активными, равно как и в случае йодной недостаточности у человека.

Эмбрионы ягнят извлекались до окончания беременности хирургическим путем для того чтобы избежать потерь при естественном родоразрешении. Ретроспективный анализ исхода беременности показал, что в йоддефицитной группе овец потери составляли 21% по сравнению с 4% в контрольной группе. Это позволяет провести параллель с предрасположенностью к невынашиванию беременности и мертворождению у человека при йодной недостаточности и гипотирозе.

У ягнят с йодной недостаточностью по сравнению с контрольной группой отсутствовал волосяной покров. У них также наблюдался большой зоб, подвывихи суставов и деформированный череп. Кроме того при рентгеновском исследовании определялась задержка окостенения ростовых центров костей или эпифизов (Potter et al. 1981). Такие же признаки характерны для детей с гипотирозом и подобные явления я наблюдал у больных гипотироидной формой кретинизма в Китае в провинции Синьцзянь (Sinjiang) (описано в главе 3).

Исследование щитовидной железы показало гиперплазию клеток с утратой коллоида. Изучение мозга эмбрионов на разной стадии беременности выявило снижение веса мозга. Это ассоциировалось с уменьшением числа клеток, что было показано при измерении содержания дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) (Potter et al.1981). Уменьшение размера клеток не было столь значительным. Эти данные указывали на замедление скорости размножения первичных нервных клеток (нейробластов), что, как известно, происходит у овец на 40-80 день беременности. Эти изменения были впервые замечены на 70 день беременности, что является концом первой половины беременности, т.к. нормальный период вынашивания у овец составляет 150 дней. Кроме того наблюдалось значительное снижение веса сердца и легких.

Морфологические исследования выявили более высокую плотность ткани мозга по сравнению с нормой в результате нарушения процесса дифференцировки нервных клеток и как следствие этого - отсутствия клеточных отростков (аксона и дендритов). Эти изменения наблюдались в полушариях мозга и особенно часто в мозжечке, где задержка развития клеток Пуркинье была обусловлена нарушением нормальной миграции гранулоцитов из наружного гранулярного слоя в ствол мозга. (Мозжечок контролирует точную координацию движений. Клетки Пуркинье являются клетками накопления) (Potter et al 1982).

Было обнаружено, что удаление щитовидной железы у плода имело те же, но только менее выраженные последствия, что и йодная недостаточность. Удаление щитовидно железы у самок приводило к снижению веса мозга и содержания в нем ДНК к середине беременности (Potter et al 1986). При комбинации обеих операций был получен сходный результат, но более выраженный, чем при йодной недостаточности, равно как и более значительное снижение содержания Т4 в крови матерей и плодов (McIntosh et al. 1983).

Был сделан вывод, что влияние йодной недостаточности опосредуется через снижение функции щитовидной железы как самки, так и плода. Это исследование впервые продемонстрировало в эксперименте значение щитовидной железы для развития мозга плода. В течении ряда лет предполагалось, что снижение функции щитовидной железы (гипотироз) у беременных женщин может явиться причиной умственной недостаточности у ребенка (Hetzel and Potter. 1983) (Potter et al 1986).

Существует различие в уровне зрелости мозга у животных разных видов. По этой причине было решено провести изучение йодной недостаточности на обезьянах, для сравнения с результатами, полученными на овцах. Были выбраны обезьяны мармозетки (Callitrix jacchus jacchus) (), обитающие в джунглях Амазонки в Бразилии.

Моногамные группы обезьян получали йоддефицитную диету в течение 12 месяцев. Диета контрольной группы дополнительно включала йод. Уровень потребления йода в йоддефицитной группе составлял 0.3 мкг/день по сравнению с 7.6 мкг/день в контрольной группе. Видимым следствием йодной недостаточности было отставание в росте, сходное с таковым при гипотироидном кретинизме. Мех новорожденных обезьянок в йоддефицитной группе был довольно редким, но в остальном они мало отличались от контрольной группы. Однако, у новорожденных обезьян в йоддефицитной группе было отмечено увеличение веса щитовидной железы, сопровождавшееся снижением концентрации Т4 и увеличением уровня ТТГ. Было выявлено значительное отставание развития мозга у новорожденных от второй беременности на фоне йодного дефицита, на что указывало снижение веса мозга, уменьшение содержания ДНК в мозжечке и увеличение плотности клеток в зрительном отделе коры с признаками редукции развития аксонов и дендритов, что подтверждало экспериментальные данные, полученные на овцах (Mano et al. 1987). Эти данные, таким образом, указывают на выраженное влияние йодной недостаточности на развитие мозга плода у приматов.

Серия элегантных экспериментов были выполнены на крысах доктором Морреаль де Эскобар (Morreale de Eskobar) и доктором Ф. Эскобар дель Рей (Eskobar del Rey) и их коллегами в Мадриде. Они провели сравнение между беременными крысами, получавшими йоддефицитную диету, и крысами, у которых удалили щитовидую железу до возникновения беременности. Вследствии йодной недостаточности у самок количество эмбрионов и вес каждого из них были снижены. Аналогичный, но более выраженный эффект имело удаление щитовидной железы у матери (Morreale de Eskobar et al. 1986). Исследование пирамидального тракта в зрительном отделе коры показало задержку развития на фоне йодного дефицита у матери сходную с таковой после удаления щитовидной железы. Для предотвращения этих нарушений необходима была ранняя коррекция недостаточности йода (в течение первых 10 дней беременности), что подчеркивает важность ранней профилактики йодной недостаточности, предпочтительно до возникновения беременности.