Некоторые аспекты развития патологии тиреоидной системы у детей из экологически неблагоприятного региона


В статье представлены результаты изучения влияния микроэлементного дисбаланса матерей, проживающих в экологически неблагоприятном регионе, на формирование патологии щитовидной железы у детей младшего школьного возраста, их физическое и интеллектуальное развитие.

Some aspects of the development of pathology of thyroid system at children from ecologically unfavorable region

The article gives the results of studying the influence imbalance of trace element mothers living in ecologically unfavorable region on the formation of pathology thyroid gland at children of primary school age, their physical and intellectual development.

Среди неинфекционных заболеваний патология щитовидной железы, обусловленная недостаточностью йода, занимает первое место по численности и территориальной распространенности. Эпидемиологические исследования, проводившиеся в 25 регионах России, показали, что распространенность заболеваний щитовидной железы среди детей и подростков составляет от 15% до 60% [1, 2]. Причины, приводящие к нарушениям функции щитовидной железы, достаточно хорошо определены в работах как отечественных, так и зарубежных исследователей, однако единого механизма развития эндемического зоба у детей не установлено [3, 4]. В последние годы появилось много новых исследований, демонстрирующих влияние микроэлементов на развитие и функционирование различных органов и тканей, в том числе и гипофиз-тиреоидную систему. Было показано, что техногенное загрязнение окружающей среды приводит к изменению концентраций микроэлементов в биологических субстратах человека, оказывающих общетоксический эффект и нарушающих естественный обмен макро- и микроэлементов. Дефицит и избыток поступления многих жизненно важных микроэлементов в организм из окружающей среды может существенно повышать риск развития экологозависимых заболеваний, к которым в последнее время, относят и эндемический зоб [5]. Наиболее подвержены развитию микроэлементной недостаточности плод, дети до трех лет и женщины, в период беременности и лактации. Минералы имеют низкий молекулярный вес, в связи с чем легко проникают через плаценту. На проницаемость плаценты влияют многие факторы, такие как психогенные стрессы, гестозы, соматические заболевания. При стрессе проницаемость плацентарного барьера повышается, в связи с чем токсичные микроэлементы могут поступать к плоду в избыточном количестве при их «нормальной» концентрации в организме женщины. При соматических заболеваниях, таких как сахарный диабет, плацентарный кровоток, напротив, снижается, что приводит к недостаточному поступлению к плоду витаминов и минералов, даже при их адекватном приеме беременной. Циркуляция же микроэлементов в организме плода значительно более продолжительная, чем у матери, что связано с незрелостью систем ферментативного обслуживания минералзависимых реакций, замедленная элиминация некоторых микроэлементов (Ni, Mo, Mn, Sn, Cd, Pb). Кроме того, описаны дефекты программы использования для построения тканей и органов микроэлементов — двойников (микроэлементов, имеющих близкий молекулярный вес, но не выполняющих физиологической роли). Например, при дефиците магния плодом может быть использован марганец и свинец, при дефиците селена — кадмий, при дефиците цинка — свинец, кадмий, никель и другие токсичные микроэлементы [6]. В то же время дисмикроэлементозы у плода и беременной могут развиваться вследствие нарушений металлолигандных взаимодействий. Например, в силу дефицита альбуминовых фракций плод может плохо усваивать важные микроэлементы или не усваивать их вообще. Кроме того, известна сопряженная с дисмикроэлементозами проблема нарушения биоценоза кишечника [1]. Так, при дефиците в питании беременной магния, кальция, цинка и ряда других микроэлементов перестает развиваться, погибает или приходит в состояние угнетения нормальная флора кишечника. Однако без нормального по количеству и качеству биоценоза кишечника невозможно нормальное состояние витаминно-минерального баланса, так как именно флора кишечника активно переводит неорганические соли в органические и наряду с клетками слизистой желудочно- кишечного тракта активно вырабатывает белки — переносчики микроэлементов — металлотионенины [6]. В настоящее время отдельно выделяется группа химических поллютантов, способных нарушать метаболизм эндогенных гормонов путем активации или блокады их биологических эффектов. Во всех случаях эти вещества отрицательно влияют на физиологическое действие эндогенных гормонов, вследствие чего получили название «endocrine disruptors» — соединения, нарушающие эндокринные функции (СНЭФ). По определению, СНЭФ — это «экзогенные вещества, нарушающие синтез, секрецию, транспорт, связывание, действие и элиминацию в организме естественных гормонов, участвующих в поддержании гомеостаза, репродуктивных функций, развитии и поведении» [7]. Одним из условий формирования полноценного интеллектуального и физического развития ребенка является нормальное функционирование гипофиз- тиреоидной системы матери и созревание тиреоидной системы плода. Известно, что развитие головного мозга плода чрезвычайно чувствительно к недостатку тиреоидных гормонов, что обусловлено влиянием тироксина на процессы полноценной пролиферации и дифференцировке клеток [3, 6, 7].

