СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОТДАЛЕННОЙ ТОКСИЧЕСКОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИИ Российский патент 2008 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной медицине, и касается способов моделирования токсической энцефалопатии.

В клинической медицине в отдаленном периоде нейроинтоксикаций, в том числе после прекращения экспозиции токсикантов, нередко наблюдается прогрессирование нервно-психических нарушений с развитием хронически текущего нейродегенеративного процесса. Одним из наиболее часто встречаемых осложнений являются токсическая энцефалопатия с психопатологическими нарушениями в виде психоорганического синдрома (органического расстройства личности), церебрально-сосудистые расстройства, вегетативная дистония надсегментарного уровня, дистальная вегетативно-сенсорная полинейропатия [5, 7]. Токсическая энцефалопатия у человека характеризуется значительной вариабельностью по локализации, степени охвата патологическим процессом тех или иных структур мозга, механизмам повреждения. Поэтому для систематического изучения необходимо иметь в наличии высоковоспроизводимую модель, адекватную клинической ситуации и задачам исследований. Известны способы моделирования постгеморрагической и постгипоксической энцефалопатии, а также токсической энцефалопатии путем однократного введения экспериментальным животным фенилгидразина, либо многократного введения ацетата свинца в сочетании с сульфатом аммония [3, 4, 8, 9, 10]. Последнее является наиболее близким способом моделирования токсической энцефалопатии - прототипом. Следует констатировать, что данные способы посвящены острой токсической энцефалопатии, и они не моделируют токсическую энцефалопатию в отдаленном периоде после прекращения воздействия.

Вместе с тем значительные медико-социальные проблемы, возникающие в связи с ростом инвалидизации лиц, перенесших острую токсическую энцефалопатию, особенно в молодом работоспособном возрасте, определяют необходимость изучения механизмов развития патологических процессов в ткани мозга как на ранних стадиях токсического повреждения, так и в течение относительно длительного периода, что в клинических условиях зачастую неосуществимо.

Задачей, решаемой данным изобретением, является получение модели отдаленной токсической энцефалопатии у экспериментальных животных. Способ также расширяет арсенал средств моделирования токсической энцефалопатии.

Поставленная задача достигается тем, что экспериментальным животным в течение 7 недель ежедневно по 4 часа пять раз в неделю вводят ингаляционным путем металлическую ртуть в виде ее паров со средней концентрацией 0.362 мг/м³. Состояние центральной нервной системы оценивалось сразу после окончания воздействия нейротоксикантом и через 9 недель после окончания его воздействия.

Заявленный способ отличается от прототипа тем, что для получения модели отдаленной энцефалопатии используется металлическая ртуть, при этом ртуть вводят животным многократно ингаляционным путем в виде ее паров со средней концентрацией 0.362 мг/м³ в течение не менее 7 недель ежедневно по 4 часа пять раз в неделю. При этом верификацию токсической энцефалопатии проводят дважды в динамике постконтактного периода: 1-й этап - сразу после окончания ингаляционного воздействия нейротоксикантом; 2-й этап - через 9 недель после окончания ингаляционного воздействия нейротоксикантом.

Известно, что при интоксикациях соединениями ртути у экспериментальных животных поражается центральная и периферическая нервная система, особенно страдают ее высшие отделы. При этом изучались отдельные патогенетические механизмы нейротоксичности после завершения острых или хронических воздействий ртутью [6]. Экспериментальные исследования, посвященные формированию отдаленных эффектов в отсроченном постконтактном периоде, сопоставимом у лабораторных животных со временем развития отдаленной токсической энцефалопатии у человека (в среднем 8-9 лет), до настоящего времени не проводились.

Авторами не найдено в проанализированной литературе способа моделирования отдаленной токсической энцефалопатии путем длительного ингаляционного введения нейротоксикантов.

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 «промышленная применимость», так как оно может использоваться в экспериментальной медицине (токсикологии, фармакологии, патологической физиологии) для моделирования патологических состояний животных и человека.

