Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 55020 10.29039/rusjbpc.2022.0520 МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ MEDICAL BIOPHYSICS AND BIOPHYSICAL CHEMISTRY МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ CHANGES IN THYROID MORPHOLOGY AND FUNCTION PRODUCED BY THE SHIFT IN DEUTERIUM/PROTIUM BALANCE IN THE ORGANISM Изменения секреторных процессов в щитовидной железе при сдвиге баланса дейтерия и протия в организме Тимохина Е. П. Timokhina E. P. rodich_k@mail.ru Яглова Наталья Валентиновна Yaglova N. V. vyaglovа@mail.ru

доктор медицинских наук;

doctor of medical sciences;

 Обернихин С. С. Obernikhin S. S. Яглов Валентин Васильевич Yaglov Valentin V. vyaglov@mail.ru НИИМЧ им. акад. А.П. Авцына ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» Москва Россия Avtsyn research institute of human morphology of Federal state budgetary scientific institution "Petrovsky national research centre of surgery" Moscow Russian Federation НИИМЧ им. акад. А.П. Авцына ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» Москва Россия Avtsyn research institute of human morphology of Federal state budgetary scientific institution "Petrovsky national research centre of surgery" Moscow Russian Federation НИИМЧ им. акад. А.П. Авцына ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» Москва Россия Avtsyn research institute of human morphology of Federal state budgetary scientific institution "Petrovsky national research centre of surgery" Moscow Russian Federation НИИМЧ им. акад. А.П. Авцына ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» Москва Россия Avtsyn research institute of human morphology of Federal state budgetary scientific institution "Petrovsky national research centre of surgery" Moscow Russian Federation 25 06 2022 25 06 2022 7 2 310 313 20 06 2022 20 06 2022 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/55020/view

Способность снижения изотопного состава водорода во внутренней среде организме влиять на физиологию органов эндокринной системы – новое и практически неизученное направление в науке. Целью работы было изучение морфологических и функциональных изменений щитовидной железы самцов крыс после двухнедельного понижения содержания дейтерия во внутренней среде организма. Эксперимент был проведен на самцах крыс Вистар, потреблявших воду с пониженным содержанием дейтерия вместо питьевой воды в течение 2 недель. Основное действие, оказываемое водой со сниженным содержанием дейтерия на организм - постепенное снижение содержания дейтерия в жидких средах и тканях за счёт реакций изотопного обмена. Через 2 недели после начала эксперимента определяли концентрации тиреоидных гормонов: общего и свободного тироксина (Т4 и сТ4), общего и свободного трийодтиронина (Т3 и сТ3), и тиреотропного гормона (ТТГ). Проводили гистологическое и морфометрическое исследование препаратов щитовидной железы. Полученные данные показали, что длительное снижение дейтерия во внутренней среде организма приводит к структурным перестройкам в щитовидной железе и ее секреторной активности, и связано с гипоталамо-гипофизарным гипотиреозом вследствие снижения синтеза тиреотропного гормона.

The ability to reduce the isotopic composition of hydrogen in the internal environment of the body to influence the physiology of the organs of the endocrine system is a new and practically unexplored direction in science. The aim of the work was to study the morphological and functional changes in the thyroid gland of male rats after a two-week decrease in the content of deuterium in the internal environment of the body. The experiment was carried out on male Wistar rats fed deuterium-reduced water instead of drinking water for 2 weeks. The main effect exerted by water with a reduced content of deuterium on the body is a gradual decrease in the content of deuterium in liquid media and tissues due to isotope exchange reactions. Two weeks after the start of the experiment, the concentrations of thyroid hormones were determined: total and free thyroxine, total and free triiodothyronine, and thyroid-stimulating hormone. Histological and morphometric examination of thyroid preparations was carried out. Morphological and functional changes in the thyroid gland of male rats after a two-week reduction of the deuterium content in the internal environment of the body was studied. A prolonged decrease in deuterium influx led to structural changes in the thyroid gland and its secretory activity and were associated with hypothalamic-pituitary hypothyroidism due to a decrease in the synthesis of thyroid-stimulating hormone.

 дейтерий протий изотопы водорода щитовидная железа тиреоидные гормоны deuterium protium isotope mechanism thyroid gland thyroid hormones Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проектa № 20-015-00236 A.

