Способ моделирования иммунодефицитного состояния Советский патент 1992 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к медицине, преимущественно к иммунологии, и может быть использовано для моделирования недостаточности иммунной системы для изучения патологических механизмов развития приобретенного иммунодефицитного состояния и разработки новых методов иммуно- коррекции.

Известно, что приобретенная (вторичная) недостаточность иммунитета является следствием повреждения иммуной системы.

Приобретенные иммунодефициты в последние годы вызывают особый интерес, поскольку они осложняют лечение целого ряда патологических состояний, таких как бронхиальная астма, ревматизм, хроническая пневмония, язвенная болезнь, гипертония и т.д.

Экспериментальные модели иммунодефицита позволяют анализировать характер нарушений иммунных механизмов и способствуют раскрытию причин нарушений в иммунной системе, что значительно расширяет возможности клинической терапии в диагностике, профилактике и лечении данной патологии. Известно несколько спосоа

со

.N ел ю

бов моделирования иммунодефицитного состояния.

Моделирование аутоиммунного миокардита осуществляется путем дозированных физических нагрузок, в 2-3 раза превышающих оптимальные. Однако широкое применение данного метода ограничено сложностью индивидуальной дозировки физической нагрузки.

Второй способ моделирования связан с введением фармокологического вещества гамма-глобулина (Авт. св. № 1476517, СССР, G 09 В 23/28). Для осуществления способа предварительно получают гипериммунную сыворотку против субкомиссу- рального органа мозга, из нее выделяют гамма-глобулин и вводят его внутрибрю- шинно мелким лабораторным животным. Получение модели иммунодефицита с помощью данного способа сложно, требует проведения многоэтапного процесса: выделение мозга у крупного рогатого скота, приготовление эмульсии, введение в подушечки лап и кожу спины собаки. Затем через 14 дней после иммунизации животного следует получение гипериммунной сыворотки, выделение из нее гамма-глобулина и введение последнего внутрибрю- шинно мелкому лабораторному животному.

Получение модели с помощью данного способа требует длительного времени, кропотливого труда и больших материальных затрат.

Известен также способ моделирования иммунодефицитного состояния путем внут- рибрюшинного введения гепарина (Авт. св. № 1205169, СССР, С 09 С 23/28).

Для осуществления способа гепарин в дозе 130 ед. на 100 г массы животного вводят внутрибрюшинно в течение 5-7 дней. Способ позволяет создать модель иммунодефицита с очень большим сроком действия, до 4 месяцев, в то время как другие модели сохраняются лишь 2-3 дня.

Количество Т-лимфоцитов уменьшается до 15% (до курса инъекции гепарина содержание Т-лимфоцитов равнялось 47%), В-лимфоцитов - 20%. При гистологическом исследовании обнаружено выраженное опустошение Т-зависимых зон в селезенке и лимфоузлах и их сужение на 52% по сравнению с исходом, а также сужение коркового слоя тимуса до 30 мкм (в исходе 110 мкм).

Указанные изменения являлись экспериментальным аналогом клиники иммунодефицитного состояния.

Обладая целым рядом преимуществ, данный способ моделирования осложняется развитием геморрагии, гипокоагуляций, приводящих к летальному исходу. Следует

также учитывать индивидуальную непереносимость гепарина и появление аллергических реакций.

Цель изобретения - повышение воспроизводимости модели за счет снижения чис0 ла осложнений и сокращения побочных реакций у животных.

Цель достигается тем, что в известном способе моделирования иммунодефицитного состояния, угнетения клеточного им5 мунитета животное подвергают воздействию постоянного электрического поля напряжением 100-110 кВ/м в течение 20-22 дней с ежедневной четырехчасовой экспозицией.

0 Постоянное электрическое поле создавали в экспериментальной камере представляющей собой параллельно расположенные алюминиевые пластины, создающие равномерное постоянное

5 электростатическое поле (ПЭП). Расстояние между пластинами 0,75 м. Величина электростатического поля рассчитывается по

формуле Е -т-, где Е - величина напряо женности, V - значение разности потенциалов; h - расстояние между пластинами. Необходимое ПЭП создается высоковольтным статистическим преобразователем ПВС-160, при этом на верхний электрод

5 подается постоянное напряжение отрицательного знака, а нижний электрод заземляется.

Для контроля иммунологического статуса у половины крыс проводили

Q иммунизацию эритроцитами барана внутрибрюшинно в дозе 1 х 108, 0,2 мл за пять суток до окончания воздействия фактора. После отмены фактора иммунизированных животных забивали.

