СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИИ Российский патент 2005 года по МПК G09B23/28 A61K31/15 

Изобретение относится к области медицины, конкретно к экспериментальной медицине, и касается способа моделирования гипоксической энцефалопатии.

Известны способы моделирования гипоксической энцефалопатии, путем лигирования мозговых сосудов, временной остановки сердца, либо помещения животных в гермокамеру [1, 2], последний является наиболее близким по положительному эффекту способом моделирования гипоксической энцефалопатии - прототипом.

Однако данные способы весьма трудоемки, недостаточно воспроизводимы и зачастую не адекватны для изучения патогенеза заболеваний, связанных с гипоксией.

Задачей, решаемой данным изобретением, является упрощение способа, повышение степени воспроизводимости и расширение сферы применения модели гипоксической энцефалопатии.

Поставленная задача достигается тем, что лабораторным животным (мышам или крысам) однократно внутрибрюшинно либо внутривенно вводят в максимально переносимой дозе гемолитический яд, в качестве которого используют фенилгидразин в дозе 100-150 мг/кг.

Новым в предлагаемом изобретении является то, что для моделирования гипоксической энцефалопатии используют фенилгидразин в дозе 100-150 мг/кг.

Авторами не найдено в проанализированной литературе способа моделирования гипоксической энцефалопатии путем гемической гипоксии.

Сравнение предлагаемого изобретения с существующими способами моделирования энцефалопатии показало, что впервые предложено моделировать гипоксическую энцефалопатию с помощью введения животным максимально переносимой дозы гемолитического яда, в качестве которого используют фенилгидразин в дозе 100-150 мг/кг.

Фактор возможности получения желаемого результата с помощью введения животным максимально переносимой дозы гемолитического яда для специалиста не является очевидным. Эксперимент показал непредсказуемые результаты.

Таким образом, заявленное изобретение соответствует критериям изобретения “Новизна” и “Изобретательский уровень”, так как оно явным образом не следует для специалиста из уровня техники. Предлагаемое изобретение соответствует критерию “Промышленно применимо”, так как оно с успехом может использоваться в экспериментальной медицине (физиологии, патологической физиологии, фармакологии) для моделирования патологических состояний человека и животных.

Гипоксия, нарушая энергетический обмен, вызывает повреждение, в первую очередь структур ЦНС, определяемое спецификой метаболизма и функционирования нейронов. Основной особенностью последних, является сочетание высокого уровня метаболической активности, сопряженной с интенсивным потреблением кислорода и большой скоростью обновления фонда макроэргических веществ. Угнетение процессов аэробного окисления в тканях головного мозга при гипоксии существенно реорганизует центральную нервную систему, что создает предпосылки для изменения интегративно-пусковой деятельности нейронов и после воздействия, а в случае декомпенсации механизмов адаптации, запускает цепь патологических процессов, приводящих к прогрессирующим изменениям метаболических и функциональных показателей многих внутренних органов. С другой стороны, в постгипоксическом периоде, мозг сам становится объектом патогенных влияний органной патологии: системных нарушений гемодинамики, расстройств иммунного статуса, системы крови, гемостаза и т.д., что способствует усугублению повреждения центральной нервной системы.

Способ осуществляют следующим образом:

Животному однократно внутрибрюшинно либо внутривенно вводят в максимально переносимой дозе гемолитической яд, в качестве которого используют фенилгидразин в дозе 100-150 мг/кг.

Предлагаемый способ был изучен в экспериментах на мышах линии CBA/CaLac (животные 1 категории, конвенциональные линейные мыши) в количестве 80 штук, массой 18-20 г., и на 18-ти беспородных крысах. Животные получены из питомника отдела экспериментального биомедицинского моделирования НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН (сертификат имеется).

Пример 1.

Способ осуществляли следующим образом. Мышам линии СВА/ CaLac, массой 18-20 г., однократно внутрибрюшинно вводили фенилгидразин в дозе 150 мг/кг.

Пример 2.

Мышам линии СВА/ CaLac, массой 18-20 г., однократно внутривенно вводили фенилгидразин в дозе 100 мг/кг.

Пример 3.

Беспородным крысам, массой 250-300 г., однократно внутрибрюшинно вводили фенилгидразин в дозе 150 мг/кг.

Пример 4.

Беспородным крысам, массой 250-300 г., однократно внутривенно вводили фенилгидразин в дозе 100 мг/кг.

Гипоксическое воздействие моделировали путем однократного внутривенного введения фенилгидразина в дозе 100-150 мг/кг.

Оценку состояния центральной нервной системы животных производили по регистрации показателей психоневрологического статуса: условно-рефлекторной деятельности и ориентировочно-исследовательскому поведению животных в открытом поле.

Через 1 сутки после введения фенилгидразина во всех случаях у животных вырабатывался условный рефлекс пассивного избегания [3], проверка сохранности рефлекса осуществлялась на 7, 14, 21-е сут эксперимента. Регистрация показателей ориентировочно-исследовательского поведения в открытом поле производилась на 3, 7, 14-е и 21-е сут после воздействия [4].

