Способ моделирования пиелонефрита Советский патент 1990 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной нефрологии, и может быть использовано для моделирования пиелонефрита.

Цель изобретения - повышение воспроизводимости способа за счет создания первичного дисбаланса в эндокринной системе почек.

Поставленная цель достигается тем, что в способе моделирования пиелонефрита путем нарушения почечной гемодинамики за счет курсового введения в организм химических агентов, изменяющих синтез почечных простагландинов, и гематогенного инфицирования культурой кишечной палочки, изменение синтеза простагландинов вызывают введением арахидоновой кислоты внутри- брюшинно в дозе 2,5-10,0 мг/кг в сут в течение 10-20 дней.

Способ осуществляют следующим образом.

Для моделирования используют 300 крыс массой по 200 г, разделенных на 4 серии. В I серии животным вводят

арахидоновую кислоту и затем инфекционный агент - непатогенньй штамм кишечной палочки 0-III. Во II серии животным вводят арахидоновую кислоту без инфекционного агента (в качестве плацебо вводят адекватное количество физиологического раствора). В III серии животным вводят вместо арахидоновой кислоты физиологический раствор (плацебо) и .затем тот же инфекционный агент. В IV серии (контрольной) вводят в соответствующие сроки вместо арахидоновой кислоты и инфекционного агента адекватные дозы физнологичес- Koi o раствора. В I-II сериях животных делят по 3 группы в каждой: в 1 группе вводят арахидоиовую кислоту из расчета 5 мг/кг, во 2 группе - из расчета 2,5 мг/кг, в 3 группе - 10,0 мг/кг массы животного, В III-IV I сериях (плацебо вместо арахидоновой кислоты) имеется по I группе подопытных животных. Во всех группах каждой из серий имеется 5 подгрупп в зависимости от длительности введения арахи

г

(Л

О)

sl

4:а СЛ

сд

доновой кислоты (или плацебо): со сроками введения 5 дней, 10 дней, 15 дней, 20 дней, 25 дней. В каждой подгруппе имеется по 6-8 животных. Арахидоновую кислоту вводят внутри- брюшинно ежедневно 1 раз в сутки, инфекционный агент - в яремную вену однократно 10 колоний в 1 мп взвеси культуры - в день последнего введения арахидоновой кислоты. Модель готова к использованию на четвертые сутки после введения инфекционного агента.

Для выявления патологических изменений в почках применяют фармакополи- реографию и комплексное морфологическое (1 истологические, гистоэнзимати- ческое, электронномикроскопическое) исследования.

Пример 1. Крыса 6 (самка), масса 200 г, клинически здорова. Вводят внутрибрюшинно арахидоновую кислоту 5 мг/кг массы тела ежедневно 1 раз в сутки в течение 10 дней, на десятые сутки эксперимента вводят в яремную вену 1 мл взвеси культуры кишечной палочки непатогенного штамма 0-III в количестве 10 колоний. На четьфиадцатые сутки эксперимента производят фармакополиреографическое и комплексное морфологическое исследование почек .

, Под гексеналовым наркозом, производят лапаротомию, обнажают почки, вводят в корковое вещество, интерме- диарную зону и мозговое вещество многоканальные игольчатые электроды, регистрируют реонефрограммы. При анализе полиреограмм наблкдают уменьшение кровенаполнения коркового вещества и увеличения в мозговом - за счет преимущественного возрастания кровотока в интермедиарной зоне. Коэффициент распределения кровотока 6:7:2. Возрастает сосудистый тонус и периферическое сопротивление в корковом веществе. У четьфех животных возникает затруднение венозного оттока из коркового вещества. В мозговом веществе возрастает скорость наполнения сосудов на фоне увеличения эластичности и уменьшения тонуса и периферического сосудистого сопротивления . Нарушение венозного оттока проявляется его затруднением или дисфункцией венозной системы (сочетанием ускоренного венозного оттока в начале диаст лы и застоя Kf)C)BH в магистральном венозном русте). Это свидетельствует о

5

0

5

0

5

40

45

50

55

шунтировании крови по анастомозам, расположенным в интермедиарной зоне. Таким образом, с помощью реографии устанавливают нарушение почечного кровотока I степени.

Затем животное выводят из опыта, почки удаляют и подвергают комплексному морфологическому исследованию.