с Остальных,иммунизация которых осуществлялась также за 5 суток до забоя, забивали спустя 4 месяца.

Состояние вторичного иммунодефицита оценивали по иммунологическим показап телям: количеству Т-лимфоцитов в селезенке и тимусе, количеству В-лимфоцитов (метод спонтанного розеткообразова- ния (4,5), гистологическим показателям характеристика коркового слоя тимуса, Т- зависимых зон в селезенке и лимфатических узлах, степень их сгущения по отношению н контролю.

Примеры конкретного выполнения спо соба:

П р и м е р 1. На крыс популяции Вистер, массой 180 ± 20 г (в количестве 20 шт.) воздействуют постоянным электрическим полем напряженностью 100 В/м с длительностью экспозиции 4 ч в течение 20 дней.

За пять дней до окончания воздействия фактора половину животных (10 шт.) иммунизировали эритроцитами барана. После отмены фактора иммунизированных животных забивали, остальных (10 шт.) забивали через 4 месяца.

Количество Т-лимфоцитов в тимусе уменьшалось до 14%, а в селезенке до 13% (в норме количество их составляло 47 и 30%). Количество В-лимфоцитов составило 14%.

При такой картине иммунологических показателей в крови было выявлено увеличение насыщения гемоглобина кислородом и увеличение напряжения кислорода как в артериальной (a.dorsalis), так и в венозной крови (v.cava posterior). Показатели кислотно- щелочного равновесия и уровень утилизации кислорода в тканях сохранялись при этом в пределах нормы,

Гистологические исследования после забоя животных выявили выраженное опустошение Т-зависимых зон в селезенке и лимфатических узлах и их сужение на 52% по сравнению с контролем, а также сужение коркового слоя тимуса до 30 мкм.

Указанные изменения были обнаружены у крыс, которые были забиты через 4 месяца после окончания воздействия ПЭП (количество Т-лимфоцитов 13%, количество В-лимфоцитов 14%, нормализация гистост- руктуры лимфоидных органов отсутствовала).

Следовательно, воздействие на иммунную систему ПЭП напряженностью 100 кв/м с ежедневной четырехчасовой экспозицией в течение 20 дней является достаточным для воспроизведения модели иммунологической недостаточности.

П р и м е р 2. На крыс массой 180 ± 14 г (в количестве 20 шт.) воздействуют ПЭП напряженностью 100 кв,м в течение 22 дней по 4 часа в сутки.

Методика определения иммунологического статуса, как в примере 1.

Количество Т-лимфоцитов в тимусе и селезенке составляло соответственно 13 и 12%; количество В-лимфоцитов - 13%.

Анализ газового состава крови выявил достоверное по сравнению с контролем увеличение насыщения гемоглобина кислородом и увеличение напряжения кислорода в крови (артериальной и венозной). Показатели кислотно-щелочного равновесия и уровень утилизации кислорода в тканях сохранялись в пределах нормы.

Гистологические исследования после забоя животных выявили опустошение Т- зависимых зон в селезенке и лимфатических узлах и их сужение в 48%, а также

сужение коркового слоя тимуса до 26 мкм (табл. 1).

Указанныешменения сохранялись в течение 4 месяцев и свидетельствовали о выраженной картине иммунологической

недостаточности, что является экспериментальным аналогом клиники иммунодефи- цитных состояний.

П р и м е р 3. На крыс массой 185 ± 15 г (20 шт.) воздействуют ПЭП напряженностью

90 кВ/м, с четырехчасовой экспозицией в течение 18 дней.

После отмены фактора половину крыс, предварительно иммунизированных, забивали.

Количество Т-лимфоцитов в тимусе и селезенке составляло соответственно 27 и 18%, а В-лимфоцитов 20%.

Анализ газового состава артериальной крови выявил достоверное по сравнению с

нормой (Р 0,5) увеличение насыщения крови кислородом; степень насыщения гемоглобина кислородом была также выше, чем в норме. Показатели КЩР и степень утилизации кислорода в тканях не отличалась от

нормы.

Гистологические исследования выявили изменения в Т-зависимых зонах в селезенке и В-лимфатических узлах, в корковом слое тимуса, однако выраженность их была достоверно меньше, чем в примерах 1 и 2.

Оставшихся животных забили через 3 месяца (5 крыс) и через 4 месяца (5 крыс).

