Toksiški sunkieji metalai, tokie kaip gyvsidabris, gali sukelti įvairius skydliaukės sutrikimus, nes gyvsidabris gali inicijuoti mechanizmus, kurie sukelia genetines mutacijas, autoimunines reakcijas ir deguonies laisvųjų radikalų gamybą, skydliaukės vėžį, autoimuninį tiroiditą ir hipotirozės patogenezė. Gyvsidabris turi genotoksinių savybių, kurios gali skatinti vėžį sukeliančių mutacijų susidarymą.
Autometalografijoje gyvsidabris buvo matomas 4% 1–29 metų amžiaus žmonių, 9% 30–59 metų žmonių ir 38% 60–104 metų amžiaus žmonių skydliaukės folikulinėse ląstelėse.
Kiti skydliaukėje aptikti metalai buvo švinas, geležis, kadmis, nikelis ir sidabras. Chromas, aliuminis, bismutas ir auksas nebuvo aptikti jokiuose skydliaukės mėginiuose. Švinas gali pasitelkti antikūnus, kurie puola skydliaukę – tai gali turėti įtakos autoimuniniam tiroiditui ir koloidiniam gūžiui. Geležis yra būtinas metalas, tačiau dideliais kiekiais, esant hemochromatozei, jis gali sukelti hipotirozę. Sisteminė alergija nikeliui gali sukelti autoimuninę reakciją žmonėms, kurių skydliaukės ląstelėse yra nikelio. Sidabrinės nanodalelės gali sukelti oksidacinį stresą ląstelėse. Galiausiai visi šie metalai gali sąveikauti su gyvsidabriu ir didinti skydliaukės ląstelių toksiškumą.
Selenas detoksikuoja ląstelinį gyvsidabrį, o mažas seleno kiekis buvo susijęs su skydliaukės autoimunitetu, vėžiu ir koloidine skydliauke.
2019 m. atlikti pavojingų medžiagų Baltijos jūros gyvuosiuose organizmuose tyrimai parodė, kad gyvsidabrio koncentracija moliuskų minkštuose audiniuose ir žuvyse siekė ir kai kur ženkliai viršijo nustatytas normas. O 2010-2019 m. atlikto monitoringo metu paaiškėjo, jog gyvsidabrio koncentracijos Baltijos jūros upinės plekšnės, strimelės ir menkės raumenyse nemažėjo ir dažniausiai buvo aukštesnės nei nustatyti aplinkos kokybės standartai. 2016-2018 m. laikotarpiu į Baltijos jūrą iš atmosferos vidutiniškai nusėdo apie 3 tonas gyvsidabrio per metus. 2019 m. Baltijos jūra ir Kuršių marios neatitiko geros cheminės būklės.
Apibendrinant galima teigti, kad gyvsidabrio dažniausiai randama žmogaus skydliaukės folikulinėse ląstelėse. Žmonių skydliaukės folikulinėse ląstelėse gyvsidabrio dalis senstant didėja, o skydliaukėje dažnai būna ir kitų toksiškų metalų, tokių kaip kadmis. Daugelis toksiškų metalų daro žalingą poveikį, kuris gali prisidėti prie skydliaukės vėžio, autoimuninio tiroidito ir hipotirozės patogenezės.
Publikuota 2021 vasario 9 d., Peer-reviewed
Autoriai: Roger Pamphlett , Philip A. Doble, David P. Bishop
Santrauka
Tikslas
Siūloma, kad gyvsidabris ir kiti toksiški metalai turi įtakos skydliaukės sutrikimams, tačiau gyvsidabrio paplitimas ir paplitimas žmogaus skydliaukėje nėra žinomas. Todėl mes panaudojome du elementinius biologinio vaizdavimo metodus, kad ištirtume gyvsidabrio ir kitų toksiškų metalų pasiskirstymą skydliaukėje įvairaus amžiaus žmonėms.
Medžiagos ir metodai
Skydliaukės audinio blokai, užfiksuoti formalino parafine, buvo gauti iš 115 1–104 metų amžiaus žmonių, turinčių įvairias klinikopatologines sąlygas ir kuriems skydliaukės mėginiai buvo pašalinti atliekant teismo ar koronialinį skrodimą. Šių audinių blokų septynių mikronų pjūviai buvo naudojami tarpląsteliniam neorganiniam gyvsidabriui aptikti naudojant autometalografiją. Gyvsidabrio buvimas buvo patvirtintas naudojant induktyviai susietą lazerio plazmos ir masės spektrometriją, kuri gali aptikti kelis elementus.
