[go: up one dir, main page]

RU2815888C1 - Способ моделирования изопротеренолиндуцированной хронической сердечной недостаточности у крыс возрастом 24 месяца - Google Patents

Способ моделирования изопротеренолиндуцированной хронической сердечной недостаточности у крыс возрастом 24 месяца Download PDF

Info

Publication number
RU2815888C1
RU2815888C1 RU2023116222A RU2023116222A RU2815888C1 RU 2815888 C1 RU2815888 C1 RU 2815888C1 RU 2023116222 A RU2023116222 A RU 2023116222A RU 2023116222 A RU2023116222 A RU 2023116222A RU 2815888 C1 RU2815888 C1 RU 2815888C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
injection
experiment
day
chf
heart failure
Prior art date
Application number
RU2023116222A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Александрович Афанасьев
Татьяна Юрьевна Реброва
Вячеслав Андреевич Корепанов
Иван Вадимович Степанов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" (Томский НИМЦ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" (Томский НИМЦ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" (Томский НИМЦ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2815888C1 publication Critical patent/RU2815888C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к медицине, а именно к области воспроизведения в эксперименте болезней человека в пожилом возрасте, и может быть использовано для моделирования хронической сердечной недостаточности у лабораторных крыс возрастом 24 месяца. Для этого крысам в возрасте 24 месяцев подкожно вводят изопротеренол в дозе 10 мг/кг 4 раза в течение 11 суток по следующей схеме: 1-я инъекция в 1-й день эксперимента, 2-я инъекция на 4-й день эксперимента, 3-я инъекция на 8-й день эксперимента, 4-я инъекция на 11-й день эксперимента. Морфологическое исследование сердца, почек, легких и головного мозга с целью подтверждения развития хронической сердечной недостаточности проводят через 60 суток после последней инъекции. Изобретение обеспечивает развитие стойких морфофункциональных изменений в тканях миокарда, мозга, легких и почек. 5 ил., 1 пр.

