СПОСОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СТРЕСС-ИНДУЦИРОВАННОГО РАЗВИТИЯ ОСТРОГО ЯЗВЕННОГО КРОВОТЕЧЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к области экспериментальной медицины, а именно к медицинским моделям, и может быть использовано для моделирования стресс-индуцированного развития острого язвенного кровотечения с целью экспериментального изучения стресс-индуцированных процессов ульцерогенеза в стенках желудка и двенадцатиперстной кишки, а также для поиска новых подходов и лекарственных средств профилактики и лечения кровоточащих язв.

Известен способ моделирования язвенного поражения желудка и кишечника, который заключается в том, что моделирование язвенного поражения желудка и кишечника осуществляют путем введения животным индометацина в дозе 4,5-5 мг/кг внутрижелудочно после двух часов нахождения крыс без пищи и воды ежедневно в течение 5 дней (см. патент на изобретение RU 2269161, МПК G09B 23/28). Курсовое введение индометацина в дозе 5 мг/кг оказывало ульцерогенное действие на слизистую оболочку желудка в 100% случаев. У половины животных выявлялись признаки внутрижелудочного кровотечения. Пятидневное введение 4,5 мг/кг индометацина у всех животных вызывало язвообразование в желудке с признаками атрофии слизистой оболочки. В 62,5% случаев отмечались признаки внутрижелудочного кровотечения.

Однако указанная экспериментальная модель язвообразования позволяет изучать только патогенетические механизмы поражения желудочно-кишечного тракта при курсовом пероральном применении нестероидных противовоспалительных препаратов и может быть использована ограниченно для изучения методов профилактики и лечения гастро- и энтеропатий, индуцированных приемом нестероидных противовоспалительных лекарственных средств. Однако процент язвообразования, индуцированного воздействием нестероидных препаратов, составляет 10-15% от всех случаев развития данного заболевания. Кроме того, при данной модели не учитываются естественные причины, провоцирующие ульцерогенез. Уделяется внимание лишь внешним факторам - воздействию неспецифических противовоспалительных лекарственных средств, применяемых для терапии состояний, несвязанных с язвообразованием.

Существует способ экспериментального моделирования стрессовых язв у крыс, заключающийся в том, что животных на сутки лишают пищи и воды, затем голодное животное фиксируют жестко за лапки спиной вниз в течение 12-14 часов при пониженной температуре окружающей среды (+5°С) и вводят в передние лапки игольчатые электроды, которые на протяжении 3 часов раздражают импульсами электротока от стимулятора ППМ-1 при напряжении 5-10 B, частоте 50 Гц, продолжительность импульса 50 м/с (Шалимов С.А., Радзиховский А.П., Кейсевич Л.В. Руководство по экспериментальной хирургии. Моделирование заболеваний органов пищеварения. Изд-во: Медицина. 1989. С.172-182). Преимуществом указанного способа являет использование стресса в качестве естественной пусковой причины язвообразования.

Однако данный способ подразумевает использование дополнительного болевого воздействия в виде электрической стимуляции животного, что искажает прямое патофизиологическое действие стресса, не позволяя оценить его непосредственную роль в ульцерогенезе. Кроме того, указанный способ требует предварительной подготовки животного для создания патологического фона для стимуляции секреции желудочного сока.

Наиболее близким к предлагаемому способу экспериментального моделирования стресс-индуцированного острого язвенного кровотечения является способ стресс-индуцированного язвообразования у мышей, который заключается в том, что животных за сутки до эксперимента лишают пищи и за 48 часов до стрессового воздействия содержат без воды (Заводская И.С., Морева Е.В. Фармакологический анализ механизмов стресса и его последствий. Л.: Медицина, 1981. - 212 с.). В течение 22-24 часов обезвоженных и голодных мышей подвешивают корнцангом за шейную кожную складку. Указанный способ обеспечивает в короткие сроки развитие в 100% случаев развитие глубоких и кровоточащих язв желудка и двенадцатиперстной кишки.

Однако несмотря на преимущества данного способа моделирования язвообразования, в котором учитывается естественный пусковой фактор - стресс, тем не менее он имеет свои недостатки. Во-первых, животных предварительно лишают пищи и воды, что стимулирует выделение соляной кислоты и ее прямое повреждающее воздействие на слизистую желудка на фоне общего истощения организма. Во-вторых, использование тяжелого вида стресса в течение 24 часов, такого как обездвиживание животного и причинение ему болевых ощущений в силу пережатия кожной складки корнцангом, позволяет лишь изучать механизмы стресс-индуцированного развития язвообразования, имеющих место среди человеческой популяции при тяжелых травмах и ожогах, т.е. таких видах тяжелого стресса, которые могут провоцировать язвообразование в короткие сроки (Cushing Н. Peptic ulcers and the interbrain // Surgery in Genecology and Obstetrics. 1932. Vol.55. P.1-34; Czaja A.J., mCaLHANY j.c., Pruitt B-AJ. Acute gastroduodenal disease after thermal injury. An endoscopy evaluation of incidence and natural history // New England Journal of Medicine. 1974. Vol.291. P.925-929). Однако в большинстве случаев ульцерогенез представляет собой хронический процесс, развивающейся на протяжении многих лет. Таким образом, указанный способ моделирования язвообразования не позволяет проследить начальные этапы формирования язвенных дефектов стенки желудка и двенадцатиперстной кишки, что ограничивает его научную ценность.

Задачей изобретения является обеспечение возможности исследования процессов ульцерогенеза на всех его этапах.

Технический результат заключается в воспроизведении естественного хода патофизиологических событий, наблюдаемых при хроническом язвообразовании.