Rezultatai
Autometalografijos metu gyvsidabris rastas skydliaukės folikulinėse ląstelėse 4% 1–29 metų žmonių, 9% 30–59 metų ir 38% 60–104 metų žmonių. Indukciškai sujungta lazerio plazmos ir masės spektrometrija patvirtino gyvsidabrio buvimą mėginiuose, dažomuose autometallografija, ir atrinktuose mėginiuose aptiko kadmio, švino, geležies, nikelio ir sidabro.
Išvados
Žmonių, kurių skydliaukės folikulinėse ląstelėse yra gyvsidabrio, dalis didėja su amžiumi, kol jo būna daugiau nei trečdalyje 60 metų ir vyresnių žmonių. Kiti toksiniai metalai skydliaukės ląstelėse gali sustiprinti toksiškumą gyvsidabriui. Gyvsidabris gali sukelti genotoksiškumą, autoimunines reakcijas ir oksidacinę žalą, o tai kelia galimybę, kad gyvsidabris gali vaidinti reikšmę skydliaukės vėžio, autoimuninio tiroidito ir hipotirozės patogenezėje.
Įvadas
Apskaičiuota, kad aplinkos veiksniai daugiau kaip 40% prisideda prie skydliaukės vėžio rizikos [1] ir apie 25% – autoimuninio tiroidito [2]. Šių rizikos veiksnių pobūdis išlieka beveik nežinomas [3], tačiau viena įdomi tema buvo galimybė, kad sunkieji metalai gali turėti įtakos skydliaukės sutrikimams, nes atrodo, kad skydliaukė yra toksiškų aplinkai metalų taikinys [4, 5]. Įrodymai apie toksiškų metalų vaidmenį gaunami iš epidemiologinių ir eksperimentinių tyrimų, parodančių toksinių metalų poveikį skydliaukės funkcijai, daugumoje tyrimų daugiausia dėmesio skiriant gyvsidabriui, kadmiui ir švinui [4, 6–8]. Tačiau prieštaringi rezultatai, nepakankamai atlikti epidemiologiniai tyrimai, sunkumų nustatant sunkiųjų metalų poveikio aplinkai šaltinius ir sunkumų paverčiant toksiškų gyvūnų tyrimų rezultatus toksišku poveikiu žmonėms, apsunkino šios srities tyrimus. Tyrimai su gyvūnais rodo, kad žiurkės, šuns ir beždžionės skydliaukė yra linkusi pasisavinti sunkiuosius metalus, tokius kaip gyvsidabris [5, 9, 10], tačiau tyrimai su gyvūnais negali pakartoti mažo toksiškų metalų, kurie kaupiasi audiniuose, kiekio ilgalaikio nuolatinio ar pakartotinio poveikio žmogui. Jie taip pat neatsižvelgia į galimą žmogaus genetinį jautrumą sunkiųjų metalų toksiškumui [11, 12]. Aplinkos įtakos skydliaukės sutrikimams nustatymas tebėra svarbi tema, ypač todėl, kad pranešama, kad daugelio šių sutrikimų dažnis didėja [1, 13–17], todėl kyla įtarimas, kad prie šio padidėjimo gali prisidėti aplinkos teršalai [3].
Yra nedaug toksiškų metalų žmogaus skydliaukėje tyrimų [5, 18, 19]. Žmonių, turinčių daugiau nei 11 okliuzinio gyvsidabrio amalgamos užpildų, gyvsidabrio lygis skrodinėje skydliaukėje, iš kurios buvo imami mėginiai, buvo penkis kartus didesnė nei žmonių, turinčių mažiau nei keturis tokius užpildus [18]. Panašiai gyvsidabrio kiekis skrodimo metu paimtuose tiroiduose, matuojamas induktyviai sujungta plazmos masės spektrometrija, koreliuoja su esančių dantų amalgamos paviršių skaičiumi [19]. Audinių mėginiuose, pašalintuose eutiroidinių tiriamųjų operacijos metu, tokių elementų kaip gyvsidabris ir kadmis lygis, išmatuotas induktyviai sujungta plazmos ir masės spektrometrija, skydliaukėje buvo didesnis nei gretimuose raumenų ir riebalų mėginiuose [5]. Šių tyrimų metu prieš analizuojant skydliaukės audiniai turėjo būti suardomi, kad elementų nebūtų galima rasti specifinėse ląstelėse. Tai aktualu skydliaukei, nes jos folikulinė struktūra reiškia, kad bendras skydliaukės ląsteliškumas yra mažas, todėl elementus, kurių yra mažai arba tik keliose ląstelėse, sunku nustatyti.