Таким образом, воздействие химическими поллютантами на организм ребенка может привести к блокаде биологических эффектов тиреоидных гормонов с нарушением формирования структур центральной нервной системы и последующим развитием поведенческих и когнитивных изменений. В пользу этого предположения говорит взаимное перекрытие показателей, характеризующих неврологический статус у людей, подвергшихся воздействию СНЭФ, и у детей от женщин с гипотироксинемией во время беременности. Поступление СНЭФ в организм женщины в период беременности оказывает токсическое воздействие на плод, вызывая нарушение процесса эмбриогенеза с последующим формированием пороков развития и функции нервной системы и патологии щитовидной железы. В исследованиях, посвященных изучению эффектов экзогенных химических веществ на гипофиз-тиреоидную систему детей, показано, что множество химических веществ окружающей среды способны влиять на состояние тиреоидной функции, вызывая нарушения всех стадий продукции и метаболизма тиреоидных гормонов [6, 7, 8, 9]. Из микроэлементов, изученных в нашем исследовании, свинец приводит к нарушению захвата йода щитовидной железой, хлорид кадмия вызывает блокаду тиреоидной пероксидазы, а оба эти микроэлементы оказывают тормозящее влияние на катаболизм 5′ — дейодиназы I и II типов. Кроме того, свинец и кадмий являются элементами — антагонистами йода, цинка, селена, кальция, магния, необходимых для нормального созревания и функционирования гипофиз-тиреоидной системы [7, 10]. Дефицит йода, а, следовательно, и дефицит тиреоидных гормонов приводит у детей к значительно более тяжелым последствиям, чем у взрослых, причем чем младше ребенок, тем тяжелее последствия йоддефицита. Даже легкий недостаток йода, которому подвергается плод, отрицательно влияет на его последующее физическое и нейропсихическое развитие [3].

Целью данной работы является изучение возможного влияния микроэлементного дисбаланса матерей, проживающих в экологически неблагоприятном регионе, на формирование патологии щитовидной железы у детей младшего школьного возраста, их физическое и интеллектуальное развитие.


Материалы и методы. Физическое развитие детей оценивалось по центильным таблицам; психологический статус определялся с раннего возраста по срокам развития моторных навыков, а с восьми лет по состоянию эмоционально-вегетативной сферы, поведению, речи; интеллектуальное развитие детей изучалось с помощью тестов Люшера, Равена, Коса, Шульте, корректурных проб, вербальных и рисуночных тестов; состояние гипофиз-тиреоидной системы оценивалось по результатам ультразвукового исследования щитовидной железы, концентрациям тиреотропного гормона, свободных фракций тироксина и трийодтиронина в сыворотке крови, оценка йодурии проводилась кинетическим церий-арсенитным методом; содержание микроэлементов (Zn, Cu, Cd, Co, Ni, Pb) исследовалось в волосах детей методом ICP-масс спектрометрии. Для математической обработки результатов применялись стандартные методы описательной статистики, критерий сопряженности признаков X-квадрат Пирсона и непараметрические методы.

