Способ моделирования параназального синуита

 

Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии. Способ заключается в том, что экспериментальному животному вводят золотистый стафилококк, фаготип 80/81 и в объеме 0,2 см³ с содержанием 2 млрд микробных тел наносят непосредственно на слизистую оболочку полости носа. Способ снижает травматичность и приводит к упрощению способа.

Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано для изучения патогенеза и разработки методов лечения параназальных синуитов.

В настоящее время проблема лечения пациентов с патологией околоносовых пазух выходит на первое место (Митин Ю.В., Богданов В.В., Балабанцев А.Г., 1995). Заболеваемость синуитами растет и составляет 13-20% (Шантуров А.Г., 1988) от общего числа больных, причем хронические синуиты встречаются в пять раз чаще острых. Среди больных в специализированных отделениях количество пациентов с патологией околоносовых пазух составляет от 20 до 42,3% (Аэро Р. О., 1986; Самсонов Ф.А., 1988; Котиленков М.К., Кищенкова В.И., 1991). В литературе отражается неуклонный рост риносинусогенных внутричерепных и орбитальных осложнений (Евдощенко Е.А., 1989; Дерепа К.П. и соавт., 1990). Степень распространенности болезней носа и околоносовых пазух в прошлом и в настоящее время убедительно свидетельствует о необходимости разработки и внедрения новых методов диагностики и лечения этих заболеваний. Для уточнения вопросов распространения возбудителя заболевания и проведения патогенетической терапии необходимо создание адекватной экспериментальной модели заболевания.

Проведенными исследованиями по патентной и научно-медицинской литературе выявлены следующие способы моделирования параназального синуита.

Так, P. Johansson, J. Kumlien и соавт. (1988) у экспериментальных животных (кроликов) под наркозом в стерильных условиях наружным подходом вскрывали одну верхнечелюстную пазуху и обтурировали ее естественное выводное отверстие. На следующий день в пазуху вводили культуру Streptoccocus pneumonia. У всех животных развивался односторонний гнойный синуит (Johanson P., Kumlien J., Carlsoo B., Drettner B., Nord C.E. Experimental acute sinusitis in rabbits. A. bacteriological and histological stuby //Acta otolarengol. - 1988. - 105. - N 3 - 4. - P. 357-366). Только закрытые отверстия или введение возбудителя без предварительной обтурации естественного выводного отверстия пазухи не вызывали патологического процесса. После со слизистой оболочки здоровых верхнечелюстных пазух был стерилен. При посеве гноя из пораженных пазух обнаруживали Streptococcus pneumonia/. Недостатком способа является то, что заражение происходит непосредственным путем, т.е. путем прямой насильственной инвазии возбудителя в просвет пазухи. Также существенным недостатком способа является его сложность - для постановки эксперимента требуется специальное оборудование, участие подготовительных ассистентов, соблюдение условий асептики.

Известен способ моделирования хронического синуита, предложенный В.А. Козловым, Г. Б. Грошковой и В.В.Некачаловым (а.с. N 945885. - Б.И. N 27 - 1982). Способ осуществляется следующим образом: под наркозом ретинируют P IV зуб, извлекают корневую пульпу и дрильбором перфорируют дно челюстной пазухи. Зуб оставляют открытым 45 суток. Развивались признаки хронического синуита, подтвержденного рентгенологически.

Недостатком способа является выбор экспериментального животного (в настоящее время использование собак для клинических экспериментов запрещено), длительность, сложность постановки и неопределенность получения результатов эксперимента.

Формированием фронтита у собак занимался Ф.А.Херобян Но в своей работе "Клинико-рентгенологические и патологические исследования при воспалительных процессах верхнечелюстных пазух" (Автореф. дисс. канд. мед. наук, Ереван, 1954. - 30 с.) автор отмечает, что вызвать воспалительные изменения у собак путем биологического воздействия является делом довольно трудным, поэтому он предварительно через хлорвиниловую трубу вводил в лобные пазухи собак химические вещества - нашатырный спирт, скипидар, 96% винный спирт. Недостатком данного способа является сложный выбор экспериментальной модели, трудности при постановке опыта и неестественные источники предварительного воздействия (химические вещества).