Norėdami gauti aiškesnį nuodingų metalų vaidmens skydliaukės sutrikimuose vaizdą, mes sukūrėme projektą, kuriame būtų du skirtumai nuo ankstesnių tyrimų. Pirma, mes panaudojome du elementinius biologinio vaizdavimo metodus, kurie leido mums ištirti gyvsidabrio ir kitų toksiškų metalų pasiskirstymą ląstelėse žmogaus skydliaukės skyriuose. Antra, mes išanalizavome autopsijos būdu gautus skydliaukės mėginius iš žmonių, turinčių klinikopatologinių sąlygų spektrą, ir iš įvairių amžiaus grupių, iš kurių galėjome įvertinti gyvsidabrio turinčių skydliaukės paplitimą ir senėjimo poveikį gyvsidabrio kiekiui. skydliaukės.
Medžiagos ir metodai
Etika
Šį tyrimą (X14-029) patvirtino Žmonių tyrimų komitetas, Sidnėjaus vietinis sveikatos rajonas (Karališkojo princo Alfredo ligoninės zona). Ši institucinė peržiūros taryba atsisakė būtinybės gauti raštišką informuotų sutikimą iš tirtų asmenų giminaičių, nes tai buvo identifikuotas retrospektyvus archyvuoto parafino įdėto audinio tyrimas. Duomenys buvo visiškai anonimizuoti tyrimų duomenų bazėje po pirminės prieigos prie Teismo medicinos departamento įrašų.
Mėginių rinkimas
Parafino įdėti skydliaukės audinių blokai buvo gauti Naujojo Pietų Velso Teismo medicinos departamento audinių archyve. Jie buvo paimti kaip standartinės audinių atrankos dalis iš 115 žmonių (68 vyrų, 47 moterų), kurių vidutinis amžius 54 metai, vidutinis 47 metų, 1-104 metų amžiaus ir 27 metų SD, autopsijos (lentelė). 1). Pagrindinės sveikatos būklės buvo: nežinoma (N = 50), neurodegeneracinė liga (N = 33), psichozė (N = 27), epilepsija (N = 2) ir po vieną nervinė anoreksija, vėžys ir Dauno sindromas. Mirties priežastys buvo: savižudybė (N = 26), trauma (N = 17), skendimas (N = 16), širdies ir kraujagyslių sistemos (N = 14), vaistų perdozavimas (N = 14), infekcija (N = 8), nenustatyta ( N = 6), užspringimas (N = 5), smegenų kraujagyslės (N = 3), vėžys (N = 2) ir po vieną hipotermija, kvėpavimo nepakankamumas, staigi netikėta mirtis nuo epilepsijos ir nepakankama mityba.
Autometalografija
Parafino blokai buvo padalyti 7 μm greičiu su nerūdijančio plieno „Feather S35“ vienkartinėmis mikrotomų ašmenimis ir deparafininti. Skyriai buvo nudažyti neorganiniam gyvsidabriui naudojant sidabro nitrato autometallografiją, kuri atspindi gyvsidabrio buvimą kaip juodojo sidabro grūdelius, supančius gyvsidabrį [20]. Autometalografija yra jautri amplifikacijos technika, leidžianti ląstelėje aptikti vos 10 gyvsidabrio sulfido / selenido molekulių [21]. Trumpai tariant, pjūviai buvo dedami į fizikinį kūrėją, kuriame buvo 50% gumiarabiko, citrato buferio, hidrochinono ir sidabro nitrato, 26 ° C temperatūroje 80 minučių tamsoje, tada jie buvo nuplauti 5% natrio tiosulfatu, kad būtų pašalintas nesurištas sidabras. Pjūviai buvo nudažyti hematoksilinu be gyvsidabrio ir peržiūrėti šviesaus lauko mikroskopu. Kiekvienas dažymo važiavimas apėmė kontrolinę pelės nugaros smegenų dalį, kur motorinių neuronų ląstelių kūnuose buvo gyvsidabrio po intraperitoninės gyvsidabrio chlorido injekcijos su archyvuotais parafino blokais, panaudotais iš ankstesnio eksperimento, patvirtinto Sidnėjaus universiteto gyvūnų etikos komiteto [22]. Pjūviai buvo nudažyti hematoksilinu tik tam, kad veiktų kaip kontrolė autometallografija nudažytoms dalims, kad visi juodi grūdeliai būtų matomi iš autometallografijos, o ne iš melanino tipo pigmento, kurį kartais galima pamatyti folikulinėse ląstelėse [23]. Skydliaukės dažymas autometallografija buvo skirstomas į kategorijas: 0: nėra AMG teigiamų folikulinių ląstelių, +: AMG teigiamos folikulinės ląstelės, bet mažiau nei penki folikulai su 50% ar daugiau AMG teigiamų ląstelių arba ++: mažiausiai penki folikulai su 50% ar daugiau AMG teigiamų ląstelių.