Заявленный технический результат достигается тем, что согласно способу экспериментального моделирования стресс-индуцированного развития острого язвенного кровотечения у крыс животных подвергают последовательному воздействию двух разных по силе и продолжительности стрессов: хронического социального стресса в течение 4 месяцев путем обеспечения пребывания животных в условиях высокой популяционной плотности и последующего иммобилизационного стресса на протяжении 1 месяца путем ежедневной фиксации крыс за лапки на доске спиной вниз в течение 4 часов.

Сущность предлагаемого способа экспериментального моделирования стресс-индуцированного развития острого язвенного кровотечения заключается в том, что на протяжении длительного срока - 5 месяцев животное последовательно подвергают воздействию двух разных по силе и продолжительности стрессов. На первом этапе эксперимента здоровых крыс (n=121) на 4 месяца помещали в условия высокой популяционной плотности. Для соблюдения правил содержания животных небольшими группами (Лабораторные животные. 1993. №2) крысы должны проживать в клетке, площадь которой удовлетворяет соотношению S (см²)/M (г массы тела всех крыс в клетке)=1. В заявляемом способе моделирования использовали проживание животных, когда указанное соотношение (см²/г массы тела) было 0,3, то есть в три раза превышающее нормативы. На протяжении 4 месяцев у части животных (по 10 крыс каждый месяц) проводили контрольное изучение состояния слизистой желудка. Для этого часть животных умерщвляли декапитацией, желудки извлекали, вскрывали по малой кривизне, промывали холодным физиологическим раствором и далее проводили гистологическое исследование. Для этого кусочки желудка фиксировали в 12% растворе формалина и заливали в парафин. Депарафинированные срезы толщиной в 5 мкм окрашивали гематоксилин-эозином. На протяжении первых 3 месяцев исследования у крыс, пребывающих в условиях высокой популяционной плотности, при проведении морфологического исследования слизистой желудка не были выявлены какие-либо патоморфологические изменения в стенках данного органа. Через 4 месяца пребывания крыс в условиях перенаселения у всех животных (n=30), подвергнутых гистологическому исследованию, было обнаружено развитие диффузных эрозий слизистой желудка. Оставшихся в эксперименте крыс (n=61) далее в течение 1 месяца каждый день фиксировали за лапки на доске спиной вниз в течение 4 часов, что служило для них иммобилизационным стрессом. По окончании эксперимента всех животных умерщвляли и проводили гистологическое исследование стенок желудка вышеописанными способами. У 100% опытных крыс были обнаружены язвы. При этом у 82% всех язв были представлены глубокими язвами с перфорацией и кровотечением, их размеры варьировали от 1×1 до 5-9 мм. Количество язв было от 3 до 7 на 1 см². Среднее число язвенных дефектов на 1 животное составляло 7±0,72 на 1 см² (всего 237±9). Мембранная часть желудка резко истончалась, слизистая оболочка становилась рыхлой. У всех животных, пребывающих на 3-дневной диете, исключающей белки и мясо, была положительная реакция на наличия крови в испражнениях (оценивали по бензидиновой пробе). Таким образом, заявляемое изобретение обеспечивает поэтапное естественное развитие острого язвенного кровотечения у 100% животных.

Преимуществом предлагаемого способа экспериментального моделирования стресс-индуцированного развития острого язвенного кровотечения является возможность исследования процессов ульцерогенеза на всех его этапах: от начального, когда образуются эрозивные поражения слизистой желудка при использовании легкого хронического социального стресса, и острого язвенного кровотечения, которое провоцируется воздействием на больных животных с эрозиями желудка дополнительного сильного стресса - их жесткой каждодневной 4-часовой иммобилизации на протяжении 1 месяца. Таким образом, в эксперименте сроком 5 месяцев воспроизводится естественный ход патофизиологических событий, наблюдаемых при хроническом язвообразовании. Отметим, что поскольку крысы живут 24 месяца, то 5 месяцев их пребывания в эксперименте соответствует 17 годам жизни человека. Кроме того, в предлагаемой модели не применяются дополнительные воздействия и препараты, что позволяет оценить непосредственную роль стресса в ульцерогенезе.

Изобретение относится к области экспериментальной медицины, в частности к гастроэнтерологии, и касается моделирования развития острого язвенного кровотечения. Для этого обеспечивают индуцированное последовательное воздействие на крыс путем хронического социального и иммобилизационного стрессов. Для этого животные в течение 4 месяцев проживают в условиях высокой популяционной плотности, которая по истечении срока сопровождается у всех крыс эрозивными поражениями желудка. Далее крыс с эрозиями желудка подвергают каждодневному иммобилизационному стрессу на протяжении 1 месяца. При этом иммобилизационный стресс провоцируют путем ежедневной фиксации крыс за лапки на доске спиной вниз в течение 4 часов. Способ обеспечивает воспроизведение естественного хода патофизиологических событий, наблюдаемых при хроническом язвообразовании и завершающихся развитием острого язвенного кровотечения. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ экспериментального моделирования стресс-индуцированного развития острого язвенного кровотечения у крыс, отличающийся тем, что животных подвергают последовательному воздействию двух разных по силе и продолжительности стрессов: хронического социального стресса в течение 4 месяцев и последующего иммобилизационного стресса на протяжении 1 месяца, при этом иммобилизационный стресс провоцируют путем ежедневной фиксации крыс за лапки на доске спиной вниз в течение 4 ч.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что социальный стресс провоцируют путем обеспечения пребывания животных в условиях высокой популяционной плотности.