Description

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к области воспроизведения в эксперименте болезней человека в пожилом возрасте. Изобретение может быть использовано для моделирования хронической сердечной недостаточности (ХСН) в стареющем организме с целью изучения возрастных особенностей ремоделирования миокарда и динамики изменения специфических маркеров на различных сроках формирования ХСН. Постарение населения большинства развитых стран обострило необходимость изучения механизмов развития ХСН в старом и суперстаром возрасте и апробация фармакологических веществ, разработанных для рациональной терапии и профилактики, требует разработки адекватной экспериментальной модели сердечной недостаточности у крыс возрастом 24 месяца.
Известны способы моделирования ХСН у молодых животных возрастом от 4 до 6 месяцев [Teerlink J.R. 1994; Цветкова А.С., 2019; Капелько 2014; Zhang XJ, 2021]. Данные способы являются наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату. Недостатком этих способов при моделировании ХСН у крыс возрастом 24 месяца является гибель 90% экспериментальных животных уже в первые часы.
В проанализированной патентной и научной литературе адекватного прототипа моделирования ХСН у крыс возрастом 24 месяца не обнаружено.
Целью изобретения является создание способа развития у крыс возрастом 24 месяца стойких морфологических изменения тканей миокарда, мозга, легких и почек характерных для ХСН.
Цель достигается следующим образом. Животным под кожу в области холки вводят изопротеренол гидрохлорид в дозе 10мг/кг 4 раза в течение 11 суток по следующей схеме: 1-я инъекция на 1-й день эксперимента, 2-я инъекция на 4-й день эксперимента, 3-я инъекция на 8-й день эксперимента, 4-я инъекция на 11-й день эксперимента. Определение морфологических изменений в тканях миокарда, мозга, легких и почек проводят через 60 суток после последней инъекции. Всё это время животных содержали в условиях вивария.
Нами впервые экспериментально показано, что у крыс возрастом 24 месяца, после подкожного введения изопротеренола гидрохлорида в дозе 10мг/кг 4 раза в течение 11 суток и последующего содержания в течение 60 суток в условиях вивария, развиваются выраженные изменения миокарда, мозга, легких и почек характерные для ХСН.
Заявляемое изобретение может быть использовано в экспериментальной медицине и биологии для моделирования, изучения возраст специфических механизмов формирования ХСН и доклинической апробации новых фармакологических препаратов, разрабатываемых для лечения недостаточности миокарда у пожилых людей.
Новым в предлагаемом изобретении является то, что для постановки модели изопротеринол гидрохрид вводят в дозе 10 мг/кг 4 раза с интервалом между инъекциями 2 суток, что меньше в 17 раз используемой для молодых животных дозы препарата и позволяет значительно увеличить процент выживания животных в первые сутки после его введения. Так же новым в предлагаемом способе является увеличение до 60 суток срока формирования ХСН у старых животных, поскольку по истечении 30 суток после введения препарата нам не удалось обнаружить характерных морфологических изменений, отмечаемых на этом сроке у молодых особей.
Новые признаки проявили в заявляемой совокупности свойства явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и неочевидные для специалиста. Идентичной совокупности признаков не обнаружено в патентной и научно-медицинской литературе.
Предлагаемый в качестве изобретения способ может быть использован для изучения молекулярно-клеточных механизмов формирования ХСН в стареющем организме.
Исходя из вышеизложенного, следует считать предлагаемый способ моделирования ХСН у крыс в возрасте 24 месяца соответствующим условиям патентоспособности «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость».
Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему фигур.
На фиг. 1 представлены микрофотографии гистологических препаратов миокарда крыс (а) - контрольной группы и (б) - группы с ХСН (окраска гематоксилином и эозином, увеличение х200 и х400 соответственно).
На фиг. 2 представлена гистологическая картина миокард крысы с ХСН при проведении поляризационной микроскопии. Увеличение х400.
На фиг. 3 представлены микрофотографии гистологических препаратов почек крыс (а) - контрольной группы и (б) - группы с ХСН (окраска гематоксилином и эозином, увеличение х200 и х400 соответственно).
На фиг. 4 представлена гистологическая картина легких крыс (а) - контрольной группы и (б) - группы с ХСН (окраска гематоксилином и эозином, увеличение х200).
На фиг. 5 представлена гистологическая картина головного мозга крыс (а) - контрольной группы и (б) - группы с ХСН (окраска гематоксилином и эозином, увеличение х400).
Способ осуществляют следующим образом. Крысам-самцам возрастом 24 месяца, подкожно в область холки вводят раствор изопротеринола гидрохлорида в 9% NaCl в дозе 10мг/кг 4 раза в течение 11 суток с интервалами между инъекциями по следующей схеме: 1-я инъекция на 1-й день эксперимента, 2-я инъекция на 4-й день эксперимента, 3-я инъекция на 8-й день эксперимента, 4-я инъекция на 11-й день эксперимента. Животных содержат в условиях вивария на стандартном рационе в течение 60 суток после последней инъекции. В течение этого срока у них формируется ХСН. На 60 сутки после последней инъекции изопротеринола гидрохлорида осуществляют забор миокарда, легких, почек и головного мозга. Для гистологического исследования органы фиксируют в 10% нейтральном забуференном формалине. Гистологические препараты изготавливают по стандартной методике, срезы окрашивают гематоксилином и эозином [Меркулов, 1969 ].
