СПОСОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ГИПОТИРЕОЗА У ЛАБОРАТОРНЫХ КРЫС Российский патент 2024 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к области ветеринарной медицины, а именно к экспериментальной эндокринологии, и касается способа моделирования гипотиреоза у лабораторных крыс, что позволит разработать новые эффективные способы профилактики и лечения данной патологии. Способ может быть использован при исследовании эффективности йодсодержащих препаратов.

Йод является незаменимым элементом в питании млекопитающих и входит в состав гормонов щитовидной железы: тироксина Т4 и его активной формы трийодтиронина Т3. Тиреоидные гормоны участвуют в регуляции множества физиологических процессов, включая рост и развитие организма. Йодная недостаточность провоцирует снижение функций щитовидной железы, что приводит к развитию такого заболевания, как эндемический зоб, а также к задержке роста молодых животных, снижению продуктивности и воспроизводительной функции.

Известны различные способы экспериментального моделирования гипотиреоза у лабораторных крыс. Одним из таких способов является внутрижелудочное введение тиамазола (мерказолила) в виде водно-крахмальной суспензии однократно в суточной дозе 5-50 мг/кг массы тела крысы в течение 21 дня (Патент RU 2165 648 C2, опубликованный 20.04.2001). Данный способ позволяет получить модель гипотиреоза с возможностью спонтанного восстановления функции щитовидной железы. При этом не учитывается поступление йода в организм крыс вместе со стандартным рационом кормления, что способствует довольно быстрому восстановлению функций щитовидной железы после прекращения введения тиреостатического препарата, так как уровень содержания йода в организме при таком способе моделирования практически не изменяется. Отличием предлагаемого нами способа является содержание крыс на специально разработанном рационе с низким содержанием йода, что в совокупности с применением тиреостатического средства позволяет получить эффективную модель экспериментального гипотиреоза и минимизирует возможность самопроизвольного восстановления функций щитовидной железы после прекращения введения тиреостатического средства. Таким образом, данная модель позволяет получить наиболее достоверные результаты при исследовании эффективности йодсодержащих препаратов.

Задачей изобретения является разработка нового способа экспериментального моделирования гипотиреоза у лабораторных крыс, являющегося наиболее эффективным для достижения желаемых результатов.

Техническим результатом заявленного изобретения является возникновение у лабораторных крыс гипофункции щитовидной железы, которая характеризуется снижением уровня тироксина и трийодтиронина в крови и повышением уровня тиреотропного гормона, а также сохранением данного состояния в восстановительный период после прекращения введения крысам тиреостатического средства.

Заявленный технический результат достигается тем, что лабораторные крысы содержатся на рационе с низким содержанием йода по 20 г. смеси в сутки индивидуально каждому животному в течение 30 дней, после чего осуществляется введение препарата «Мерказолил» в дозе 2,5 мг/100 г живой массы в течение 21 дня. Затем, в восстановительный период, животные также содержатся на рационе с низким содержанием йода. Поение крыс при этом осуществляется дистиллированной водой в свободном доступе на протяжении всего эксперимента.

Рацион с низким содержанием йода состоит из следующих компонентов (на 1 кг кормовой смеси):

Пшеница 450 г Овес 130 г Рожь 120 г Ячмень 60 г Гречневая крупа 30 г Просо 60 г Кукуруза, зерно 40 г Семена подсолнечника 60 г Соевый текстурат 50 г Витаминная добавка (в форме раствора) 2 капли на 10 мл воды

Литературные нормы потребления питательных веществ лабораторными крысами (вес крысы – 200 г.):

Белок - 4 г;

Жир – 2 г;

Углеводы – 25 г;

Клетчатка– 0,5-1,0 г.

Для моделирования гипотиреоза у исследуемых животных был разработан рацион, резко ограничивающий поступление йода в организм, но соответствующий нормам содержания питательных веществ и макроэлементов.

Таблица 1

Рацион с низким содержанием йода для экспериментального моделирования гипотиреоза у лабораторных крыс

Наименование компонента Доля компонентов на 1 кг кормовой смеси, % Количество компонентов на 1 кг кормовой смеси, г Содержание I, мкг Пшеница 45% 450 49,5 Овес 13% 130 14,3 Рожь 12% 120 13,2 Ячмень 6% 60 6,6 Гречневая крупа 3% 30 5,3 Просо 6% 60 6,6 Кукуруза, зерно 4% 40 4,4 Семена подсолнечника 6% 60 6,6 Соевый текстурат 5% 50 5,5 Витаминная добавка* Итого в 1 кг кормовой смеси: 112

Примечание * - витаминная добавка рациона в форме раствора содержит следующие компоненты (в 1 мл): витамина А – 220 МЕ, витамина В1 – 0,1 мг, витамина В2 – 0,15 мг, витамина В6 – 0,2 мг, витамина В12 – 1,0 мкг; витамина D3 – 20 МЕ, витамина Е – 0,25 мг и Д-пантенола – 0,2 мг. С водой в поилке в дозе 2 капли на 10 мл воды.

