Ультрамикроскопические особенности строения С-клеток щитовидной железы крыс после 60-дневного воздействия бензоата натрия

Для достижения цели исследования было отобрано 12 белых половозрелых крыс-самцов, распределенных на две группы: 1-ю группу составили животные, получавшие ежедневно в течение 60 дней внутрижелудочно бензоат натрия в дозе 1000 мг/кг массы тела, а 2-ю группу — контрольные животные. Забор образцов щитовидной железы для электронномикроскопического исследования, проводку, изготовление срезов и их контрастирование выполняли по стандартному протоколу. У животных 1-й группы в цитоплазме С-клеток преобладали секреторные гранулы крупного размера, часть из них имели низкую электронную плотность, часть была с неоднородным содержимым, а другие остались электронно-плотными. Ядра парафолликулярных клеток имели узкий ободок гетерохроматина под кариолеммой. В большинстве митохондрий были видны кристы неправильной формы. Кроме того, присутствовало также локальное повреждение митохондрий. Обнаружены короткие и тонкие цистерны гранулярной эндоплазматической сети с небольшим количеством рибосом на их внешней поверхности. Вышеуказанные морфологические особенности парафолликулярных клеток щитовидной железы половозрелых крыс свидетельствуют об изменении механизмов синтеза кальцитонина в канальцах эндоплазматической сети, белковосинтетической функции клеток и ее энергообеспечения под воздействием бензоата натрия.

1. Panico A., Serio F., Bagordo F., et al. Skin safety and health prevention: an overview of chemicals in cosmetic products. J. Prev. Med. Hyg., 2019, vol. 60, no. 1, pp. E50–E57. doi: https://doi.org/10.15167/2421-4248/jpmh2019.60.1.1080

2. Khan I.S., Dar K.B., Ganie S.A., Ali M.N. Toxicological impact of sodium benzoate on inflammatory cytokines, oxidative stress and biochemical markers in male Wistar rats. Drug Chem. Toxicol., 2022, vol. 45(3), pp. 1345–1354 doi: https://doi.org/10.1080/01480545.2020.1825472

3. Snehavardhan P., Lal B., Sood V., et al. Efficacy and safety of sodium benzoate in the management of hyperammonemia in decompensated chronic liver disease of the childhood-a doubleblind randomized controlled trial. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 2020, vol. 70, no. 2, pp. 165– 170. doi: https://doi.org/10.1097/MPG.0000000000002521

4. Seetharam J.C., Maiti R., Mishra A., Mishra B.R. Efficacy and safety of add-on sodium benzoate, a D-amino acid oxidase inhibitor, in treatment of schizophrenia: A systematic review and meta-analysis. Asian J. Psychiatr., 2021, vol. 68, art. no. 102947. doi: https://doi.org/10.1016/j.ajp.2021.102947

5. Rangasamy S.B., Dasarathi S., Nutakki A., et al. Stimulation of dopamine production by sodium benzoate, a metabolite of cinnamon and a food additive. J. Alzheimers Dis. Rep., 2021, vol. 5, no. 1, pp. 295–310. doi: https://doi.org/10.3233/ADR210001

6. Chieh-Hsin L., Ping-Kun C., Shi-Heng W., Hsien-Yuan L. Effect of Sodium Benzoate on Cognitive Function Among Patients with Behavioral and Psychological Symptoms of Dementia: Secondary Analysis of a Randomized Clinical Trial. JAMA Netw. Open., 2021, vol. 4, no. 4, p. e216156. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2021.6156

7. Zengin N., Yüzbaşioğlu D., Unal F., et al. The evaluation of the genotoxicity of two food preservatives: sodium benzoate and potassium benzoate. Food Chem. Toxicol., 2011, vol. 49, no. 4, pp. 763–769. doi: 10.1016/j.fct.2010.11.040

8. Das S.S., Mishra S., Kaul J.M. Development of Parafollicular Cells and their Relationship with Developing Thyroid Follicles in Human Foetuses. J. Clin. Diagn. Res., 2017, vol. 11, no. 7, pp. AC01–AC04. doi: 10.7860/JCDR/2017/26211.10225

9. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of the European Union on the protection of animals used for scientific purposes, complying with the requirements of the European Economic Area. St. Petersburg, 2012, 276:0033: 0079: EN: PDF

10. Reynolds E.S. The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque stain in electron microscopy. Journal of cell biology, 1963, no. 17, pp. 208–212.

11. Dadan J., Zbucki R., Andrzejewska A., Winnicka M.M., Puchalski Z. Activity of thyroid parafollicular (C) cells in rats with hyperthyroidism--preliminary ultrastructural investigations. Rocz. Akad. Med. Bialymst., 2004, vol. 49, suppl 1., pp. 132–134.

12. Xu C.S., Pang S., Shtengel G., Müller A., Ritter A.T., Hoffman H.K., Takemura S. An open-access volume electron microscopy atlas of whole cells and tissues. Nature, 2021, vol. 599, pp. 147–151. doi: https://doi.org/10.1038/s41586021-03992-4

13. Zabel M., Dietel M., Gebarowska E., Michael R. Effect of follicular cells on calcitonin gene expression in thyroid parafollicular cells in cell culture. Histochem. J., 1999, vol. 31, no. 3, pp. 175–180. doi: 10.1023/a:1003597416140

14. Piper J.D., Piper P.W. Benzoate and Sorbate Salts: A Systematic Review of the Potential Hazards of These Invaluable Preservatives and the Expanding Spectrum of Clinical Uses for Sodium Benzoate. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2017, vol. 16, no. 5, pp. 868–880. doi: 10.1111/1541-4337.12284

15. Ramos C.F., Zamoner A. Thyroid hormone and leptin in the testis. Frontiersin Endocrinology, 2014, vol. 5. doi: 10.3389/fendo.2014.00198.

16. Saatcia C., Erdemb Y., Bayramova R., Akalina H., Tascioglua N., Ozkul Y. Effect of sodium benzoate on DNA breakage, micronucleus formation and mitotic index in peripheral blood of pregnant rats and their newborns. Biotechnology and biotechnological equipment, 2016, vol. 30, no. 6, pp. 1179–1183. doi: https://doi.org/10.1080/13102818.2016.1224979

17. Shapiro F., Mulhern H., Weis M.A, Eyre D. Rough endoplasmic reticulum abnormalities in a patient with spondyloepimetaphyseal dysplasia with scoliosis, joint laxity, and finger deformities. Ultrastruct Pathol., 2006, vol. 30, no. 5, pp. 393-400. doi: 10.1080/01913120600967004

18. Abdul-Hamid M., Salah M. Lycopene reduces deltamethrin effects induced thyroid toxicity and DNA damage in albino rats. The Journal of Basic and Applied Zoology, 2013, vol. 66, pp. 155–163. doi:10.1016/j.jobaz.2013.08.001

19. Kundu M., Mondal S., Roy A., Martinson J.L., Pahan K. Sodium benzoate, a food additive and a metabolite of cinnamon, enriches regulatory T cells via STAT6-mediated upregulation of TGFβ. J. Immunol., 2016, vol. 197, no. 8, pp. 3099–3110. doi: 10.4049/jimmunol.1501628