The effects of hyperthyroidism and hypothyroidism hormones on gonadotrophins and lipids profile in female Wistar rats

Abstract

Abstract Thyroxine and tri-iodothyronine are essential for normal organs growth, development and functions. These hormones regulate the basal metabolic rate (BMR) of all cells and play a critical role in the development of several organs systems, include the reproductivesystem. This study focuses on the effects of iodothyronines on plasma lipids and FSH, LH concentrations in female Wistar rats and answer specific questions, what is worse to have low or excess thyroid hormones in female Wistar rats. Adult female Wister rats (number 48), these divided into two main groups hyperthyroidism and hypothyroidism forty eight rats in each group. The two main groups devided into 12 rats as treated and 12 rats as control (euthyroid). The experimental study was located at the UKZN, Faculty of Science and Agriculture School of Biochemistry, Genetics and Microbiology, University of Kwa Zulu-Natal, Westville campus, South Africa from October 2009 up to May 2010. The rats became hyperthyroidism by administrating thyroxine orally 90-100 μg/kg b.w for 21 days or hypothyroidism by administrating carbimazole orally 50 mg/kg b.w for 21 days, euthyroid received 3 ml of deionized water. The rats firstly were put in the metabolic cage 24 hours for three days for acclimatized. On day one of experimental base line rats were put in metabolic cages for 24 hours. Every third day of experimental rats weight, water and food consumption, urine production and blood pressure were recorded. On day 23 all rats were sacrificed from both groups treated and control. Blood samples were taken directly from the right atrium for analysis of thyroid hormones TSH, T3 and T4 gonadotrophins FSH,LH lipids profile (total cholesterol, triglycerides and HDLcholesterol) and total proteins. Also organs were dissected out and weights include liver, thyroid gland, spleen and ovaries from all animals. Thyroid and gonadotrophins hormones were measured by using of enzyme immunoassay kits from ( TOSOH, Corporation Japan). Lipids profile and total proteins were measured by using commercial kits from BioSystem S.A. Costa Brava 30, Bracelona (Spain), by the Hitach 906 analyzer. The results of body weight in hyperthyroidism female rats group showed significant decrease (P ≤ 0.05), and these results were associated with reduction in food and water consumption compared to control rats group. The results of T3 concentrations showed in hyperthyroidism female Wistar rats group showed significant (P ≤ 0.05) increased, but T4 showed highly significant (P ≤ 0.05) increased compared to control group. The results of gonadotrophins in both treated groups showed conflict results. The results of lipids profile in hyperthyroidism rats (TC and HDL-C) 11 showed decreased not significant, but TG was significantly decreased (P ≤ 0.05) compared to control group. Hypothyroidism rats group showed for both (TC and TG) showed increased not significant, but HDL-C was significantly (p <0.05) increased compared to control group. Thyroid gland, liver and ovaries were removed from hyperthyroidism and hypothyroidism female Wistar rats and control for histopathological examination under light microscope. Nine glass slides were examined by light microscopy. The examination results observed there is change in thyroid gland cells which collapsed in hypothyroidism and converted to large follicular collid in hyperthyroidism and ovaries of tow treated group due to the effect thyroxine and carbmizole used in inducing two conditions. From this study we published two papers the first (The effects of Induced Hyperthyroidism on plasma FSH and LH Concentration in Female of Wistar Rats ) in Research Journal of Recent Science Vol.1(6),55-57,June (2012) the second paper ( the effect of carbmaizole induced hypothyroidism on plasma lipids profile concentration in female Wistar rats) in the University of Dongola Journal for Scientific Research, Third Year Issue No.4 – January - 2013. 