При макроскопическом исследовании поверхность почек бледно-розовая, иногда с единичными апостемами. На разрезе корковое вещество бледное, с мелкоточечными кровоизлияниями, ин- термедиарная зона и сосочек гипёре- мированы. Граница между корковым н мозговым веществом местами стерта. При гистологическом исследовании коркового вещества отмечен отек стромы, дистрофия и субатрофия канальцевого эпителия, очаговая перигломерулярная круглоклеточная инфильтрация, спазм артериол. В мозговом веществе вьфа- женный отек интерстиция, пчалиново- капельная дистрофия эпителия, очаговая перитубулярная инфильтрация. Определяют очаги скопления лейкоцитов в виде микроабсцессов. Капилляры полнокровны. В артериях среднего калибра утолщение и набухание интимы, очаги деструкции. При гистоэнзиматическом исследовании отмечено уменьшение активности сукцинат-, глютамат-, глюкоз о-6-фосфатде гидрогена з и щелочной фосфатазы в проксимальном отделе неф- рона, сохранение высокой активности лактатдегидрогеназы, кислой фосфатазы и НАД-Н -диафоразы как в проксимальном, так и в дистальном его отделах. При электронной микроскопии отмечена гофрированность внутренней эластической мембраны артериол. Базальные . мембраны прямых сосудов утолщены, частично разволокнены. Сосуды мозгового вещества полнокровны, эндотелий их набухший, местами разрушен. В 1 ло- мерулярных-и перитубулярных капилля- рых сладжирование эритроцитов и агрегация тромбоцитов с частичной дегра- нуляцией кистагломерулярного комплекса. Явления экстра- и интракапилляр- ного гломерулонефрйта. Гиалиново-капельная дистрофия нефроцитов, частичная их деструкция, очаговая инфильтрация интерстиция. Деструкция клеток, выстилающих собирательные трубки. Относительно уменьшено количество липидных гранул в .интерстициальных клетках мозгового вещества.

516

Таким образом, данный опыт подтверждает успешное моделирование пиелонефрита, весьма близкое к естественной морфологической картине заболевания. О соответствующем нарушении почечного кровотока I степени свидетельствуют данные полиреографии почки и морфологические признаки усиления выброса ренина и нарушения синтеза простагландинов (нарушение эндокринной регуляции кровообращения в почках).

П р и м 6 р 2. Крыса,№ 12 (самка) масса 180 г, клинически здорова. Вводят внутрибрюшинно арахидоновую кислоту - 0,9 мг в 1 мл раствора (5 мг/кг массы тела) ежедневно 1 раз в сутки в течение 15 дней, на пятнадцатые сутки эксперимента вводят в яремную вену 1 мл взвеси культуры кишечной палочки непатогенного штамма О-Ш в количестве 10 колоний. На двадцать первые сутки, эксперимента производят полиреографическое и комплексное морфологическое исследование почек. Под гексеналовым наркозом производят лапаротомию, обнажают почки, вводят в корковое вещество, интерме- зону и мозговое вещество трех трехканальные игольчатые электроды, регистрируют реонефрограммы. При анализе полиреограмм наблюдают уменьшение кровенаполнения коркового вещества, умеренное увеличение юкстамедул- лярного кровотока, небольшое уменьшение медуллярного кровотока. Коэффициент распределения кровотока - 5:5,5 :3,5:1,5 (10:11:3). Н корковом и моз- 1 овом веществе периферическое сопротивление и тонус сосудов повышены, а зластичность - снижена. Затруднение венозного оттока из коркового вещества не выражено благодаря уменьшению , артериального притока в эту зону, Таким образом, наблюдается выраженная недостаточность почечного крово- |тока при относительном сохранений адаптационных возможностей - нарушение почечного кровообраще1 ия 2 степени. Затем животное выводят из опыта, почки удаляют и подвергают комплексному морфологическому исследова- кию.

При осмотре почек поверхность их желтоватая, неровная, с единичными втяжениями. На разрезе корковое вещество желтоватого цвета, интермеди- арная зона и сосочек гиперемированы

10

5

0

5

0

5

0

5

0

5

5. 6

Граница между корковым и мозговым веществом стерта. Сосочек уменьшен в размере и уплотнен. При гистологическом исследовании коркового вещества отмечены коллапс клубочков, местами лизис гломерулярных петель, дистрофия канальцевого эпителия, пери- васкулярноё разрастание соединительной ткани, лимфогистиоцитарная инфильтрация стромы. Артериолы спазми- рованы, вены резко расширены. В моз1 о- вом веществе дистрофия канальцевого эпителия периваскулярная лимфогис- тиоцитарная инфильтрация. Полнокровие капилляров. Стенка чашечки и лоханки отечна, очаговая инфильтрация кругло- клеточными элементами, вакуолизация переходного эпителия. При гистоэнзи- матическом исследовании отмечено уменьшение активности сукципатдегидро- геназы в проксимальном и дистальном (отделах нефрона, сохранение высокой активности лактатдегидрогеназы в дистальном отделе и собирательных трубочках. При электронной микроскопии клу- .бочков обнаружен сегментарный мезан- гиопролиферативный гломерулонефрит (сегментарная пролиферация мезангия, увеличение мезаН1 иального матрикса) . Определяется гиалиноно-капел1 ная дистрофия нефроцитов вплоть до деструкции значительной части клеток, инфильтрация интерстиция (фибробласты, макрофаги, лимфоциты). Количество незрелых гранул в эпителиоидных клетках нжста- гломерулярного комплекса увеличено. Число липидных гранул в интерстици- альных клетках относительно невелико.

