Гіпотироз материнського організму індукує підвищене експонування вуглеводних детермінант DGal та DGalNAc у складі глікокон’югатів шлункових залоз потомства щурів

Abstract

З використанням методів загальної морфології і лектинової гістохімії вивчено вплив експериментального гіпотирозу материнського організму на морфо-гістохімічні характеристики слизової оболонки шлунку потомства щурів в ранньому постнатальному періоді онтогенезу (1-й і 10-й дні). Набір лектинів включав лектин арахіса (PNA, специфічний до DGal), зародків пшениці (WGA, специфічний до DGlcNAc, NeuNAc) і виноградного слимака (HPA, специфічний до DGalNAc). Встановили, що гіпотироз материнського організму індукує посилення експонування вуглеводних детермінант DGal і DGalNAc в складі глікополімерів шлункових залоз потомства, що, правдоподібно, віддзеркалює затримку процесів диференціації та морфогенезу цього органа. Лектини WGA і HPA можуть бути рекомендовані в якості селективних гістохімічних маркерів шлункових залоз щурів раннього постнатального періоду онтогенезу; С использованием методов общей морфологии и лектиновой гистохимии изучено влияние экспериментального гипотиреоза материнского организма на морфгистохимические характеристики слизистой оболочки желудка потомства крыс в раннем постнатальном периоде онтогенеза (1 и 10 дни). Набор лектинов включал лектин арахиса (PNA, специфичный к DGal), зародышей пшеницы (WGA, специфичный к DGlcNAc, NeuNAc) и виноградной улитки (HPA, специфичный к DGalNAc). Установили, что гипотиреоз материнского организма индуцирует усиление экспонирования углеводных детерминант DGal и DGalNAc в составе гликополимеров желудочных желез потомства, что, вероятно, служит отражением задержки процессов их дифференциации и созревания. Лектины WGA и HPA могут быть рекомендованы в качестве селективных гистохимических маркеров желудочных желез крыс раннего постнатального периода онтогенеза; Thyroid dysfunction affects at least 3% of the world’s population and the rate of increase in the number of patients during past 10 years has been consistently high. In particular, it is proved that even subclinical forms of thyroid disorders in maternal organism may have adverse effects on the fetus and newborn child, including high mortality, congenital malformations, congenital hypothyroidism, endemic neurological cretinism etc. In the available literature a considerable number of publications concerns the hypothyroidism- induced changes in gastric mucosa. Though lectins proved their usefulness as diagnostic tools under different physiological and pathological conditions, we found no data on lectin histochemistry investigations of maternal hypothyroidism influences on the processes of formation and differentiation of offspring’s gastric mucosa. Therefore the aim of present investigation was to study in experiment maternal hypothyroidism influence on the morphological characteristics and glycome of gastric mucosa on the 1st and 10th days of postnatal development. The investigation was performed on 25 Wistar female rats weighing 180-200 g, which were divided into two groups: first — control (10), second – experimental group (15), which were kept under standard vivarium conditions. Hypothyroidism was induced by daily food allowance of antithyroid drug merkazolil in the dose of 5 mg/kg for 2 weeks before fertilization and throughout whole pregnancy. Stomachs of control and experimental group off springs were removed on the 1st and 10th days of postnatal development. Studies were conducted in accordance with the provisions of the European Convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes (Strasbourg, 1986), Council Directive 2010/63/EU, the Law of Ukraine number 3447-IV «On protection of animals from cruelty». Thyroid disfunction of experimental group animals was proved by detection of hormones T3 and T4 in blood serum in the radioisotope laboratory of Lviv Regional Hospital, and confirmed by histological studies of thyroid glands, which exposed certain signs of hypothyroidism (overweighting and the increased thyrocytes height). Histological material was fixed in 4% neutral formalin and embedded in paraffin. For general morphology sections 5-7 μm thick were stained with hematoxylin and eosin. Carbohydrate determinants were detected by lectin-peroxidase technique using a set of three lectins: PNA (specific to βDGal), HPA (specific to αDGalNAc) and WGA (specific to DGlcNAc > NeuNAc) with subswquent visualization of lectin receptor sites with diaminobenzidin-H2O2 medium. Microscopic investigation was perforrmed using «Granum R6053» microscope, equipped with «Echoo-Imager 502502000» camera and the computer program «ToupView 3.7». It was revealed that maternal hypothyroidism induced an increased exposure of βDGal and αDGalNAc carbohydrate determinants (PNA and HPA lectin receptors) in gastric gland glycoconjugates, the reactivity of which under physiological conditions considerably reduced. We presume this observation encompass certain delay in the processes of differentiation and morphogenesis of gastric glands under hypothyroid conditions. Lectins WGA and HPA can be recommended as a selective histochemical markers of rat gastric glands in early postnatal period of ontogenesis. In further investigations we plan to expand the range of experimental groups of animals on later phases of postnatal development, to use more lectins with different carbohydrate specificities, as well as to apply morphometric analysis.