СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОЧАГОВЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ МИОКАРДА Российский патент 2006 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной кардиологии.

Известны различные способы моделирования поражений миокарда в эксперименте. Так, известен способ, заключающийся в подкожном введении 0,1%-ного адреналина в дозе 0,2 мг на 100 г веса экспериментального животного (Антонов А.Р. Системные механизмы адаптации при катехоламиновом повреждении миокарда у крыс с наследственной гипертензией // Автореф. дис.(д.м.н. - Томск, 1997. - С.48).

К недостаткам данного способа следует отнести то, что у крыс острый период повреждения миокарда характеризуется дистрофическими, в основном обратимыми изменениями кардиомиоцитов. Отсутствие выраженных некротических изменений миокарда затрудняет исследование механизмов развития повреждения и репарации, изучение действия препаратов, влияющих на данные процессы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ моделирования повреждения миокарда у крыс, включающий подкожное введение 0,1%-ного адреналина в дозе 0,5 мг на 100 г веса животного (Непомнящих Л.М. Моделирование очаговых повреждений миокарда // Патологическая анатомия и ультраструктура сердца. - Новосибирск, 1981. - С.88-117).

Известный способ осуществляют следующим образом. В исследовании используют белых крыс массой 300-400 г. Адреналин вводят однократно подкожно из расчета 0,5 мл 0,1%-ного раствора на 100 г массы тела. Через определенные промежутки времени (30 мин, 1, 3, 6, 12, 24 ч и далее до 30 сут) крыс декапитируют и проводят морфологические исследования срезов сердца методами световой, поляризационной и электронной микроскопии.

При данном способе моделирования через 12 и 24 ч развиваются четкие множественные очаги некроза, на их месте в стадии репарации образуются соединительно-тканные рубцы, около которых отмечают гипертрофию мышечных волокон.

К недостаткам данного способа следует отнести ограничение возможности получения очагов повреждения больших размеров, так как увеличение дозы адреналина повышает летальность экспериментальных животных до 45% (из 64 крыс погибли 29).

Задачей заявляемого технического решения является разработка способа моделирования очаговых повреждений миокарда.

Техническим результатом предлагаемого способа является увеличение суммарной площади некроза за счет увеличения размеров и количества очагов повреждения, при снижении летальности экспериментальных животных.

Технический результат достигается тем, что способ моделирования повреждений миокарда включает подкожное введение 0,1%-ного раствора адреналина гидрохлорида в дозе 0,5 мг на 100 г веса животного.

Отличительным признаком предлагаемого технического решения является предварительное внутрибрюшинное введение 5%-ного раствора калипсола в дозе 0,065 мг на 100 г веса животного.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения «новизна».

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и другими техническими решениями в экспериментальной кардиологии не позволило выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа.

Авторами заявляемого способа экспериментальным путем установлено, что предварительное введение раствора калипсола в указанной дозе на фоне последующего повреждающего воздействия 0,1%-ным раствором адреналина позволило получить множественные очаговые повреждения миокарда, при этом увеличиваются и размеры очагов повреждения, и их количество, что, в свою очередь, увеличивает суммарную площадь некроза при одновременном снижении летальности экспериментальных животных до 20-23%. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «изобретательский уровень».

Способ, составляющий заявляемое изобретение, предназначен для использования в экспериментальной медицине. Возможность его осуществления подтверждена описанными в заявке приемами и средствами. Заявляемый способ обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно увеличение суммарной площади некроза при снижении в два раза летальности экспериментальных животных. Увеличение площади повреждения дает возможность провести более точный анализ ее характеристик, что имеет определяющее значение при изучении процессов повреждения и репарации, испытании лекарственных препаратов. Снижение летальности позволяет экономить животных и время экспериментаторов. Вышеизложенное дает основание считать, что заявляемое решение соответствует критерию изобретения «промышленная применимость».

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

Экспериментальному животному предварительно внутрибрюшинно водят по 0,065 мг на 100 г веса 5%-ного раствора калипсола (Gedeon Richter, Венгрия). После достижения наркотического эффекта животному однократно подкожно вводят 0,1%-ный раствор адреналина гидрохлорида из расчета 0,5 мл раствора на 100 г массы тела.