Таким образом, данный опыт подтверждает возможность моделирования нарастакщих морфологических изменений за счет увеличения срока введения арахидоновой кислоты, при этом получена модель пиелонефрита, весьма близкая к естественной морфологической картине заболевания с сочетанием стромально-тубуло-сосудистых изменений. Имеются нарушения почечного кровотока 2 степени по данным полчрео- графии и морфологические признаки дискоординации функций эндокринных аппаратов регуляции внутрипочечного кровообращения.

П р и м е р 3. Крыса № 18 (самкч), масса 200 г, клинически здорова. Вводят внутрибрюшинно арахидоновую кислоту 2,2 мг в 1 МП раствора (10 мг/мг массы тела) ежедневно 1 раз в сутки

10

в течение 20 дней, на двадцатые сутки эксперимента вводят в яремную вену 1 мл взвеси культуры кишечной палочки непатогенного штамма 0-II1 в количестве 10 колоний. На двадцать восьмые рутки эксперимента производят поли- реографическое и комплексное морфологическое исследование почек. Под гек- сеналовым наркозом производят лапаро- томию, обнажают почки, вводят в корковое вещество, интермедиарную зону и мозговое вещество трехкангшьные игольчатые электроды, регистрируют реонефрограмны. При анализе поли- реограмм наблюдают уменьшение кровенаполнения коркового вещества, еще большее уменьшение юкстамедуллярно- го кровотока, увеличение кровенаполнения мозгового вещества, сопровождавшееся флебостазом. Коэффициент распределения кровотока - 2:1:7. В корковом веществе эластичность сосудов снижена, их периферическое сопротивление и тонус повышены. Венозный 25 отток затруднен. В мозговом веществе низка эластичность, высок тонус сосудов, периферическое сопротивление меньше, а затруднение венозного от15

20

тание соединительной ткани. При гис- тоэнзиматическом исследовании резкое снижение активности сукцинат- и лак- татдегидрогеназы в клетках лубочков и эпителии проксимальных канальцев. В дистальных канальцах и собирательных трубочках обнаружена низкая активность сукцинатдегидрогеназы и высокая - лактатдех идрогеназы. При элект- ронномикроскопическом исследовании обнаружен экстра- и интракапиллярный гломерулонефрит, сегментарная полифе- рация мезангия, увеличение мезанги- ального матрикса, деструктивные изменения подоцитов (в основном) и развитие перигломерулярного склероза. Изменения нефроцитов вплоть до деструкции значительной части клеток. В сохранных эпителиоидных клетках экста- гломерулярного комплекса значительно уменьшено количество незрелых гранул, что свидетельствует об истощении функции ЮГК как эндокринного аппарата регуляции почечного кровотока. Определяется деструкция интерстициальных клеток, в цитоплазме сохранных ИК уменьшено количество липидных гранул, эти клетки лишены отростков, окружены

, d ОС i t 7М

тока - больше, чем в корковом вещест-.JQ волокнами соединительной ткани. Отме... „...«.( vx V.f-r4OV1Utf TUIIM (T mM О DO

ве. Выявлена дисфункция венозной системы. Таким образом, набладается выраженная недостаточность внутрипочеч- ного кровотока с отсутствием резервов улучшения почечной гемодинамики - на- рушение кровообращения 3 степени. Затем животное выводят из опыта, почки удаляют и подвергают комплексному морфологическому исследованию.

При осмотре почки уменьшены в раз- мерах, поверхность их со звездчатыми втяжениями, окраска с желтовато-глинистым и сероватым оттенком. На разрезе корковый слой истончен, серовато- глинистого вида, имеются рубцовые д Бтяжения. Граница интермедиарной зоны и мозгового вещества стерта. При гистологическом исследовании коркового вещества обнаружены атрофия, склероз и гиалиноз клубочков, разрастание нефротелия, атрофия канальцевого эпителия, склероз и инфильтрация стромы лимфогистиоцитарными элементами, очаги тиреоидизации, сужение артериол. В мозговом веществе отмечена субатрофия канальцевого эпителия, отек, массивная лимфогистиоцитарная инфильтрация и склероз стромы. Склероз сосудов л периваскулярное разрасчается инфильтрация интерстиция фибро бластами, макрофагами, лимфоцитами.

