Способ моделирования иммунодефицитного состояния

 

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 иммунокоррекции. 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 иммунодефицитное 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PЕСПУБЛИК (я)з G 09 В 23/28

C (д ф„ Ы сО

ГОСУДАРС1 ВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4899676/14 (22) 21.12.90 (46) 23.09.92. Бюл. N 35 (71) Центр медико-биологических и экологических исследований Всесоюзного научно-исследовательского, проектно-конструкторского института кабельной промышленности (72) Н.M.Ãðîìûêî и И.М,Ремез (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1205169, кл. С 09 В 23/28. (54) СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИММУНОДЕФИЦИТНОГО СОСТОЯНИЯ (57) 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 иммунокоррекции. Целью изобретения является приближение модели к клиническому течеИзобретение относится к медицине, преимущественно к иммунологии, и может быть использовано для моделирования недостаточности иммунной системы для изучения патологических механизмов развития п ри обретен ного иммун одефи цитного состояния и разработки новых методов иммунокоррекции.

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

Приобретенные иммунодефициты в последние годы вызывают особый интерес, по„„ Ы„„ 1763459 А 1 нию 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 иммунодефицитное 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. скольку 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 спосо1763459

10

15 совой экспозицией

20 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. М 1476517, СССР, G 09 В 23/28). Для осуществления способа предварительно получают гипериммунную сыворотку против субкомиссурального органа мозга, из нее выделяют гамма-глобулин и вводят его внутрибрюшинно мелким лабораторным животным.

Получение модели иммунодефицита с помощью данного способа сложно, требует проведения многоэтапного процесса: вы- деление 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 внутрибрюшинно 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 внутрибрюшинного введения гепарина (Авт. св, N 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 геморрагий, гипокоагуляций, приводящих к летальному исходу. Следует также учитывать индйвидуальную непереносимость гепарина и появление аллергических реакций, Цель изобретения — повышение воспроизводимости модели за счет снижения числа осложнений и сокращения побочных реакций у животных.

Цель достигается тем, что в известном способе моделирования иммунодефицитного состояния, угнетения клеточного иммунитета животное подвергают воздействию постоянного электрического поля напряжением 100-110 кВ/м в течение 20 — 22 дней с ежедневной четырехчаПостоянное электрическое поле создавали в экспериментальной камере представляющей собой параллельно расположенные алюминиевые пластины, создающие равномерное постоянное электростатическое поле (ПЭП), Расстояние между пластинами 0,75 м, Величина электростатического поля рассчитывается по

v формуле Е = — „, где F — величина напряженности, V — значение разности потенциалов; h — расстояние между пластинами.

Необходимое ПЭП создается высоковольтным статистическим преобразователем

ПВС-160, при этом на верхний электрод подается постоянное напряжение отрицательного знака, а нижний электрод заземляется, Для контроля иммунопогического статуса у половины крыс проводили иммунизацию эритроцитами барана внутрибрюшинно в дозе 1 х 10, 0,2 мл за пять суток до окончания воздействия фактора. После отмены фактора иммунизированных животных забивали.

Остальных, иммунизация которых осуществлялась также эа 5 суток до забоя, забивали спустя 4 месяца, Состояние вторичного иммунодефицита оценивали по иммунологическим показателям: количеству Т-лимфоцитов е селезенке и тимусе, количеству В-лимфоцитов (метод спонтанного розеткообразования (4,5), гистологическим показателям: характеристика коркового слоя тимуса, Тзависимых зон в селезенке и лимфатических узлах, степень их сгущения по отношению

KOHTPOË Ю.

Примеры конкретного выполнения спо. соба:

1763459

Пример 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.) имму низировали 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 (а.dorsalis), так и в венозной крови (v.ñà÷à posterIor), Показатели кислотнощелочного 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 T-лимфоцитов 13%, количество

В-лимфоцитов 14%, нормализация гистоструктуры 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 недостаТОЧ НОСТИ.

Пример 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 Тзависимых зон в селезенке и лимфатиче ских узлах и их сужение.в 48%, а также

10 сужение коркового слоя тимуса до 26 мкм (табл, 1) Указанныеизменения сохранялись в течейие:4 месяцев и свидетельстаовали о выраженной . картине иммунологической недостаточности, что является эксперимен15 тальным аналогом клиники иммунодефиЦИТНЫХ СОСТОЯНИЙ, П риме p3. Йа 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 се20

25 лезенке составляло соответственно 27 и

18%, а В-лимфоцитов 20%.

Анализ газового состава артериальной

-крови выявил достоверное по сравнению с нормой (P < 0,5) увеличение насыщения крови кислородом; степень насыщения гемог30 лобина 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

35 тимуса, однако выраженность их была до40 стоверно 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 Влимфоцитов (угнетение) сопровождались изменением газового состава крови (увеличение напряжения кислорода).

1763459

Составитель Т.Трушина

Техред М,Моргентал Корректор Л.Филь

Редактор

Заказ 3428 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

П р и м ер4. 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 селезенке 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 100110 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 не5 достаточности путем бесконтактного воздействия позволяет получить 100 воспроизведение модели со сроком действия 4 месяца. При этом исключаются побочные реакции моделирования: геморрагии, 10 воспаления, аллергические реакции, индивидуальная непереносимость фармакологических веществ, тем самым модель приближается к клиническому течению данной патологии.

15 Использование дополнительно для оценки иммунологического статуса показателей крови позволили полнее раскрыть патогенетический механизм вторичного иммунодефицита, что может найти приме20 нение в терапии данной патологии. Способ отличается простотой; конструкция экспериментальной камеры для воздействия ПЭП не содержит дефицитных материалов, п роста 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,отл и ч а ю щи и с я тем, что, 35 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

40 течение 4 ч на протяжении 20 — 22 дней.