Наличие очагов некроза на гистологических срезах сердца устанавливают методом световой микроскопии.

Сущность предложенного способа моделирования повреждений миокарда поясняется фигурами 1-4, на которых представлены фотографии гистологических препаратов срезов сердец, окрашенных гематоксилин-эозином (увеличение в 100 раз), где 1 - очаги некроза, 2 - очаги лейкоцитарной инфильтрации; признаки нарушения кровообращения: выраженное перифокальное полнокровие сосудов - 3, плазморрагия в интерстиций - 4, стромальный отек - 5.

Предлагаемый способ поясняется примерами конкретного выполнения, в каждом из которых моделирование очаговых повреждений миокарда проведено на 4-х группах лабораторных животных, при этом: в 1-й и 3-й группах - моделирование без предварительного введения раствора калипсола, во 2-й и 4-й группах - с предварительным введением раствора калипсола.

ПРИМЕР 1

1-й группе - 11 беспородным крысам, самцам, весом 240-275 г введен подкожно 0,1%-ный раствор адреналина гидрохлорида в дозе 0,5 мг на 100 г веса. У 6 выживших крыс (летальность составила 45%) провели морфологические исследования образцов миокарда, отобранных через 24 ч эксперимента: суммарная площадь некроза на срезе сердца составила 116,5±9,5 мкм².

Приведенный пример поясняется фиг.1.

На фиг.1 изображен срез сердца беспородной крысы №1 через 24 ч после введения 0,1%-ного раствора адреналина гидрохлорида. При весе крысы 270 г было введено 1,35 мл указанного раствора адреналина.

В некротически измененных тканях вокруг зон некроза 1 имеется лейкоцитарная инфильтрация 2 из нейтрофилов, макрофагов, единичных фибробластов со слабым перицеллюлярным коллагенообразованием, имеются признаки нарушения кровообращения: выраженное перифокальное полнокровие сосудов 3, плазморрагия в интерстиций 4, стромальный отек 5.

Клеточный индекс, характеризующий лейкоцитарную инфильтрацию, по 3-м срезам сердца составил 12,6±0,4 ед. Суммарная площадь некротических очагов (S некроза), рассчитанная по 3-м срезам сердца, составила 98,6±6,3 мкм².

2-й группе - 22 беспородным крысам, самцам, весом 240-300 г предварительно внутрибрюшинно ввели 5%-ный раствор калипсола по 0,065 мл на 100 г веса. После достижения наркотического эффекта ввели подкожно 0,1%-ный раствор адреналина гидрохлорида в дозе 0,5 мг на 100 г веса. У 17 выживших крыс (летальность составила 23%) провели морфологические исследования образцов миокарда, отобранных через 24 ч эксперимента: площадь некроза составила 543,9±15,9 мкм² (Р<0,01). Следовательно, площадь некроза в 4,7 раза больше, а летальность в 1,96 раз меньше, чем без применения раствора калипсола (способ прототип).

На фиг.2 изображен срез сердца беспородной крысы №2 через 24 ч после введения 0,1%-ного раствора адреналина гидрохлорида с предварительной инъекцией 5%-ного раствора калипсола. При весе крысы 270 г было введено 0,18 мл раствора калипсола и 1,35 мл указанного раствора адреналина. Интенсивность морфологической картины нарушения кровообращения более выражена, чем на фиг.1. Так, S некроза составляет 558,6±17,4 мкм², отмечено перифокальное полнокровие 3 с увеличенным диаметром сосудов - на 26,7±2,4% больше, чем у крысы №1, в очагах плазматического пропитывания 4 и отека интерстиция 5 выявлены единичные эритроциты 6. Интенсивность и локализация лейкоцитарной инфильтрации также более выражена, чем у крысы №1, - клеточный индекс равен 23,4±5,2 ед.

ПРИМЕР 2.