В 2001 году с учетом степени техногенной нагрузки предприятий нефтяной, нефтехимической, химической промышленности, теплоэнергетики, автотранспорта на окружающую среду, были составлены «карты экологической напряженности» Республики Татарстан, по которым наиболее неблагополучным в плане антропогенной нагрузки был признан Нижнекамский район и г. Нижнекамск.

Для решения поставленных задач исследование было разделено на два этапа. На первом этапе в 1999-2000 годах в г. Нижнекамске было проведено обследование 97 женщин в III триместре беременности с оценкой микроэлементного статуса, течения беременности, родов, перинатального периода у новорожденных. Был проведен сравнительный анализ содержания микроэлементов (Zn, Fe, Cu, Cd, Co, Ni, Pb) в биологических субстратах беременных, с целью установления возможной зависимости между уровнем микроэлементов и риском развития акушерской и перинатальной патологии.

На втором этапе в 2009 году проведено проспективное обследование 74 детей в возрасте от 8 до 9 лет, родившихся от обследованных матерей г. Нижнекамска, с оценкой их нейропсихологического и физического развития, микроэлементного статуса (Zn, Se, Cu, Cd, Co, Ni, Pb), структуры и функции щитовидной железы. Был проведен сравнительный анализ между содержанием микроэлементов в волосах матерей в период беременности и их детей в возрасте 8-9 лет для определения зависимости состояния интеллектуального и физического развития детей от микроэлементного статуса.


Контрольная группа была сформирована методом случайной выборки из 30 практически здоровых детей г. Казани, сопоставимых по полу и возрасту с основной группой, с отсутствием хронических заболеваний и злокачественных новообразований, хорошими социально-бытовыми условиями в семье.

Результаты исследования. При определении коэффициентов корреляции между концентрациями микроэлементов в волосах матерей и детей в возрасте 8-9 лет установлено, что повышение Cd имеет обратную связь с концентрацией Zn (р<0,02), а повышение Pb прямо коррелирует с концентрацией Pb у ребенка (р<0,001). При сопоставлении концентраций микроэлементов у обследованных детей установлено, что при повышении концентрации Pb наблюдается достоверное повышение Cd (р<0,003). Также установлено, что повышенные концентрации Pb и Cd имеют достоверно значимые корреляционные связи со снижением йодурии у ребенка (р < 0,0001) и повышением ТТГ (р < 0,02).

Показатели йодурии у детей г. Нижнекамска составляли 101,62 ± 10,3 мкг/л, что соответствовало нижней границе нормальных значений, но значимо отличались от концентрации йода в моче детей г. Казани (111,3 ± 16,2 мкг/л,). Полученное различие обусловлено тем, что у 70,5% детей г. Нижнекамска йодурия была ниже 99 мкг/л. У 76% детей г. Нижнекамска наблюдались различные отклонения со стороны когнитивной сферы: у 64% — нарушение внимания, у 48% детей — снижение оперативной памяти. Средний уровень IQ у детей г. Нижнекамска был равен 105, что соответствовало среднему уровню интеллектуального развития. Показатели ТТГ у детей г. Нижнекамска составили 3,44 ± 0,857 мкМЕ/мл, что соответствовало верхним референсным значениям, и значимо отличались от значений контрольной группы (1,863 ± 0,661 мкМЕ/мл, р<0,001). Содержание свободного Т4 находилось на нижней границе нормы — 14,757 ± 2,928 пмоль/л, но значимо отличалось от значений контрольной группы (17,445 ± 1,498 пмоль/л, р< 0,001), уровень свободного Т3 был незначительно повышен по сравнению с контрольной группой (4,152 ± 0,433 пмоль/л и 1,832 ± 0,321 пмоль/л, р < 0,001 соответственно). При пальпации увеличение щитовидной железы наблюдалось у 23% обследованных детей г. Нижнекамска, что соответствовало средней степени эндемии. По данным УЗИ щитовидная железа была увеличена в объеме в среднем на 34% по сравнению с детьми контрольной группы (р<0,003).