Способ осуществляется следующим образом.

Лабораторное животное помещают на 4 часа в стандартную затравочную камеру, содержащую пары металлической ртути. Средняя концентрация паров ртути в затравочной камере за весь период затравки должна составлять 0.362 мг/м³. Ингаляционную затравку проводят 5 раз в неделю в течение 7 недель.

Результаты затравки оцениваются сразу после окончания воздействия нейротоксикантом и через 9 недель после окончания его воздействия.

Предлагаемый способ был применен в эксперименте на беспородных крысах в количестве 150 особей массой 180-240 г. Белые крысы получены из собственного питомника АФ-НИИ МТ и ЭЧ ГУ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН (сертификат имеется).

Оценку состояния центральной нервной системы животных осуществляли по регистрации показателей ориентировочно-исследовательского поведения. Регистрация показателей производилась в 2 этапа: непосредственно после окончания ингаляционного воздействия и спустя 9 недель после завершения ингаляционного воздействия паров металлической ртути. Ориентировочно-исследовательскую активность оценивали по методу «открытое поле». Идентификацию отдельных поведенческих паттернов (актов), проводили на основании вероятности появления того или иного акта [1]. Статистическую обработку полученных результатов осуществляли с помощью программы Excel «описательная статистика» с использованием t - критерия Стьюдента и непараметрического U-критерия Вилкоксона-Манна-Уитни [2].

Результаты исследования.

На первом этапе обследований сразу после окончания ингаляционного воздействия парами металлической ртути у животных опытной группы наблюдалось достоверно значимое повышение числа актов «обнюхивание», уменьшено число актов «вертикальная стойка», «груминг» и количество животных с регистрируемыми актами «стойка с упором» (см. табл.). Изменение числа указанных двигательных актов свидетельствовало о высоком уровне негативно-эмоционального состояния и наличии тревожности. Анализ двигательной активности в открытом поле позволил выявить возрастание общего числа двигательных актов (соответственно 62,98±3,64 в опыте и 52,30±3,96 у контрольных животных, р<0,05), достоверные различия в исследовательском поведении у животных с ингаляционной экспозицией металлической ртути, заключавшиеся в увеличении числа обследований отверстий открытого поля (норковый рефлекс). О повышении двигательной активности белых крыс свидетельствовало также достоверно значимое снижение времени, занятого на выполнение акта «сидит» (соответственно 6,03±0,53 с и 7,87±0,82 с у контрольных животных, р<0,05).

При обследовании белых крыс через 9 недель после прекращения ингаляционного воздействия парами металлической ртути нарушение двигательной активности сохранялось, однако имело иную направленность. У животных с ртутной экспозицией резко уменьшился исследовательский компонент двигательной активности, оцениваемый по количеству «норок». Число обследований отверстий открытого поля среди белых крыс, у которых регистрировался данный поведенческий акт, было достоверно снижено по сравнению с контрольными животными, реже отмечался акт «стойки с упором» (см. табл.). При изучении длительности поведенческих паттернов установлено, что время, затрачиваемое в среднем одной белой крысой опытной группы на «груминг», свидетельствующее о негативной эмоциональности, возросло в 4,5 раза (соответственно 2,33±0,94 с и 0,52±0,23 с у контрольных животных). Длительность акта «норка» была ниже у белых крыс опытной группы (3.92±0.87 с), чем у контрольных животных (7.1±1.45 с).

Оценивая полученные результаты в целом, можно заключить, что ингаляционное воздействие парами металлической ртути приводило к развитию у белых крыс в отдаленном постконтактном периоде токсической энцефалопатии, сопровождающейся угнетением исследовательского поведения, снижением двигательной активности, эмоционально-негативным состоянием.

Предлагаемый способ, отражая существенные стороны патогенеза отдаленной токсической энцефалопатии, позволяет максимально приблизить экспериментальную модель к клиническим особенностям, наблюдаемым у человека, и отличается длительной сохранностью в отдаленном постконтактном периоде признаков, характерных для токсической энцефалопатии.