3-й группе - 10 беспородным крысам, самцам, весом 240-300 г подкожно ввели 0,1%-ный раствор адреналина гидрохлорида в дозе 0,5 мг на 100 г веса. У 6 выживших животных провели морфологические исследования образцов миокарда, взятых на 3 сутки эксперимента в срок, приближенный ко времени развития максимального размера некроза. Площадь некроза была равна 395,2±10,5 мкм². Погибли 4 из 10 животных (летальность = 40%).

На фиг.3 показан срез сердца беспородной крысы №3 через 72 ч после введения 0,1%-ного раствора адреналина гидрохлорида. При весе крысы 280 г было введено 1,40 мл указанного раствора адреналина. S некроза = 466,3±10,8 мкм². Клеточный индекс составил 36,4±9,7 ед.

4-й группе - 10 беспородным крысам, самцам, весом 240-290 г внутрибрюшинно ввели 5%-ный раствор калипсола по 0,065 мл на 100 г веса, затем после достижения наркотического эффекта подкожно ввели 0,1%-ный раствор адреналина гидрохлорида в дозе 0,5 мг на 100 г веса. У 8 выживших крыс провели морфологические исследования образцов миокарда, взятых на 3 сутки: площадь некроза составила 1991,03±19,2 мкм² (Р<0.01). Погибли 2 из 10 животных (летальность составила 20%). То есть площадь некроза в 5 раз больше, а летальность в 2 раза меньше, чем без использования раствора калипсола.

На фиг.4 изображен срез сердца беспородной крысы №4 через 72 ч после введения 0,1%-ного раствора адреналина гидрохлорида. При весе крысы 280 г было введено 1,40 мл указанного раствора адреналина с предварительной инъекцией 0,18 мл 5%-ного раствора калипсола. В сравнении с крысой №3 S некроза значительно выше - 2051,6±22,1 мкм; количество клеточных элементов выше, чем у крысы №3, клеточный индекс равен 69,1±7,4 ед.

Всего моделирование очаговых повреждений миокарда проведено на 53-х лабораторных животных. У всех животных к 24 ч от начала эксперимента развиваются очаги некроза. Суммарная площадь некроза в 4-5 раз больше, чем в прототипе, как к 24, так и 72 ч. Клеточный индекс, характеризующий лейкоцитарную инфильтрацию, в 2 раза выше, чем в прототипе. Летальность экспериментальных животных составила 20-23%, что в 2 раза ниже по сравнению со способом-прототипом (40-45%).

Таким образом, заявляемый способ позволяет без увеличения летальности экспериментальных животных достичь более выраженных изменений в миокарде, что дает возможность оценивать величину и распространенность очагов повреждения методом световой микроскопии. Увеличение суммарной площади некроза позволяет изучать процессы повреждения и репарации и воздействия лекарственных препаратов. Снижение летальности животных во время проведения эксперимента обеспечивает экономию животных и сокращает время и трудозатраты экспериментаторов. Предложенный способ позволяет получать модель множественных очаговых повреждений миокарда как в остром, так и в хроническом эксперименте.

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к экспериментальной кардиологии, и может быть использовано для моделирования очаговых повреждений миокарда. Для этого предварительно лабораторному животному внутрибрюшинно вводят 5%-ный раствор калипсола в дозе 0, 065 мг на 100 г веса, а затем 0,1%-ный раствор адреналина гидрохлорида в дозе 0,5 мг на 100 г веса животного. Способ обеспечивает получение модели множественных очаговых повреждений миокарда как в остром, так и в хроническом эксперименте, позволяет без увеличения летальности экспериментальных животных достичь более выраженных изменений в миокарде, что дает возможность более полно оценивать величину и распространенность очагов повреждения методом световой микроскопии, а увеличение суммарной площади некроза позволяет лучше изучать процессы повреждения и репарации, а также воздействие лекарственных препаратов. 4 ил.

Способ моделирования очаговых повреждений миокарда, включающий подкожное введение 0,1%-ного раствора адреналина гидрохлорида в дозе 0,5 мг на 100 г веса животного, отличающийся тем, что предварительно внутрибрюшинно вводят 5%-ный раствор калипсола в дозе 0, 065 мг на 100 г веса животного.