Басов А.А., Барышев М.Г., Быков И.М., Павлюченко И.И., Джимак С.С., Сепиашвили Р.И. Воздействие воды с модифицированным изотопным составом на интенсивность свободнорадикальных процессов в эксперименте на лабораторных животных. Аллергология и иммунология, 2012, т. 13, № 4, c. 314-320. Basov A.A., Baryshev M.G., Bykov I.M., Pavlyuchenko I.I., Dzhimak S.S., Sepiashvili R.I. The effect of water with a modified isotopic composition on the intensity of free radical processes in an experiment on laboratory animals. Allergology and immunology, 2012, vol. 13, no. 4, pp. 314-320. (In Russ.) Джимак С.С., Басов А.А., Федулова Л.В., Дыдыкин А.С., Быков И.М., Лясота О.М., Наумов Г.Н., Барышев М.Г. Коррекция метаболических процессов у крыс при хроническом эндотоксикозе с помощью реакций изотопного (D/H) обмена. Известия Российской академии наук. Серия биологическая, 2015, № 5, c. 518-527. Dzhimak S.S., Basov A.A., Fedulova L.V., Dydykin A.S., Bykov I.M., Lyasota O.M., Naumov G.N., Baryshev M.G. Correction of metabolic processes in rats with chronic endotoxicosis using isotope (D/H) exchange reactions. News of the Russian Academy of Sciences. Biological series, 2015, no. 5, pp. 518-527, doi: 10.7868/S0002332915050069. (In Russ.) Somlyai G., Javaheri B., Davari H., Gyöngyi Z., Somlyai I., Tamaddon K.A., Boros L.G. Pre-clinical and clinical data confirm the anticancer effect of deuterium depletion. Biomacromol. J., 2016, vol. 2, no. 1, pp. 1-7, doi: 10.1016/j.eujim.2016.08.068. Somlyai G., Javaheri B., Davari H., Gyöngyi Z., Somlyai I., Tamaddon K.A., Boros L.G. Pre-clinical and clinical data confirm the anticancer effect of deuterium depletion. Biomacromol. J., 2016, vol. 2, no. 1, pp. 1-7, doi: 10.1016/j.eujim.2016.08.068. Halenova T., Zlatskiy I., Syroeshkin A., Maximova T., Pleteneva T. Deuterium-depleted water as adjuvant therapeutic agent for treatment of diet-induced obesity in rats. Molecules, 2019, vol. 25, no. 1, pp. 23, doi: 10.3390/molecules25010023. Halenova T., Zlatskiy I., Syroeshkin A., Maximova T., Pleteneva T. Deuterium-depleted water as adjuvant therapeutic agent for treatment of diet-induced obesity in rats. Molecules, 2019, vol. 25, no. 1, pp. 23, doi: 10.3390/molecules25010023. Яглова Н.В. Нарушения секреторного цикла фолликулярных тироцитов и их коррекция тиреотропным гормоном при экспериментальном синдроме нетиреоидных заболеваний. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2011, т. 152, № 8, c. 215-219. Yaglova N.V. Disorders of the secretory cycle of follicular thyrocytes and their correction with thyroid-stimulating hormone in the experimental syndrome of non-thyroid diseases. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 2011, vol. 152, no. 8, pp. 215-219. (In Russ.) Zlatska A., Gordiienko I., Vasyliev R., Zubov D., Gubar O., Rodnichenko A., Syroeshkin A., Zlatskiy I. In Vitro Study of Deuterium Effect on Biological Properties of Human Cultured Adipose-Derived Stem Cells. ScientificWorldJournal, 2018, vol. 2018, p. 5454367, doi: 10.1155/2018/5454367. Zlatska A., Gordiienko I., Vasyliev R., Zubov D., Gubar O., Rodnichenko A., Syroeshkin A., Zlatskiy I. In Vitro Study of Deuterium Effect on Biological Properties of Human Cultured Adipose-Derived Stem Cells. ScientificWorldJournal, 2018, vol. 2018, p. 5454367, doi: 10.1155/2018/5454367. Яглова Н.В., Обернихин С.С., Тимохина Е.П., Яглов В.В. Реакция гипофизарно-тиреоидной оси на кратковременное изменение содержания дейтерия в организме. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2021, т. 171, № 2, c. 232-234. Yaglova N.V., Obernikhin S.S., Timokhina E.P., Yaglov V.V. The response of the pituitary-thyroid axis to a short-term change in the content of deuterium in the body. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 2021, vol. 171, no. 2, pp. 232-234, doi: 10.47056/0365-9615-2021-171-2-232-234. (In Russ.)