Учитывая синергический характер взаимодействия Pb и Cd, а также антагонистический характер взаимодействия этих микроэлементов с J, Zn, Se, Mg и Ca, которые необходимы для нормального функционирования гипофиз-тиреоидной системы, все обследованные дети г. Нижнекамска (n = 74) были разделены на две группы по признаку повышения концентрации Pb в организме матери во время беременности. Основную группу (n = 20) составили дети, чьи матери во время беременности имели повышенную концентрацию Pb в волосах, остальные дети вошли в группу сравнения (n = 54).

Последующее обследование показало, что в возрасте 8-9 лет дети у матерей с повышенным содержанием свинца имели более существенные нарушения здоровья, нежели обследованные дети из группы сравнения или контроля: 75% детей основной группы имели рост ниже 25-го центиля против детей контрольной группы, ростовые показатели которых в 73,3% случаев находились между 50 и 75 персентилью; 83,3% детей основной группы состояли на диспансерном учете с хроническими воспалительными, неврологическими и аллергическими заболеваниями. Средний уровень IQ у детей основной группы составлял 101,2, что соответствовало среднему уровню интеллектуального развития, тогда как средний уровень IQ у детей группы контроля составлял 112,6, что наблюдается при хорошей норме интеллектуального развития, и 16,6% детей группы контроля имели уровень IQ более 120, то есть высокий уровень интеллектуального развития.

Полученные данные позволяют предположить, что выявленные дисмикроэлементозы у беременных, проживающих в условиях воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды, приводят к дисбалансу микроэлементов в организме ребенка с нарушением процессов функционирования тиреоидной системы на разных этапах ее становления и как следствие к задержке физического и интеллектуального развития детей.

Л.Ф. Орлова, Л.И. Анчикова, Ю.В. Орлов

Казанская государственная медицинская академия

Казанский государственный медицинский университет

Орлова Лилия Фаритовна — аспирант кафедры эндокринологии КГМА

Литература:

1. Гребнева О.П., Анчикова Л.И. Влияние дисбиоценоза кишечника на степень йодной недостаточности детей с эндемическим зобом. Проблемы эндокринологии 2000; 46: 4: 34-37.

2. Дедов И.И., Шарапова О.В., Корсунский А.А., Петеркова В.А. Йододефицитные состояния у детей Российской Федерации. Москва, 2003. 225с.

3. Баранов А.А., Щеплягина Л.А., Курмачева Н.А., Нестеренко О.С. Перинатальная и постнатальная профилактика йодного дефицита у детей первого года жизни. Научный центр здоровья детей. Вестник Российской академии медицинских наук 2001; 6.

4. Щеплягина Л.А., Макулова Н.Д., Маслова О.И.. Состояние когнитивной сферы у детей в районах с дефицитом йода. «Консилиум Медикум». Педиатрия, 2001. Научный центр здоровья детей РАМН, Москва.

5. Серебрянский Е.П. Оценка микроэлементного статуса человека методом ИСП — АЭС. Аналитические исследования, 2003. Выпуск 4, с. 61.

6. Громова О.А. Витамины и минералы в преконцепции, у беременных и кормящих матерей. Методическое пособие для врачей. РСЦ Международного института микроэлементов, ЮНЕСКО, 2005. 60 с.; 10-11, 36-39.

7. Massart F., Massai G., Plasidi G. et all. Child thyroid disruption by environmental chemicals. Minerva pediat. 2006; 58: 1: 47-53.

8. Фархутдинова Л.М. О роли микроэлементов в патогенезе эндемического зоб». Казанский медицинский журнал 2006; 87: 3: 46-47.

9. Карчевский А.Н. Взаимосвязь йоддефицитных состояний и дисбаланса микроэлементов у школьников, проживающих в условиях техногенной нагрузки. Бюллетень СО РАМН, №1 (107), 2003. С. 16-19.

10. IPCS. International Programme on Chemical Safety: global assessment of the state-on-science endocrine disruptors. WHO/PCS/EDC02.2 Geneva: WHO, 2002.