ТаблицаДинамика показателей поведенческой активности белых крыс после ингаляционного воздействия парами металлической ртути (Х±m)Сроки исследованияПоказатели поведенческой активностиГруппы животныхЛокомоции (усл.ед.)Норковый рефлекс (усл.ед.)Груминг (усл.ед.)Обнюхивание (усл.ед.)Вертикальная стойка (усл.ед.)Стойка с упором (% животных)1-й срок ч/з 7 недель после начала затравкиК (п-53)6,45±0,94,0±0,40,85±0,1419,96±2,262,98±0,0171,70±6,1О (п-60)8,40±0,95,07±0,46*0,49±0,13*25,41±1,5*0,96±0,96*20,0±5,1*2-й срок ч.э 9 недель после окончания затравкиК (п-36)3,11±0,83,52±0,30,27±0,1216,0±1,71,50±0,561,11±8,1O (п-33)3,99±0,92,76±0,3*0,45±0,1516,15±1,7!,19±0,236,36±8,3*Примечание: К - контрольная группа животных; О - опытная группа животных; * - различия достоверно значимы по сравнению с контрольной группой белых крыс (р<0.05)

Литература

1. 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.

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

3. Суслов Н.И. Патогенетическое обоснование психофармакологических эффектов препаратов природного происхождения: Автореферат дис. докт.мед.наук. - Томск, 1995.

4. Горбунова Н.Б. Эпидермальный фактор роста в сыворотке крови и мозге крыс при некоторых видах токсических энцефалопатии / Н.Б.Горбунова, В.С.Лукашевич, В.Н.Калюнов //Роль нейромедиаторов и регуляторных пептидов в процессах жизнедеятельности. Под ред. В.Н.Гурина, В.А.Кульчицкого, В.Н.Никанорова, - Минск: Полибег, - 1999. - 370 с.

5. Клиника, диагностика, лечение и реабилитация в отдаленном периоде профессиональной нейроинтоксикации у пожарных. М.р. - Ангарск, 2002.

6. Курляндский Б.А., Филов В.А. Общая токсикология. - М.: Медицина, 2002. - 607 с.

7. Мещерягин В.А., Психические расстройства в отдаленном периоде профессиональных нейроинтоксикаций / В.А.Мещерягин, О.Л.Лахман, В.Г.Колесов, О.И.Шевченко // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН, 2005. - 2. - С.86-92.

8. Способ моделирования гипоксической энцефалопатии. RU 2253152 С2, 03.07.2003.

9. Способ моделирования постгеморрагической энцефалопатии. RU 2257620 С1, 27.07.2005.

10. Способ моделирования постгилексической энцефалопатии и связанных с ней нарушений в системе крови. RU 2240604 С1, 20.11.2004.

Изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной медицине. Животным в течение 7 недель ежедневно по четыре часа 5 раз в неделю ингаляционным путем вводят пары металлической ртути со средней концентрацией 0,362 мг/м³. При этом регистрацию полученных результатов проводят дважды в динамике постконтактного периода: 1-й срок - сразу после окончания ингаляционного воздействия нейтротоксикантом; 2-й - через 9 недель после окончания ингаляционного воздействия нейротоксикантом. Способ расширяет арсенал средств моделирования отделенной токсической энцефалопатии. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ моделирования отдаленной токсической энцефалопатии у лабораторных животных, заключающийся в многократном введении экспериментальным животным нейротоксикантов, отличающийся тем, что животным ингаляционным путем в течение не менее 7 недель ежедневно по четыре часа 5 раз в неделю вводят металлическую ртуть в виде паров со средней концентрацией 0,362 мг/м³.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что регистрацию полученных результатов проводят дважды в динамике постконтактного периода: 1-й срок - сразу после окончания ингаляционного воздействия нейротоксикантом; 2-й - через 9 недель после окончания ингаляционного воздействия нейротоксикантом.