Induktyviai susieta lazerio plazmos ir masės spektrometrija (LA-ICP-MS)
Norint patvirtinti, kuri metalo autometalografija buvo demonstruojama (nes autometallografija taip pat gali aptikti neorganinį sidabrą ir bismutą) ir ieškoti kitų toksinių metalų, 7 μm parafino atrinktų skydliaukės mėginių dalys buvo deparafinizuotos ir joms buvo atlikta LA-ICP-MS gyvsidabrio tyrimas sidabro, bismuto, aliuminio, aukso, kadmio, chromo, geležies, nikelio ir švino, taip pat fosforo (esančio ląstelių branduoliuose), siekiant įvertinti ląstelių tankį. Analizės buvo atliktos lazeriu „New Wave Research NWR-193“ arba „Teledyne Cetac LSX-213 G2 +“ lazeriu, brūkšneliu pažymint „Agilent Technologies 7700x ICP-MS“, nešikliu naudojant argoną. LA-ICP-MS sąlygos buvo optimizuotos naudojant NIST 612 mikroelementą „Glass CRM“ ir mėginys buvo pašalintas 50 μm dėmės dydžiu ir 100 μm / s nuskaitymo greičiu 20 Hz dažniu. Duomenys buvo sugretinti į vieną vaizdo failą naudojant vidaus sukurtą programinę įrangą ir vizualizuoti naudojant FIJI.
Statistinė analizė
„Prism v8.4“ programinė įranga buvo naudojama chi kvadrato analizėms su Fisherio tiksliuoju testu, siekiant palyginti kategorinius kintamuosius, chi-square analizė – tendencijoms ieškoti amžiaus poveikio grupėse, ir t testai, norint palyginti tęstinius kintamuosius. Reikšmė buvo įvertinta 0,05 lygiu.
Rezultatai
Autometalografija
Gyvsidabriu dažantys juodieji grūdeliai folikulinių ląstelių citoplazmoje buvo matomi 22 iš 115 (19%) mėginių, 15 – su + kategorijos ir 7 – su ++ kategorijos autometallografija (pastarieji visi vyresni nei 70 metų) (1 pav., 1 lentelė. ). Gyvsidabrio dažymo tankis atskirose folikulinėse ląstelėse svyravo mėginiuose ir tarp jų. Folikulinių ląstelių, kuriose yra gyvsidabrio, dalis taip pat skyrėsi mėginiuose, taip pat tarp mėginių.
1 pav. Skydliaukėje dažantis gyvsidabris.
Įterpiniai yra padidinti vaizdai iš brūkšninės linijos stačiakampių. (A) Tankūs gyvsidabrio grūdai (pvz., Įterpta rodyklė) yra daugumoje šių skydliaukės folikulų ląstelių (T81). (B) Kitas A mėginio skydliaukės regionas rodo gyvsidabrio grūdelius tik keliose išsibarsčiusiose folikulinėse ląstelėse (pvz., Strėlės antgalis), rodantis gyvsidabrio pasisavinimo kintamumą skirtinguose skydliaukės regionuose (T81). (C) Juodojo gyvsidabrio grūdai (pvz., Rodyklė) matomi mažiau nei 50% šios skydliaukės folikulinių ląstelių (T87). (D) Daugelio mažų gyvsidabrio grūdelių (pvz., Strėlės antgalio) yra daugumoje šio folikulo ląstelių (T23). (E) Kai kuriuose folikuluose buvo pastebėtas ląstelių mišinys, kuriame buvo gyvsidabrio (rodyklės galas, kairė) ir lipofuscinas (pvz., Rodyklės antgalis, dešinė) (T103). (F) Šių folikulų (T97) ląstelėse (pvz., Rodyklės gale) juodo gyvsidabrio grūdelių nematyti. Autometalografija / hematoksilinas. T: pavyzdžio identifikavimo numeris (žr. 1 lentelę).