Пример
При проведении экспериментов крысы достигшие возраста 24 месяца были разделены на две группы.
1. Контроль - 10 крыс-самцов, которым подкожно вводили 9% NaCl по схеме введения препарата из расчета 1мл/кг.
2. Группа ХСН - 10 крыс-самцов, которым была смоделирована ХСН путем подкожного введения изопротеренол гидрохлорида в дозе 10 мг/кг 4 раза в течение 11 суток с интервалами между инъекциями по следующей схеме: 1-я инъекция на 1-й день эксперимента, 2-я инъекция на 4-й день эксперимента, 3-я инъекция на 8-й день эксперимента, 4-я инъекция на 11-й день эксперимента. Формирование ХСН происходит в течение 60 суток после последней инъекции.
После окончания инъекций животных обеих групп оставляли в течение 60 суток в условиях вивария на стандартном рационе.
Животных опытной и контрольной групп выводили из эксперимента путем декапитации под эфирным наркозом в соответствии с требованиями Европейской конвенции по защите экспериментальных животных 86/609 EEC [European Convention].
Для подтверждения развития ХСН при использовании предлагаемого способа проведен сравнительный анализ морфологической картины в тканях миокарда, мозга, легких и почек крыс опытной и контрольной групп. Для гистологического исследования органы иссекали из организма животного и фиксировали в 10% нейтральном формалине. Выполняли стандартную проводку образцов в спиртах с приготовлением парафиновых блоков и гистологических препаратов.
На фиг. 1 изображены срезы миокарда крыс из группы контроля (а) и группы с ХСН (б). В миокарде животных с ХСН наблюдается выраженный периваскулярный (1) и петлистый межуточный (2) фиброз, очаговая регенераторная гипертрофия кардиомиоцитов (3). Выявленные особенности морфологической картины миокарда характерны для ХСН, что подтверждает формирование ХСН у животных опытной группы и адекватность выбранной нами модели.
Проведение поляризационной микроскопии срезов миокарда животных опытной группы (фиг. 2) показало, что в участках некроза кардиомиоцитов отмечается фрагментация волокон (4) и селективное свечение клеток (5), также определяются контрактурные изменения I-II порядка с наличием полных и частичных поперечных разрывов цитоплазмы кардиомиоцитов (6).
На гистологических препаратах почек крыс с ХСН (фиг. 3б) наблюдаются характерные для данной патологии изменения ткани почек неравномерно выраженное полнокровие капилляров клубочков (7) и межканальцевой сети (8). Для эпителия проксимальных почечных канальцев характерна зернистая дистрофия (9). В группе контрольных крыс, такие особенности морфологической картины почек отсутствовали.
На фиг. 4 представлена гистологическая картина легких крыс контрольной группы (а) и группы с ХСН (б). В препаратах лёгких крыс с ХСН отмечается неравномерное полнокровие внутриорганных капилляров (10), в части полей зрения определяются дистелектазы (11), явления фиброза межальвеолярных перегородок (12) и перивазальный фиброз (13). В группе контрольных крыс, такие особенности морфологической картины лёгких отсутствовали.
На фиг. 5 представлена гистологическая картина головного мозга крыс контрольной группы (а) и группы с ХСН (б). В головном мозге животных с ХСН отмечается полнокровие капилляров (10), слабый перицеллюлярный или умеренный перивазальный отек (14), дистрофические изменения нейронов коры (15).
В эксперименте на крысах-самцах возрастом 24 месяца показано, что при подкожном введении изопротеренол гидрохлорида в дозе 10 мг/кг по предложенной схеме на 60 сутки после последней инъекции в тканях миокарда, мозга, легких и почек сформировались изменения этих органов типичные для ХСН. Предлагаемый способ обеспечивает развитие приближенной к клиническим условиям картины изменений в жизненно важных органах и может быть использован для моделирования ХСН у крыс возрастом 24 месяца.
Список литературы
1. Капелько В.И. Комплексное исследование сердца крыс при поражении изопротеренолом / Капелько В.И., Лакомкин В.Л., Лукошкова Е.В. и др. // Кардиология -2014.-№ 3.- С. 46-56. doi: 10.18565/cardio.2014.3.46-56
2. Меркулов Г.А. Курс патогистологической техники. Медицина, Ленинградское отделение, 1969. 422 с.
3. Цветкова А.С. Электрофизиологическое ремоделирование правого желудочка при экспериментальной сердечной недостаточности различной этиологии. / Цветкова А.С., Крандычева В.В., Харин С.Н. // Бюллетень сибирской медицины. - 2019.- Т.18- №2.- С. 165-174. https://doi.org: 10.20538/1682-0363-2019- 2-165-174
4. Matsuyoshi Y.N. Left ventricular function of isoproterenol-induced hypertrophied rat hearts perfused with blood: mechanical work and energetics. / Matsuyoshi Y.N., Nishiyama A., Takaki М. et al. // Am J Physiol Heart Circ Physiol. - 2009.-297.-H1736-H1743. doi: 10.1152/ajpheart.00672.2009
5. Teerlink J.R. Progressive ventricular remodeling in response to diffuse isoproterenol-induced myocardial necrosis in rats. / Teerlink J.R., Pfeffer J.M., Pfeffer M.A. // Circ. Res. - 1994. - Vol.75.-№1.- Р. 105-113. doi: 10.1161/01.res.75.1.105
6. Zhang X.J. Ferulic Acid Ameliorates Isoproterenol-Induced Heart Failure by Decreasing Oxidative Stress and Inhibiting Cardiocyte Apoptosis via Activating Nrf2 Signaling Pathway in Rats. / Zhang X.J., Cui Z.H., Zhao Y.X., et al. // Biol Pharm Bull. 2021;44(3):396-403. doi: 10.1248/bpb.b20-00783. PMID: 33642547
7. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for exsperimental and other scientific purposes. Strasburg: Council of Europe, 1986:51.