Выявлена картина угнетения Т- и Вклеток и нарушение особенности по гистологическим показателям только через 3 -месяца; через 4 месяца количество Т- и В-клеток достоверно не отличалось от нормы.

Следовательно, ПЭП данных параметров не обеспечивает выраженного эффекта иммунодефицитного состояния. Длительность воспроизведения модели составляла только 3 месяца.

Однако важно подчеркнуть, что первичные изменения клеточного состава Т- и В- лимфоцитов (угнетение) сопровождались изменением газового состава крови (увеличение напряжения кислорода).

П р и м е р 4. На крыс массой 180 ± 20 г (в количестве 20 шт.) воздействуют ПЭП напряженностью 120 кВ/м с четырехчасовой экспозицией в течение 24 дней.

После отмены фактора половину крыс (иммунизированных) забивали.

Количество Т-лимфоцитов в тимусе и се- лезенке составляло соответственно 23 и 20%, количество В-лимфоцитов 21%.

Напряжение кислорода в артериальной крови и степень насыщения гемоглобина кислородом были достоверно выше, чем в норме, но ниже, чем у животных первой и второй опытных групп. По показателям КЩР отмечена тенденция к щелочному дефициту и увеличению степени утилизации кислорода в тканях.

Гистологические исследования выявили менее выраженные показатели опустошения Т-зависимых зон в селезенке и лимфатических узлах на 40%, сужение коркового слоя тимуса до 50%.

Указанные изменения сохранялись в течение 4 месяцев.

Следовательно, воздействие ПЭП напряженностью 120 кВ/м воспроизводит модель иммунодефицитного состояния с менее выраженной картиной угнетения именно клеточного иммунитета и сопровождается выраженными изменениями со стороны показателей крови, особенно кислородного баланса и КЩР. Последнее связано с особенностями воздействия ПЭП на ЦНС крыс.

Таким образом, модель угнетения клеточного иммунитета воспроизводится при воздействии ПЭП напряженностью 100- 110 кВ/м при четырехчасовой экспозиции в течение 20-22 дней (примеры положительного эффекта 1-2), остальные условия являются недостаточными для воспроизведения модели (примеры отрицательного эффекта 3-4).

Моделирование иммунологической недостаточности путем бесконтактного воздействия позволяет получить 100% воспроизведение модели со сроком действия 4 месяца. При этом исключаются побочные реакции моделирования: геморрагии,

воспаления, аллергические реакции, индивидуальная непереносимость фармакологических веществ, тем самым модель приближается к клиническому течению данной патологии.

Использование дополнительно для оценки иммунологического статуса показателей крови позволили полнее раскрыть патогенетический механизм вторичного иммунодефицита, что может найти применение в терапии данной патологии. Способ отличается простотой; конструкция экспериментальной камеры для воздействия ПЭП не содержит дефицитных материалов, проста в изготовлении и легко воспроизводима

в лабораторных условиях; может быть использована для массового воспроизведения дешевой и надежной модели иммунодефицитного состояния.

Формула изобретения

Способ моделирования иммунодефицитного состояния путем воздействия на иммунную систему с угнетением клеточного иммунитета, отличающийся тем, что,

с целью повышения воспроизводимости модели за счет снижения числа осложнений и сокращения побочных реакций, на животное воздействуют постоянным электрическим полем напряженность 100-110 кВ/м в

течение 4 ч на протяжении 20-22 дней.

Использование: в медицине, преимущественно в иммунологии, и может быть использовано для моделирования недостаточности иммунной системы с целью изучения патогенетических механизмов развития приобретенного иммунодефицитного состояния и разработки новых методов иммуно- коррекции. Целью изобретения является приближение модели к клиническому течению за счет снижения числа осложнений и летальных исходов животных. Сущность изобретения: животное помещают в экспериментальную камеру, представляющую собой параллельно расположенные алюминиевые пластины, создающие равномерное электростатическое поле (ЭСП). ЭСП напряженностью 150 кв/м в условиях ежедневной четырехчасовой экспозиции в течение 21 дня способно вызвать иммуноде- фицитное состояние у крыс, которое проявляется в угнетении клеточных популяций Т и В-лимфацитов, выраженное опустошение Т зависимых зон в селезенке и лимфатических узлах, а также сужение коркового слоя тимуса. Преимуществом данного способа моделирования является бесконтактное воздействие, которое сокращает побочные реакции, выражающиеся в снижении числа летальных исходов и осложнений, возникающих при введении фармакологического вещества. со С