Žmonių, kurių skydliaukėje yra gyvsidabrio, dalis
Žmonių, kurių skydliaukės folikulinėse ląstelėse yra gyvsidabrio, dalis 1–29 metų amžiaus grupėje buvo 4%, 30–59 metų amžiaus grupėje – 9%, o 60–104 metų amžiaus grupėje – 38% (tendencija p <0,0001 ) (2 pav.). Žmonių, turinčių gyvsidabrio skydliaukės folikulinėse ląstelėse, amžiaus vidurkis buvo didesnis (vidutinis amžius 71 metai, SD 20 metų, nuo 29 iki 98 metų) nei neturinčių gyvsidabrio (vidutinis amžius 50 metų, SD 28 metai, 1–104 metai) (p = 0,001). Skydliaukės mėginių, kuriuose yra gyvsidabrio, dalis nesiskyrė tarp vyrų (12 iš 68, 18%) ir moterų (10 iš 37, 21%) (p = 0,64), nepaisant moterų, kurių amžiaus vidurkis didesnis (61 metai, SD) 30 metų) nei vyrai (49 metai, SD 25 metai) (p = 0,028). Priešmirtinių sveikatos sutrikimų ar mirties priežasčių pogrupiuose nebuvo pakankamai daug, kad būtų galima atlikti patikimą skydliaukės gyvsidabrio statistinę analizę šiuose pogrupiuose.
2 pav. Žmonių, turinčių folikulinių ląstelių, kuriose yra gyvsidabrio, dalis.
Autometalografijoje gyvsidabris buvo matomas 4% 1–29 metų amžiaus žmonių, 9% 30–59 metų žmonių ir 38% 60–104 metų amžiaus žmonių skydliaukės folikulinėse ląstelėse. Skaičiai virš juostų = skaičiai amžiaus grupėse. Žiūrėti.
LA-ICP-MS
LA-ICP-MS fosforo vaizdai rodo ląstelių branduolius ir apibūdina skydliaukės folikulinę architektūrą (3 pav.). Todėl metalus, tokius kaip gyvsidabris ir kadmis, galima lokalizuoti folikulinėse ląstelėse naudojant LA-ICP-MS (3 pav.). LA-ICP-MS vaizduose buvo rodomas folikulinės ląstelės gyvsidabris visuose trijuose skydliaukės mėginiuose, kurių autometallografija buvo teigiama (4 pav., 2 lentelė), tačiau trijuose mėginiuose, kurie nebuvo dėmėti autometallografija, LA-ICP-MS gyvsidabrio nebuvo matyti (5 2 lentelė). Be gyvsidabrio, šešiuose LA-ICP-MS mėginiuose (4 ir 5 pav., 2 lentelėje) buvo aptikti keturi kiti potencialiai toksiški metalai: folikulinis kadmis buvo aptiktas visuose šešiuose mėginiuose, geležis – penkiuose mėginiuose, švinas – keturiuose mėginiuose ir nikelio dviejuose pavyzdžiuose. Dviejuose pavyzdžiuose buvo matyti šiek tiek fono sidabro. Chromas, aliuminis, bismutas ir auksas nebuvo aptikti jokiuose mėginiuose.
3 pav. Gyvsidabrio ir kadmio lokalizacija naudojant LA-ICP-MS.
Šis mėginys (T40) parodė daugumos skydliaukės folikulų dažymą autometallografija. (A) Ląstelių branduolių vaizdavimas fosforu rodo skydliaukės folikulinę architektūrą. Užpildyta rodyklė rodo vieno pilno folikulo pavyzdį. Atvira rodyklė rodo ląsteles viename folikulo krašte. (B) Daugelyje folikulinių ląstelių yra gyvsidabrio. (C) Kadmio yra išsibarsčiusiose folikulinėse ląstelėse. Skalė = skaičius per sekundę (proporcingas gausumui). T: pavyzdžio identifikavimo numeris (žr. 1 lentelę).
4 pav. AMG teigiamų skydliaukės mėginių LA-ICP-MS.
Fosforo vaizdai rodo mėginių ląstelingumą. (A) folikulinėse ląstelėse yra gyvsidabrio, kadmio, švino, geležies ir nikelio (T40). (B) folikulinėse ląstelėse yra gyvsidabrio, kadmio ir geležies (T86). (C) folikulinėse ląstelėse yra gyvsidabrio, kadmio ir geležies (T91). Maži atskiri raudoni taškai, pvz., Švino paveikslėlyje B, yra dėl paviršiaus užteršimo. Artefaktinis nikelio krašto efektas matomas C. Skalė = skaičius per sekundę (proporcingas gausumui). T: pavyzdžio identifikavimo numeris (žr. 1 lentelę).