Обработку результатов проводили методом вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента и непараметрического U-критерия Вилкоксона-Манна-Уитни [5].

Результаты исследования.

В ходе эксперимента было показано, что внутрибрюшинное или внутривенное введение фенилгидразина в дозе 100-150 мг/кг приводило к достоверным изменениям двигательной активности животных в открытом поле и развитию выраженных нарушений мнестической функции центральной нервной системы мышей.

Так, изучение ориентировочно-исследовательского поведения после воздействия показало рост коэффициента асимметрии движений на 3, 7, 14, 21-е сут исследований, за счет увеличения количества горизонтальных перемещений животных на 7, 21-е сут, и падения числа обследований отверстий поля на 14-е сут опыта, а также уменьшение количества актов груминга на 3-е сут (табл. 1).

Кроме того, отмечались статистически значимое снижение уровня воспроизведения условного рефлекса пассивного избегания на 7, 14, 21-е сут исследования (до 0% на 21-е сут) и спонтанная гибель животных до 20% уже на 7-е сут эксперимента (табл. 2).

Таким образом, внутрибрюшинное или внутривенное введение фенилгидразина в дозе 100-150 мг/кг приводило к появлению признаков патологии центральной нервной системы, характерных для энцефалопатии.

Предлагаемый способ позволяет моделировать гипоксическую энцефалопатию путем введения экспериментальным животным в максимально переносимой дозе гемолитического яда, в качестве которого используют фенилгидразин в дозе 100-150 мг/кг, что позволило значительно упростить модель, повысить ее воспроизводимость и расширить сферу применения, в частности, использовать при гематологических исследованиях.

Литература

1. Методические рекомендации по скринигу и доклиническому испытанию антигипоксических средств./ Ю.Г.Бобков А.С.Лосев и др., М., 1989. - 20 с.

2. Суслов Н.И. Патогенетическое обоснование психофармакологических эффектов препаратов природного происхождения: Дис... докт. мед. наук. - Томск, 1995. - 406 с.

3. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Дж. П.Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. / Пер. с англ. Под ред. проф. А.С.Батуева). - М.: Высшая школа, 1991. - 398 с.

4. Walsh R.N., Cummins R.A. The open-field test: a critical review. // Psychol. Bull. - 1976, V.83. - P. 482-504.

5. Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высшая школа, 1973. - 215с.

Таблица 1
Динамика показателей ориентировочно-исследовательского поведения в открытом поле мышей линии CBA/CaLac при введении солянокислого фенилгидразина, в усл. ед., (Х±m)Сроки исследования, суткиКоэффициент асимметрииСуммарная двигательная активностьГоризонтальная двигательная активностьНорковый рефлексКоличество вертикальных стоикГрумингДефекация3-еК0,47±0,0322,0±4,2810,44±2,228,44±2,011,56±0,51,0±0,440,56±0,18 ФГ0,6±0,04*20,22±1,4312,11±1,176,67±0,830,89±0,260,0±0,0*0,56±0,187-еК0,39±0,0422,8±3,779,3±1,9610,0±1,721,9±0,60,9±0,290,7±0,15 ФГ0,66±0,03*30,38±5,7219,75±3,77*7,75±1,822,0±0,940,25±0,160,63±0,1814-еК0,4±0,0317,2±1,877,1±1,037,1±1,210,9±0,281,4±0,430,7±0,21 ФГ0,58±0,08*12,38±2,537,75±2,022,5±0,98*0,63±0,261,0±0,270,5±0,1921-еК0,43±0,0321,9±2,789,6 ±1,5510,0±1,411,1±0,380,4±0,160,8± 0,2 ФГ0,66±0,05*30,63±3,1321,0±3,38*6,5±1,241,75±0,750,63±0,320,75±0,16К - соответствующие показатели у интактных животных
ФГ - фенилгидразин
* - отмечена достоверность различия показателя от его значения у интактных животных при р<0,05

Таблица 2
Влияние введения солянокислого фенилгидразина на воспроизведение условно-рефлекторного навыка у мышей линии CBA/CaLac, (X±m)Сроки исследования, суткиГруппаКоличество животных в группеУровень воспроизведения рефлекса¹Доля погибших животных, в %7-еИнтактный контроль100,9±0,10 ФГ100,13±0,13
*2014-еИнтактный контроль100,9±0,10 ФГ80,13±0,13
*2021-еИнтактный контроль100,9±0,10 ФГ80,0±0,0
*20 ¹- доля животных с сохраненным рефлексом
ФГ - фенилгидразин
* - отмечена достоверность различия показателя от его значения у интактных животных при р<0,05

Изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной медицине. Лабораторным животным однократно внутрибрюшинно или внутривенно вводят фенилгидразин в дозе 100-150 мг/кг. Способ позволяет более достоверно воспроизвести гипоксическую энцефалопатию. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ моделирования гипоксической энцефалопатии, заключающийся в введении экспериментальным животным фенилгидразина в дозе 100-150 мг/кг.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фенилгидразин вводят однократно внутрибрюшинно или внутривенно.