Claims (1)

  1. Способ моделирования изопротеренолиндуцированной хронической сердечной недостаточности у крыс возрастом 24 месяца, заключающийся в том, что подкожно вводят изопротеренол, отличающийся тем, что препарат вводят в дозе 10 мг/кг 4 раза в течение 11 суток по следующей схеме: 1-я инъекция в 1-й день эксперимента, 2-я инъекция на 4-й день эксперимента, 3-я инъекция на 8-й день эксперимента, 4-я инъекция на 11-й день эксперимента, при этом морфологическое исследование сердца, почек, легких и головного мозга с целью подтверждения развития хронической сердечной недостаточности проводят через 60 суток после последней инъекции.
RU2023116222A 2023-06-21 Способ моделирования изопротеренолиндуцированной хронической сердечной недостаточности у крыс возрастом 24 месяца RU2815888C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2815888C1 true RU2815888C1 (ru) 2024-03-25

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2286606C1 (ru) * 2005-03-22 2006-10-27 Государственное учреждение Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской Академии медицинских наук Способ моделирования очаговых повреждений миокарда

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2286606C1 (ru) * 2005-03-22 2006-10-27 Государственное учреждение Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской Академии медицинских наук Способ моделирования очаговых повреждений миокарда

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАЗАЧЕНКО А.А. и др. Экспериментальное моделирование хронической сердечной недостаточности / Биомедицина, 2013, N 3, стр. 41-48. ГУРОВА Н.А. и др. МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗОПРОТЕРЕНОЛОВОЙ ИШЕМИИ МИОКАРДА У КРЫС / ВОЛГОГРАДСКИЙ НАУЧНО-МЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ, 2012, 2, стр. 51-54. TOTH K. et al. Sex dimorphism in isoproterenol-induced cardiac damage associated neuroinflammation and behavior in old rats / Front. Aging Neurosci., 2022, 14:854811, 11 pages. GRIMM D. et al. Development of heart failure following isoproterenol administration in the rat: role of the renin-angiotensin system / Cardiovascular Research, 1998, 37, pp. 91-100. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Salahuddin et al. Structural changes in the rat brain after carotid infusions of hyperosmolar solutions: an electron microscopic study
Vehaskari et al. Glomerular charge and urinary protein excretion: effects of systemic and intrarenal polycation infusion in the rat
JP2017190336A (ja) 無細胞血液産物をインキュベートすることによって生成される無細胞、生体吸収性の組織再生マトリックス
JPS62502472A (ja) 骨格関節の炎症の治療用製剤
Bozok et al. Protective effects of hyperbaric oxygen and iloprost on ischemia/reperfusion-induced lung injury in a rabbit model
CN104884611A (zh) Nprcp、pfdnc和它们的应用
Andrade et al. Influence of hyperoxia and mechanical ventilation in lung inflammation and diaphragm function in aged versus adult rats
WO1997017084A1 (de) Medikament, insbesondere zur modulation der immunantwort bei der bekämpfung von viren, tumoren, bakterien und parasiten
Wan et al. Human umbilical cord mesenchymal stem cell exosomes alleviate acute kidney injury by inhibiting pyroptosis in rats and NRK-52E cells
WO2009088314A1 (ru) Способ получения биологически активного комплекса, обладающего нейрорегенеративным и нейропротекторным действием
US11622964B2 (en) Method for destroying cellular mechanical homeostasis and promoting regeneration and repair of tissues and organs, and use thereof
Keeler et al. Comparison of microdialysis sampling perfusion fluid components on the foreign body reaction in rat subcutaneous tissue
RU2815888C1 (ru) Способ моделирования изопротеренолиндуцированной хронической сердечной недостаточности у крыс возрастом 24 месяца
Sokabe et al. Localization of blood pressure regulating and erythropoietic functions in rat kidney
EP1244462B1 (de) Pharmazeutische zusammensetzung aus spinnengiften sowie deren herstellung und verwendung zur behandlung von tumorerkrankungen
JP7546298B2 (ja) 組織壊死の治療又は心臓機能の改善の医薬
Popp et al. Effects of the application of erythropoietin on cerebral recovery after cardiac arrest in rats
Davleeva et al. Molecular and cellular changes in the post-traumatic spinal cord remodeling after autoinfusion of a genetically-enriched leucoconcentrate in a mini-pig model
RU2739996C1 (ru) Способ коррекции хронической печёночной недостаточности
JP2009513269A (ja) 無細胞血液産物をインキュベートすることによって生成される無細胞、生体吸収性の組織再生マトリックス
Guo et al. Evaluation of benefits and risks of immunosuppressive drugs in biomaterial-based neural progenitor cell transplantation for spinal cord injury repair
RU2318248C1 (ru) Способ моделирования абсцесса печени
CN102657874B (zh) 用于修复神经损伤的水凝胶包裹慢病毒Lingo-1 RNAi复合物及其制备方法
RU2801869C2 (ru) Ранозаживляющий гель с липосомами, содержащий соединение йода с поливиниловым спиртом, и способ его получения
RU2301667C1 (ru) Способ лечения заболеваний различной этиологии и травм различных органов