12 مستخلص الدراسة: تعتبر ھرمونات الغدة الدرقیة ضروریة للنمو الطبیعي وتطوره والوظائف الحیویة. تعمل ھذه الھرمونات علي تنظیم معدلات التمثیل الغذائي لجمیع خلایا الجسم وأیضا تلعب دوراً حاسماً في تطویر مجموعة من أنظمة أجھزه الجسم تشمل الصحة الإنجابیة. ھذه الدراسة ركزت علي تأثیرات التجارب التحفیزیة لحالتي فرط ونقص ھرمونات الغدة الدرقیة المستحث و مستویات الدھون والبروتینات الكلیة في إناث فئران FSH و LH علي مستویات ھرمونات الخصوبة تجارب من النوع وستر. تمت الدراسة التجریبیة في دولة جنوب أفریقیا جامعة كوازول ناتال كلیة العلوم والزراعة مدرسة الكیمیاء الحیویة وعلم الوراثة والأحیاء الدقیقة في الفترة من أكتوبر 2009 حتى مایو 2010 . حیث قمنا بالتحقیق من تأثیرات فرط ونقصان ھرمونات الغدة لدي إناث فئران من النوع وستر. مع محاولة FSH و LH الدرقیة المستحث علي تركیز ھرمونات الخصوبة الإجابة علي السؤالین ماھو أثر حالتي فرط ونقص ھرمونات الغدة الدرقیة المستحث علي تراكیز ھرمونات لدیي إناث الفئران من النوع وستر كما تم التحقیق من التأثیرات المصاحبة علي FSH و LH الخصوبة مستویات الدھون والبروتینات الكلیة. مع محاولة الإجابة علي السؤال ماھو الاسوء حدوثا في الحالتین فرط ونقصان ھرمونات الغدة الدرقیة علي مستویات الدھون بالتركیز علي عنصر الكلسترول لارتباطة بتصنیع ھرمونات الخصوبة. تم إستخدام عدد 48 أنثي فئران تجارب من نوع وستر تتراوح الاوزان بین 250 الي 300 جرام قسمت الي مجموعتین أساسیین بكل 24 أنثي فار الأولي تسمي المجموعة (المستحثة الي فرط ھرمونات الغدة الدرقیة) حقنت عن طریق الفم بمادة الثیروكسن بجرعة مقدارھا 100 میكروجرام لكل كیلوجرام من وزن الفار الكلي لاستحداث حالة فرط ھرمونات الغدة الدرقیة بھذة المجموعة عدد 12 فار عبارة عن مجموعة ضابطة تلقت 3 مل من الماء المؤین و المجموعة الرئیسیة الثانیة تسمي ( المستحثة الي نقص ھرمونات الغدة الدرقیة ) حقنت عن طریق الفم بمادة الكاربمیزول بجرعة مقدارھا 50 ملغم لكل كیلوجرام من الوزن الكلي للفار لاستحداث حالة نقص ھرمونات الغدة الدرقیة أما المجموعة الضابطة عددھا 12 فار تلقت ماء مؤین 3 مل فقط. تم وضع جمیع الفئران منفردة في أقفاص الاستقلاب فترة 24 ساعة لمدة ثلاثة أیام للملائمة قبل بدایة التجربة. بعد ذلك تم وضع كل فائرفي قفص إستقلابي منفرد كل ثلاثة أیام طیلة فترة التجربة ثلاثة أسابیع. حیث تم تسجیل أوزان جسم الفار و أستھلاكة للماء من 100 مل متاحة وأستھلاكة للغذاء من 40 جرام متاحة وكمیة البول المنتج كل ثلاثة أیام حتي نھایة مدة التجربة ثلاثة أسابیع. و تم قیاس ضغط الدم للمجموعة الأولي المستحثة بواسطة الثیروكسین لزیادة فرط الغدة الدرقیة فقط وذلك لتحقیق من تأثیر زیادة ھرمونات الغدة الدرقیة المستحث علي ضغط الدم كاختبار تأكیدي أثناء سیر التجربة. تم قیاس ھرمونات الغدة وكذلك مستویات الدھون والبروتینات الكلیة (Enzyme immunoassay) الدرقیة والخصوبة بواسطة تقنیة في جھاز الھیتاش. أظھرت نتائج قیاس أوزان الفئران المحفزة بواسطة (Bio System Kits) بواسطة الثیروكسین نقصان ذو دلالة إحصائیة وھذا النقصان أیظاً أتضح بأنة لة ارتباط وثیق في ظاھرة إختزال أستھلاك الماء والغذاء بواسطة ھذة المجموعة مقارنة بالمجموعة الظابطة. أظھرت نتائج تراكیز ھرمون ال أظھر T عند مجموعة فئران فرط ھرمونات الغدة الدرقیة زیادة ذات دلالة إحصائیة. أما ھرمون ال 4 T3 زیادة عالیة ذات دلالة إحصائیة مقارنة مع بالمجموعة الضابطة . أظھر نتائج تراكیز ھرمونات الخصوبة نتائج متضاربة في المجموعتین (فرط ونقصان ھرمونات الغدة الدرقیة). نتائج تراكیز LH و FSH أظھرت نقصان لیس (HDL-Cholesterol الدھون عند الفئران فرط الغدة الدرقیة ( الكلسترول الكلي و ذات دلالة إحصائیة لكن ثلاثي الجلسرول أظھر نقصان ذو دلالة إحصائیة مقارنة مع مجموعة الفئران الضابطة. مجموعة الفئران المحثة الي نقصان ھرمونات الغدة الدرقیة أظھرت نتائج الدھون ( الكلسترول أظھر زیادة ذات دلالة إحصائیة HDL-C الكلي وثلاثي الجلسرول) زیادة لیست ذات دلالة إحصائیة لكن مقارنة بالمجموعة الضابطة. تم أخذ نسیج من الكبد والغدة الدرقیة والمبایض من جمیع الفئران المعالجة والضابطة لاجراء أختبارات أنسجة مرضیة حیث تم تحضیر عدد تسع شرائح زجاجیة من الانسجة الثلاثة.