Способ моделирования гипертрофической кардиомиопатии у крыс линии W/SS М Советский патент 1993 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано для изучения этипатогенеза кардиомиопатии у человека и поиска этио- патогеиетической терапии.

Цель изобретения - повышение адекватности модели.

Способ осуществляется следующим образом.

Из неотобранной популяции крыс линии Вистар брали по 50 самок и самцов трехмесячных крыс (вес 180-200 г). Животных помещали на 40%-ный галактозный рацион, на котором они находились в течение полутора месяцев. В результате пребывания на таком рационе у животных развивался ряд патологических признаков, определяющим из которых являются катаракты. Сроки возникновения катаракт определяются как маркеры чувствительности данных животных к патологическому действию галактозы. Основную группу (опытную) составляли животные, у которых катаракты появились

на 17-19 день, они определены нами как чувствительные к галактозе. Животные, у которых катаракты развивались на 40-44 день определены как устойчивые к галактозе, они составили контрольную группу. Потомство, полученное от чувствительных и устойчивых к галактозе животных (Fi опять исследовали на чувствительность к галактозе, помещая 40-дневных крысят (вес тела 70-80 г) на 40% галактозный рацион, Далее для скрещивания ссаживали братьев и сестер поколения : FL у которых катаракты развивались в ран-1 ние сроки. Потомство F2 испытывали таким i же образом на чувствительность к галакто- зе, помещая животных на богатый галактоз- ный рацион. Для получения Рз и Р отбирали наиболее чувствительных к галактемическо- му действию галактоза братско-сестринские пары. Начиная с пятого поколения галактозу с рационом животным более не скармливали, и отбор в поколения Fs-F$ проводили нз основании раннего обнаружения у животных спонтанных катаракт. Нами устамовле00

ю о

но, что к девятому поколению происходит прочное закрепление признаков кардиоми- опатии, которые сохраняются и у потомков в последующих поколения.

Для поддержания признаков кардиоми- опатии в линии животных продолжали тесный инбридинг потомков, чувствительных к галактозе крыс. Одновременно аналогичным способом проводили инбридинг устойчивых к галактозе животных.,

В процессе получения опытной и контрольной линии забивали группу животных каждого поколения в разные возрастные периоды для проведения соответствующих ис- следований. При этом обнаружено увеличение массы сердца у животных линии W/SSM по сравнению с животными конт- рольной линии. Различия массы сердца в контроле и опыте проявлялись, начиная с месячного возраста и сохранялись на протяжении всей жизни животного (табл. 1). Гистологические исследования показали,что у крыс линии W/SSM имеет место в основном, гипертрофия боковой стенки левого желудочка.

В миокзрдиоцитах регистрируется очаговое, пылевидное и мелкоглыбчатое распределение гликогена, наиболее явно выраженное у взрослых животных. Выявляется умеренно выраженный периваскуляр- ный фиброз с редкими диффузными лимфоцитарными инфильтратами, с диффузным циркуляторным утолщением стенок мелких артерий и артериол, а также неравномерная гиперплазия миокардиоцитов (фиг. 3). Нарушена ориентация мышечных волокон (фиг. 2). Регистрируются также ядра неправильной формы и разрастание фиброзной ткани. У животных контрольной линии подобные изменения отсутствует (фиг. .1).

Патологические особенности, присущие животным линии W/SSM, входят в чис- ло признаков, характерных для гипертрофической кардиомиопатии (ГКМП) человека (табл. 2). (Кардиомиопатии, доклад Комитета экспертов ВОЗ, Серия технических докладов 697, ВОЗ: Женева, 19850. для чувствительных к галактозе крыс (опытная группа) и для людей с ГКМП характерно увеличение транспорта гексоз в эритроцитах (табл. 3, 4, 5).

У крыс линии W/SSM этот признак является наиболее важным, поскольку он расщеплен при гибридологическом анализе аналогично катаракте. Усиленный транспорт является определяющим в развитии патологии в том числе и ГКМП, с этим связа0

5

0

5

0

5

0

на высокая чувствительность- к галактозе и другим гексозам у крыс линии W/SSM. При исследовании транспорта Сахаров мы использовали 4С-глюкозу (метаболизируе- мый сахар) (табл. 3) и Н -деоксиглюкозу (Н3-ДОГ-неметаболизируемый аналог глюкозы) (табл. 4, 5). Доказательством того, что здесь имеет место увеличение не метаболизма, а транспорта, является усиленная убыль из инкубационной среды неметаболи- зируемого сахара - Н3-ДОГ(табл. 4, 5). Наблюдается также повышенное накопление гексоз как в опытах с 14С-глюкозой (табл. 3), так и в опытах с Н3-ДОГ у больных ГМКП и у крыс линии W/SSM (фиг. 4, 5). Возможно, что результатом этих процессов является накопление гликогена в миокардиоцитах у больных ГКМП.

Пример конкретного выполнения.

Из неотобранной популяции крыс линии Вистар взяли 50 животных в возрасте 1 мес. (масса тела животных 70-80 г). Животных помещали на 40%-ный галактозный рацион, на котором они находились в течение 1,5 месяцев. Из них отобрали животных, у которых катаракты появлялись в наиболее ранние сроки - на 7-15 дней (чувствительных к галактозе) и животных, у которых катаракты развивались наиболее поздно - через месяц и более (устойчивых к галактозе. .