Разработанный нами рацион содержит около 112 мкг йода на 1 кг смеси. При кормлении крыс данным рационом суточная доза потребления йода составляет 2,24 мкг на одно животное при том, что в норме в рационе крыс йод должен содержаться в количестве не менее 1,5 мг/кг корма. Следовательно, разработанный нами рацион резко ограничивает поступление йода в организм лабораторных крыс.

Способ осуществляется следующим образом. Для экспериментального моделирования гипотиреоза лабораторные крысы содержатся на рационе с низким содержанием йода по 20 г. смеси в сутки индивидуально каждому животному в течение 30 дней, после чего осуществляется введение препарата «Мерказолил» в дозе 2,5 мг/100 г живой массы в течение 21 дня. Затем, в восстановительный период, животные также содержатся на рационе с низким содержанием йода. Поение крыс при этом осуществляется дистиллированной водой в свободном доступе на протяжении всего эксперимента. Таким образом минимизируется алиментарное поступление йода в организм и тем самым поддерживается состояние йододефицитного гипотиреоза.

По результатам проведенных экспериментов можно говорить о высокой эффективности разработанного способа.

Для изучения его эффективности использовали 30 клинически здоровых самок белых нелинейных лабораторных крыс с живой массой 160-170 г. Было сформировано 3 группы животных по 10 крыс в каждой. В первой опытной группе крысы получали специально разработанный рацион (по 20 г смеси индивидуально каждому животному 1 раз в сутки), который соответствовал нормам для данного вида животных по содержанию питательных, минеральных веществ и витаминов при сниженном содержании йода в корме (0,112 мг/кг против 1,5 мг/кг в контроле) в течение 51 суток. Во второй опытной и контрольной группах крысы получали сбалансированный рацион (Дельта Фидс — корм для лабораторных крыс и мышей Р-22, АО «БиоПро», Россия), соответствующий нормам потребления для лабораторных крыс (белки — 4 г, жиры — 2 г, углеводы — 25 г, клетчатка — 0,5-1,0 г). С 31 дня эксперимента крысам первой и второй опытной группы ежедневно внутрижелудочно с помощью металлического зонда вводили измельченный и растворенный в воде препарат «Мерказолил» в дозе 2,5 мг на 100 г веса животного в течение 21 суток. Крысам контрольной группы препарат не вводили. На 52 сутки у крыс из каждой группы получали кровь для проведения анализов на уровень тироксина, трийодтиронина и тиреотропного гормона. Аналогичные исследования проводили также на 62 сутки эксперимента, при этом крысы до окончания эксперимента продолжали содержаться на рационе с низким содержанием йода.

При внешнем осмотре животных опытных групп на 52 сутки наблюдались неспецифические клинические проявления патологии в организме, такие как потускнение и матовость волосяного покрова, вялость и снижение аппетита. У животных из контрольной группы подобные изменения не встречались. У животных первой и второй опытных групп развился гипотиреоз, который был подтвержден результатами биохимических исследований.

Таблица 2

Гормональные показатели сыворотки крови лабораторных крыс на 52 сутки эксперимента

Показатели, нг/мл Контрольная группа 1-я опытная группа 2-я опытная группа Т3 1,30±0,14 0,93±0,13 0,95±0,12 Т4 43,70±4,22 5,25±0,55* 5,36±0,41* ТТГ 1,73±0,20 8,75±0,55* 8,53±0,37*

*P≤0,05

Из данных, представленных в таблице 1, следует, что у животных первой и второй опытных групп произошло снижение содержания тироксина на 87,99% и 87,73% соответственно, повышение содержания ТТГ на 405,78% и 393,06% соответственно, в то время как у животных из контрольной группы среднее содержание тироксина составило 43,70 нг/мл, среднее содержание ТТГ – 1,73 нг/мл.