5 pav. AMG neigiamų skydliaukės mėginių LA-ICP-MS.
Fosforo vaizdai rodo mėginių ląstelingumą. (A) Kadmio švino ir geležies yra folikulinėse ląstelėse (T97). (B) Kadmio, švino ir geležies (sporadiškai) yra folikulinėse ląstelėse (T45). (C) folikulinėse ląstelėse yra kadmio, švino, geležies ir nikelio (T70). Skalė = skaičius per sekundę (proporcingas gausumui). T: pavyzdžio identifikavimo numeris (žr. 1 lentelę).
2 lentelė. Galimai toksiški metalai, kuriuos LA-ICP-MS rado šešiuose žmogaus skydliaukės liaukose. Žiūrėti.
Diskusija
Pagrindinė šio tyrimo išvada yra ta, kad gyvsidabrio paprastai būna žmogaus suaugusiose skydliaukės folikulinėse ląstelėse, todėl padidėja galimybė, kad gyvsidabris gali prisidėti prie kelių skydliaukės sutrikimų (S1 pav.). Kiti toksiški metalai, tokie kaip kadmis ir švinas, taip pat yra žmogaus skydliaukėje, o tai rodo, kad toksinių metalų sinergetinė sąveika gali sustiprinti gyvsidabrio toksiškumą skydliaukės ląstelėse [24].
Mums nepavyko išsiaiškinti, kodėl paprastai tik kai kuriose folikulinėse ląstelėse yra gyvsidabrio, tačiau šis ląstelinio gyvsidabrio kintamumas atrodo būdingas žmogaus audiniuose, pavyzdžiui, smegenyse [25], hipofizėje [26], kasoje [27] ir krūtyse [28]. Pažymėtina, kad vieno folikulo folikulinės ląstelės gali būti suplotos vienoje pusėje, o kitos formos – stačiakampės arba kolonėlės – tai rodo, kad yra funkcinis poliškumas [23]. Teoriškai šis kintamumas gali būti grindžiamas padidėjusiu gyvsidabrio pasisavinimu arba sumažėjusia eliminacija folikulinių ląstelių pogrupiuose. Norint išsiaiškinti, ar šių ląstelių transporterių kintamumas lemia nelygų gyvsidabrio buvimą folikulinėse ląstelėse, reikės atlikti būsimus autometalografijos tyrimus kartu su imunohistochemija įvairiems gyvsidabrio nešėjams tiek į ląsteles, tiek iš jų [29, 30].
Toksiški sunkieji metalai, tokie kaip gyvsidabris, gali sukelti įvairius skydliaukės sutrikimus, nes gyvsidabris gali inicijuoti kelius, sukeliančius genetines mutacijas [31, 32], autoimunines reakcijas [33] ir deguonies laisvųjų radikalų gamybą [34, 35], įtariamus mechanizmus. skydliaukės vėžio [36], autoimuninio tiroidito [37] ir hipotirozės [38] patogenezė. Gyvsidabris turi genotoksinių savybių, kurios galėtų skatinti vėžį sukeliančių mutacijų susidarymą [31, 32]. Pelės skydliaukės kamieninėse ląstelėse yra gyvsidabrio nešiklio ABCG2 / BCRP, o tai rodo, kad skydliaukės kamieninės ląstelės (nors ir ne folikulinės ląstelės, kuriose trūksta ABCG2 / BCRP) prisitaikė prie gyvsidabrio įsisavinimo ir stengėsi atsikratyti šio metalo [39, 40]. Gyvsidabris yra žinomas autoimuninių reakcijų skatintojas [33, 41], todėl kai gyvsidabrio kiekis skydliaukės folikulinėse ląstelėse pasiekia kritinį lygį žmonėms, turintiems genetinę polinkį į autoimunizaciją, gali atsirasti autoimuninis tiroiditas [42, 43]. Manoma, kad kai kurie hipotirozės atvejai kyla iš subklinikinio autoimuninio tiroidito [38], o gyvsidabris [35] generuoja deguonies laisvuosius radikalus [35] – tai dar vienas mechanizmas, kuriuo šis metalas gali prisidėti prie skydliaukės nepakankamumo [44]. Įrodymų apie skydliaukės folikulinių ląstelių gyvsidabrio ir oksidacinio streso ryšį galima ieškoti derinant autometallografiją su histocheminiu nukleino rūgšties oksidacinio pažeidimo žymekliu [45]. Keli tyrėjai pastebėjo ryšį tarp autoimuninio tiroidito ir skydliaukės vėžio, siūlydami, kad vėžys gali atsirasti dėl lėtinio tiroidito uždegimo [46, 47]; gyvsidabrio radimas folikulinėse ląstelėse rodo, kad toks gyvsidabrio toksiškumas, kuris yra abu sutrikimai, gali būti dar viena priežastis, dėl kurios šie abu sutrikimai dažnai egzistuoja kartu.