Потомство, полученное от чувствительных и устойчивых к галактозе животных (F1) опять исследовали на чувствительность к галактозе, помещая 40-дневных крысят (массой 70-80 г) на 40%-ный галактозный рацион. В первом поколении забили по 5 животных из основной и контрольной групп и определяли у них массу сердца, которая в пересчете на 100 г массы тела составляла;

5

опытная группа 1.473 2. 433

3. 447 ср.-433,8 ± 13,4 4.417 5. 394

контрольная группа 408. 404

395 ср.-393 ± 17,7

363 39В

Р 0,05

При гистологическом исследовании регистрируется мутная дистрофия миокардиоцитов, что обычно свидетельствует о распаде липопротеидных и полисахарид- ных комплексов внутриклеточных мембран.

Затем для скрещивания ссаживали братьев и сестер первого поколения, у которых катаракты развивались в ранние сроки. Среди потомков второго поколения (F2) забили по 5-6 животных в опытной контрольной Группе,

Гистологическое исследование свидетельствует о наличии дистрофии миокарди- оцитов, умеренном расширении интерстициальных прослоек, иногда в той или иной степени - выраженной пролиферации интерстициальных фибробластов. Потомство F2 испытывали таким образом на чувствительность к галактозе, помещая животных на богатый галактозный рацион.

Для получения Рз отбирали наиболее чувствительные братско-сестринские пары после получения ими богатого галактозой рациона,

У забитых в Рз животных опытной и контрольной группы масса сердца на 100 г веса тела составляла:

размеров сердца и абсолютной толщины

миокарда боковой стенки левого желудочка.

В седьмом (F), восьмом (FB), девятом

(Fg) поколениях различия массы сердца и

гистологические изменения опытной и контрольной групп сохранялись. На основании вышеизложенного логичен вывод о том, что крысам линии W/SSM присущи признаки ГМКП. В девятом (Fg) поколении масса сер- ,

дца ( г, на 100 г массы тела) составляла:

опытная группаконтрольная группа

1.400415

2.423308

3. 417 ср. - 422,0 ±7,8355 ср. - 366 ±16,9

4.448468

5.422384

,05

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано для изучения патогенеза кардиомиопатии. Для повышения адекватности модели среди крыс линии Вистар отбирают высокочувствительных к галактозе крыс и проводят инбридинг до 9 поколения.

±7,3

контрольная группа 374 383

394 ср. 385,6 ±8,9 415

362 Р 0,05

При гистологическом исследовании регистрировались вышеописанные изменения.

Пятое поколение (Fs). Масса сердца на 100 г массы тела крыс:

опытная группаконтрольная группа

4,405384 5.400 383 Р 0.05

Гистологическая картина аналогична приведенной выше. Масса сердца на 100 г веса тела животных шестого поколения (Рб):

опытная группаконтрольная группа

Р 0.05

При гистологическом исследовании выражен периваскулярный фиброз с редкими диффузными лимфоцитарными инфильтратами, неравномерный гиперплазией мио- кардиоцитов. Наблюдается увеличение

Гистологические исследования в Fg показывают, что в миокарде животных линии W/SSM присутствуют изменения, аналогичные тем, что регистрируются при ГКМП человека: отчетливо прослеживается увеличение размеров сердца и абсолютной толщины миокарда боковой стенки левого желудочка. Цвет миокарда - светлый (песоч- но-глинистый), что по патологоанатомическим критериям свидетельствует о тканевой гипоксии миокардиальной ткани, обычно приводящей к жировой, реже к мутной дистрофии. Выявляется мелкоглыбчатое распределение гликогена в миокардиоцитах,

периваскулярный фиброз с редкими диффузными лимфоцитарными инфильтратами, неравномерной гиперплазией миокардио- цитов(фиг. 3). Нарушена взаимная ориентация мышечных волокон (фиг. 2).

При использовании способа достигается положительный эффект, который состоит в том, что способ позволяет получить высоковоспроизводимую модель ГКМП, напоминающую клиническую картину ГКМП

человека по морфологическим и биохимическим признакам. Эта модель имеет преимущества в том, что известен изначальный провоцирующий фактор и это дает возможность изучить этиопатогенез заболевания.

Формула изобретения

Способ моделирования гипертофиче- ской кардиомиопатии у крыс линии W/SSM путем отбора и инбридинга, отличающийся те,м что. с целью повышения воспроизводимости, отбирают высокочувствительных к галактозе крыс и проводят инбридинг до 9 поколения.

Масса миокарда крыс линии W/SSM и устойчивой к галактозе линии

Основные патоморфологические признаки гипертрофической кардиомиопатии

У человека

межжелудочковой перегородки, боковой

стенки левого желудочка

Транспорт 14С- глюкозы в эритроцитах больных гипертрофической кардиомиопатией

Примечание: Приведенные цифры средние из 15 опытов.

Та блица 1

Таблица 2

У крыс линии W/SSM

толщины миокарда боковой стенки левого

желудочка

Пылевидное и мелкоглыбчатое распределение гликогена в миокардиоцитах

Таблица 3

Таблица А

Интенсивность поглощения Н -2 деоксиглюкозы эритроцитами крыс линии W/SSM и

устойчивой к галактозе линии

Примечание: Приведенные цифры - средние из 6 опытов Н3 - ДОГ - Н3-2-де- оксиглюза

Интенсивность поглощения Н -2-деоксиглюкозы эритроцитами доноров и больных ГКМП

Примечание: Приведенные цифры средние из б опытов Н - ДОГ - Н - 2- деоксиглюкоза

Таблица 5

фиг.1

.2

Фиг.З

Фиг, 4 Накопление Ir-2-деоксиглюкозы в эритроцитах больных гипертрофической кардиомиопатией (- .в сравнении о донорами (--.-)

-)

200

oC

; 10 20 SO ЗД 50 60 70 SO W iOO /чин

. 5 Накопление Ег 2-деоксиглюкозы в эритроцитах крыс

линии W/SSM (---) и контрольной линии (- - -)