Таблица 3

Гормональные показатели сыворотки крови лабораторных крыс на 62 сутки эксперимента

Показатели, нг/мл Контрольная группа 1-я опытная группа 2-я опытная группа Т3 1,34±0,11 0,98±0,08 1,12±0,11 Т4 45,20±1,18 13,58±0,62* 39,64±2,01* ТТГ 1,66±0,17 5,24±0,27* 2,75±0,19*

*P≤0,05

Данные, представленные в таблице 2, свидетельствуют о тенденции к спонтанной нормализации функций щитовидной железы на 11 сутки после прекращения введения тиреостатического средства, хотя состояние гипотиреоза сохраняется. При этом, в первой опытной группе, которая продолжала содержаться на рационе с низким содержанием йода, наблюдается более выраженное состояние гипотиреоза. Так, уровень тироксина в первой опытной группе на 65,74% ниже по сравнению со второй опытной группой и на 69,96% по сравнению с контрольной группой. Уровень тиреотропного гормона в первой опытной группе на 90,55% выше, чем во второй опытной группе и на 215,66% выше, чем в контрольной группе.

Статистических данных о существенных различиях при сравнении остальных показателей крови опытных и контрольной групп не обнаружено, их изменения не выходили за пределы физиологической нормы.

Таким образом, представленный способ является эффективным методом экспериментального моделирования гипотиреоза и минимизирует поступление йода в организм лабораторных крыс вместе с кормом. Данный способ является наиболее подходящим для исследования эффективности йодсодержащих препаратов. Это позволит разработать новые эффективные способы профилактики и лечения гипотиреоза, возникающего вследствие дефицита йода в организме.

Литература:

1. Антипов А.А., Дельцов А.А. Эффективность новых комплексных йодсодержащих препаратов при фармакокоррекции экспериментального гипотиреоза у крыс // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2020. № 5. С. 42-48.

2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – 3-е изд., стереотипное. – М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2008. – 704 с.

3. Дельцов А.А., Родькина О.Р., Белова К.О. Оценка параметров хронической токсичности комплексного препарата "Абиовит" // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2022. № 6. С. 38-45.

4. Камилов Ф.Х., Ганеев Т.И., Козлов В.Н. Выбор способа применения и дозы тиамазола для моделирования гипотиреоза у лабораторных крыс // Биомедицина. 2018. № 1. С. 59-70.

5. Ушаков А.С., Мирошников С.А., Рахматуллин Ш.Г., Чернов К.С. Влияние различной обеспеченности рациона на обмен йода в организме животных// Вестник мясного скотоводства. 2016. № 4(96). С. 118-126.

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной медицине, и может быть использовано при моделировании гипотиреоза у лабораторных крыс. Способ включает содержание лабораторных крыс на рационе с низким содержанием йода по 20 г смеси в сутки индивидуально каждому животному в течение 30 дней, после чего осуществляют введение препарата «Мерказолил» в дозе 2,5 мг/100 г живой массы в течение 21 дня. Затем в восстановительный период животных также содержат на рационе с низким содержанием йода. Использование изобретения позволяет достичь гипофункции щитовидной железы, которая характеризуется снижением уровня тироксина и трийодтиронина в крови и повышением уровня тиреотропного гормона, а также сохранения данного состояния в восстановительный период после прекращения введения крысам тиреостатического средства. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Способ экспериментального моделирования гипотиреоза у лабораторных крыс, заключающийся в том, что лабораторных крыс содержат на рационе с низким содержанием йода по 20 г смеси в сутки индивидуально каждому животному в течение 30 дней, после чего осуществляют введение препарата «Мерказолил» в дозе 2,5 мг/100 г живой массы в течение 21 дня, затем в восстановительный период животных также содержат на рационе с низким содержанием йода, при этом рацион с низким содержанием йода состоит из следующих компонентов на 1 кг кормовой смеси:

Пшеница 450 г Овес 130 г Рожь 120 г Ячмень 60 г Гречневая крупа 30 г Просо 60 г Кукуруза, зерно 40 г Семена подсолнечника 60 г Соевый текстурат 50 г Витаминная добавка 2 капли на 10 мл воды

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что используют витаминную добавку рациона в форме раствора, содержащую следующие компоненты в 1 мл: витамина А – 220 МЕ, витамина В₁ – 0,1 мг, витамина В₂ – 0,15 мг, витамина В₆ – 0,2 мг, витамина В₁₂ – 1,0 мкг; витамина D₃ – 20 МЕ, витамина Е – 0,25 мг и Д-пантенола – 0,2 мг.