Nustatyta, kad bėgant laikui padaugėjo skydliaukės vėžio, autoimuninio tiroidito ir hipotirozės atvejų [1, 13–17]. Gyvsidabrio kiekis pasaulinėje atmosferoje nuo 1950 m. Padidėjo [48], daugiausia dėl anglies deginimo [49]. Atmosferos gyvsidabris patenka į vandenį ir paskui jūros gėrybes, ypač plėšriose žuvyse, kur audinių gyvsidabrio lygis kyla [50]. Žuvies vartojimas yra dažniausia žmogaus gyvsidabrio poveikio priežastis [51], o mūsų išvados, kad gyvsidabrio dažnai yra skydliaukės ląstelėse, leidžia manyti, kad šis metalas gali paaiškinti didėjantį įvairių skydliaukės sutrikimų dažnį.
Iš skydliaukėje rastų ne gyvsidabrio metalų dažniausiai buvo kadmio, kurio buvo visų LA-ICP-MS mėginių folikulinėse ląstelėse. Kadmis yra žinomas genotoksinas, susijęs su skydliaukės vėžiu [52] ir turi endokrininę sistemą ardančių veiklų, galinčių sutrikdyti skydliaukės veiklą [8]. Cigarečių dūmai yra pagrindinis žmogaus kadmio ekspozicijos šaltinis, tačiau rūkymas, atrodo, labiau sumažina, o ne padidina skydliaukės vėžio riziką [1], ir yra prieštaringų įrodymų apie jo vaidmenį kaip autoimuninio tiroidito rizikos veiksnį [3, 42, 53] hipotirozė [3, 7, 53]. Nors iš mūsų LA-ICP-MS vaizdų atrodo, kad gyvsidabris ir kadmis yra kartu kai kuriose folikulinėse ląstelėse, negalime būti tikri, kad taip yra, nes LA-ICP-MS dėmės dydis yra 50 μm, o tai yra didesnis nei tipinė kuboidinė folikulinė ląstelė (apie 10 μm, žr. 1F pav.). Kiti LA-ICP-MS skydliaukėje aptikti metalai buvo švinas, geležis, nikelis ir sidabras. Tyrimai apie žmogaus skydliaukės hormonų ir švino ekspozicijos ryšį davė nenuoseklių rezultatų [7], o metaanalizė nepateikė įrodymų, kad švino poveikis profesinėje veikloje turi įtakos skydliaukės funkcijai [54]. Tačiau švinas gali pasitelkti antikūnus, kurie puola skydliaukę [55], ir gali turėti įtakos autoimuniniam tiroiditui [56] ir koloidiniam gūžiui [57]. Geležis yra būtinas metalas, tačiau dideliais kiekiais, tokiais kaip hemochromatozėje, jis gali sukelti hipotirozę, vartojant antitiroidinius antikūnus [58]. Sisteminė alergija nikeliui gali sukelti autoimuninę reakciją žmonėms, kurių skydliaukės ląstelėse yra nikelio [59]. Sidabrinės nanodalelės gali sukelti oksidacinį stresą ląstelėse [60]. Galiausiai visi šie metalai galėtų sąveikauti su gyvsidabriu, kad padidintų skydliaukės ląstelių toksiškumą [24].
Žmonės dažnai patiria toksinių metalų poveikį aplinkoje, todėl tikėtina, kad norint sąveikauti su toksiškais metalais, prieš pažeidžiant skydliaukės ląsteles, reikalingi kiti rizikos veiksniai. Keletas medžiagų apykaitos procesų apsaugo ląsteles nuo toksinių medžiagų metalams, ir buvo nustatyti genetiniai variantai, veikiantys baltymus šiuose keliuose, kurie galėtų padidinti jautrumą metalams, tokiems kaip gyvsidabris [11]. Selenas detoksikuoja ląstelinį gyvsidabrį, o mažas seleno kiekis buvo susijęs su skydliaukės autoimunitetu, vėžiu ir koloidine struma [56, 57, 61, 62]. Tačiau mes neturime įrodymų iš mūsų tyrimo, kad folikulinio intraląstelinio seleno koncentracija būtų maža, nes LA-ICP-MS nėra jautrus seleno nustatymo metodas ir nėra jokių histologinių metodų šiam elementui aptikti.