Таким образом, данный опыт подтвер ждает возможность моделирования терми нальных морфологических изменений за счет увеличения срока введения арахи- доновой кислоты, при этом получена модель пиелонефрита, весьма близкая к естественной морфологической картине сморщивания почек. Имеются нарушения почечного кровотока- 3 степени по данным полиреографии и морфологические признаки истощения функций эндо- кринных аппаратов регуляции почечного кровотока.

Преимуществом предлагаемого способа (по сравнению с известными) является более быстрое и более стойкое нарушение почечной гемодинамики. Это привадит к приближению модели к естественной морфологической картине за болевания, сокращению срока моделирования в 1,5-3 раза, более высокой воспроизводимости модели, удешевлению ее стоимости, к возможности регулирования стадии пиелонефрита и поддержания его на заданном уровне, независимости моделирования от гормональной чувствительности организма.

0

25

5

0

тание соединительной ткани. При гис- тоэнзиматическом исследовании резкое снижение активности сукцинат- и лак- татдегидрогеназы в клетках лубочков и эпителии проксимальных канальцев. В дистальных канальцах и собирательных трубочках обнаружена низкая активность сукцинатдегидрогеназы и высокая - лактатдех идрогеназы. При элект- ронномикроскопическом исследовании обнаружен экстра- и интракапиллярный гломерулонефрит, сегментарная полифе- рация мезангия, увеличение мезанги- ального матрикса, деструктивные изменения подоцитов (в основном) и развитие перигломерулярного склероза. Изменения нефроцитов вплоть до деструкции значительной части клеток. В сохранных эпителиоидных клетках экста- гломерулярного комплекса значительно уменьшено количество незрелых гранул, что свидетельствует об истощении функции ЮГК как эндокринного аппарата регуляции почечного кровотока. Определяется деструкция интерстициальных клеток, в цитоплазме сохранных ИК уменьшено количество липидных гранул, эти клетки лишены отростков, окружены

.JQ волокнами соединительной ткани. Отмеволокнами соединительной ткани. Отмеv r«« kmf r« vx V.f-r4OV1Utf TUIIM (T mM О DO

чается инфильтрация интерстиция фибро- бластами, макрофагами, лимфоцитами.

Таким образом, данный опыт подтверждает возможность моделирования терминальных морфологических изменений за счет увеличения срока введения арахи- доновой кислоты, при этом получена модель пиелонефрита, весьма близкая к естественной морфологической картине сморщивания почек. Имеются нарушения почечного кровотока- 3 степени по данным полиреографии и морфологические признаки истощения функций эндо- кринных аппаратов регуляции почечного кровотока.

Преимуществом предлагаемого способа (по сравнению с известными) является более быстрое и более стойкое нарушение почечной гемодинамики. Это привадит к приближению модели к естественной морфологической картине заболевания, сокращению срока моделирования в 1,5-3 раза, более высокой воспроизводимости модели, удешевлению ее стоимости, к возможности регулирования стадии пиелонефрита и поддержания его на заданном уровне, независимости моделирования от гормональной чувствительности организма.

9161

возможности создания модели как на самках, так и на самцах.

Созданная модель позволяет раскрыть некоторые стороны патогенеза необструктивного пиелонефрита, в частности, роль нарушения внутрипо- чечной гемодинамики, регулируемой простагландииной системой почки, в развитии воспалительного процесса, указать на роль предшественников простагландинов, в частности, арахи- доновой кислоты, в развитии нарушения почечной гемодинамики и последухяцего воспаления, что требует принципиально иного подхода к противовоспалительной терапии заболеваний почек.

10

Формула изобретения Способ моделирования пиелонефрита путем нарушения почечной гемодинамики курсовым введением в организм живот- ного химического агента, изменякщего синтез почечных простагландинов, и гематогенного инфицирования культурой кишечной палочки, отличающийся тем, что, с целью повьппе- ния воспроизводимости способа за счет создания первичного дисбаланса в зидокринной системе почек, изменение синтеза простагландинов вызывают введением арахидоновой кислоты внутрибрюшинно в дозе 2,5-10,0 мг/кг в 1 сут в течение 10-20 дней.

Изобретение относится к области пульмонологии. С целью повышения воспроизводимости известных способов за счет создания первичного дисбаланса в эндокринной системе почек, изменение синтеза простагландинов вызывают введением арахидоновой кислоты внутрибрюшинно в дозе 2,5 - 10 мг/кг ^. сут в течение 10 - 20 дней.