Šis tyrimas turi keletą apribojimų. (1) Mūsų teismo / koronialinio skrodimo serijos skydliaukės mėginiai buvo gauti iš įvairaus amžiaus žmonių ir įvairių klinikinių patologinių būklių. Tačiau jokia autopsijos serija negali tiksliai pakartoti gyvų žmonių populiacijos paplitimo duomenų. (2) Mes neturėjome pakankamai klinikinės informacijos, kad žinotume, ar kuris nors iš mūsų tyrime dalyvavusių žmonių sirgo klinikine skydliaukės liga. Norint koreliuoti atskirus skydliaukės sutrikimus su metaliniu skydliaukės kiekiu, ateityje reikės atlikti būsimus būsimus skydliaukės audinio elementarius tyrimus iš žmonių, turinčių klinikinių duomenų, skydliaukės funkcijos tyrimų ir skydliaukės autoantikūnų. (3) Norint ištirti seleno trūkumo ir genetinio jautrumo, kaip jautrumo veiksnių toksiškumui metalams, veikimą skydliaukėje, reikės perspektyvių in vivo biocheminių ir genominių tyrimų. (4) Mūsų tiriamojoje populiacijoje niekas nesirgo skydliaukės vėžiu. Norint nustatyti, ar genotoksiniai metalai skydliaukės audiniuose dažniausiai randami žmonėms, sergantiems , palyginti su tais, kuriems nėra skydliaukės vėžio. (5) Mums nepavyko nustatyti, kodėl gyvsidabris selektyviai patenka į skydliaukės folikulines ląsteles. Sulfhidrilo grupių ir metalotioneino buvimas skydliaukės ląstelėse, jungiančiuose tokius metalus kaip gyvsidabris ir kadmis, gali būti vienas iš šių metalų kaupimosi ir išsilaikymo skydliaukės ląstelėse veiksnių. Būsimi toksinių metalų skydliaukėje tyrimai ir jų santykis su skydliaukės kiekiu sulfhidrilo grupėse ir metalotioneino ekspresija galėtų suteikti daugiau informacijos šiuo klausimu. (6) Autometalografija gali aptikti tik neorganinį gyvsidabrį, tačiau kadangi tai atrodo artimiausia toksiška gyvsidabrio forma ląstelėse [63], tai yra svarbiausia nustatyti.
Apibendrinant galima teigti, kad gyvsidabrio dažniausiai randama žmogaus skydliaukės folikulinėse ląstelėse, žmonių, kurių skydliaukės folikulinėse ląstelėse yra gyvsidabrio, dalis senstant didėja, o skydliaukėje dažnai būna kitų toksiškų metalų, tokių kaip kadmis. Daugelis toksiškų metalų daro žalingą poveikį, kuris gali prisidėti prie skydliaukės vėžio, autoimuninio tiroidito ir hipotirozės patogenezės. Dauguma nuodingų metalų poveikio žmogaus skydliaukei išlieka hipotetiniai (S1 pav.), todėl ateityje bus reikalingi toksiškų metalų buvimą skydliaukėje koreliuojantys su specifiniais skydliaukės sutrikimais, kad būtų galima dar labiau išaiškinti toksinių metalų, tokių kaip gyvsidabris, vaidmenį skydliaukės ligos.
S1 pav. Hipotetinis kelias, nurodantis, kaip gyvsidabris ir kiti toksiški metalai gali padidinti skydliaukės sutrikimų riziką.
Gyvsidabrio poveikis žmonėms dėl (1) jūrų ar gėlavandenių žuvų, vėžiagyvių ir moliuskų vartojimo, (2) užsiėmimų ar (3) dantų amalgamos plombų neorganinis arba metilo gyvsidabris nusėda skydliaukės folikulinėse ląstelėse. Metilo gyvsidabris ląstelėse lėtai virsta neorganiniu gyvsidabriu. Gyvsidabrio toksiškumą gali padidinti genetinis jautrumas, seleno trūkumas ar kiti toksiški metalai. Po bioakumuliacijos kritinis gyvsidabrio tarpląstelinis lygis gali sukelti genetines mutacijas, sukeliančias vėžį, autoimunines reakcijas, sukeliančias tiroiditą ir hipotirozę, bei oksidacinę žalą, dar labiau prisidedančią prie hipotirozės. Žiūrėti.
Studija anglų k:
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0246748