Фронтит в экспериментах на кошках был получен М.Я. Шапиро (Шапиро М.Я. Значение сосудистого и нервного факторов в патогенезе фронтита и его осложнений // ЖУНГБ. - 1965. - N 4. - с. 16 - 21). Инфицирование лобных пазух производилось через просверленное отверстие в передней стенке пазухи эмульсией суточной культуры золотистого стафилококка, содержащей 8-10 млрд. микробных тел. Животные были разделены на три группы. В первой группе опытов инфицирование лобной пазухи производилось на фоне усиления процессов возбуждения в центральной нервной системе фенамином. Это привело к развитию резко выраженного воспаления у всех животных. Во второй группе животных лобные пазухи инфицировались на фоне усиления процессов торможения уретаном или вероналом введением эмульсии культуры золотистого стафилококка непосредственно в лобные пазухи. Это привело к развитию незначительного воспаления у преобладающего большинства животных (у 13 из 16). В третьей группе инфицирование лобных пазух производили у бодрствующих животных, что привело к развитию "незначительной" воспалительной реакции. Недостатком способа является неестественный путь насильственной инвазии возбудителя в лобную пазуху, подготовка животных к опыту определенным образом - усиление или торможение процессов центральной нервной системы, что отличается от нормального физиологического состояния организма животных и развития воспалительного процесса.

Известен способ моделирования синуита на кроликах (Единак Е.Н., Яшан И. А. , Сморщок С.А., Сытник И.А. О влиянии пенициллина в различных концентрациях на ультраструктуру слизистой оболочки верхнечелюстной пазухи при экспериментальном гайморите // ЖУНГБ. - 1985. - N 3. - с. 20 - 24). Работа выполнена на 20 кроликах породы "шиншилла". Верхнечелюстные пазухи вскрывали с помощью зубоврачебного бора и в отверстие вводили полихлорвиниловую канюлю в виде трубочки. Воспалительный процесс воспроизводился введением в пазухи 4-5 капель нашатырного спирта. Через 1 час вводилось 0,5 мл 2-х млрд. взвеси суточной бульонной культуры золотистого стафилококка. Исследование ультраструктуры слизистой оболочки верхнечелюстных пазух проводили с помощью электронной микроскопии. Недостатком способа являются: во-первых, наличие хирургического вмешательства: нарушением целостности верхнечелюстной пазухи зубоврачебным бором с введением канюли; во-вторых, присутствие в эксперименте химического агента - 5% нашатырного спирта, что отличается от естественных условий возникновения синуита.

В качестве прототипа использован способ моделирования экспериментального фронтита у собак, разработанный М.Х. Файзулиным и М.К. Михайловым. Методика воспроизведения модели экспериментального синуита состояла в следующем: хирургическим путем в лобную пазуху вмонтировали смотровую трубку из плексиглаза диаметром 14 мм. Воспаление вызывали введением суточной бульонной культуры золотистого стафилококка (38 опытов). Подтверждение возникновения фронтита производилось рентгенологически и гистологически (Файзулин М.Х., Михайлов М. К. Рентгенологическая характеристика экспериментального фронтита //Журнал экспер. и клинич. медицины. - 1971. - T.XI. - N 6 C. 18-23). В трех опытах, кроме микробного воздействия, применен холодовой раздражитель. Для получения более стойких воспалительных изменений в слизистой оболочке лобных пазух в шести экспериментах применен нашатырный спирт. В трех случаях гнойный фронтит возник после оперативного вмешательства самостоятельно, без воздействия раздражителя. Недостатками способа являются: 1) выбор экспериментального животного; 2) предварительное травмирующее хирургическое вмешательство с повреждением мягких тканей и кости черепа, способное самостоятельно привести к развитию гнойного воспаления в лобной пазухе; 3) инвазия возбудителя в просвет пазухи, а не по естественному пути его распространения; 4) применение холодного раздражителя и нашатырного спирта для получения более стойких воспалительных изменений, что не является физиологичным.

Целью настоящего изобретения является упрощение способа, снижение травматичности, приближение модели к естественному пути заражения, достижение стойкого воспроизведения модели. Эта цель достигается путем нанесения на слизистую оболочку полости носа возбудителя в растворе объемом 1 см³, содержащем 2 млрд. микробных тел, а в качестве возбудителя взят золотистый стафилококк фаготипа 80/81.

Для подтверждения указанного положения был проведен эксперимент, в котором параназальный синуит воспроизводили по заявляемому способу на трех группах животных.

Подробное описание способа Для эксперимента были отобраны морские свинки в возрасте 6 мес. с массой тела 450 - 500 г каждая, разбитые на 4 группы, 4-я группа составила контрольную группу. Заражение производили вливанием взвеси золотистого стафилококка, фаготип 80/81, в объеме 0,2 см³ с содержанием 500 млн, 1 млрд. и 2 млрд. микробных тел.

Морские свинки забивались методом декапитации под эфирным наркозом на 3, 5, 7, 14 и 21-е сутки после заражения. Стерильными тампонами осуществляли одновременное взятие материала для бактериологического исследования из обеих половин носа, верхнечелюстных, лобных пазух и носоглотки одновременно.

Посев микрофлоры производили на ЖСА по 0,1 мл взвеси, культивировали в термостате в течение суток и на вторые сутки производили подсчет колоний, учитывая отличительные признаки данного фаготипа золотистого стафилококка.

В первой группе (заражение возбудителем, содержащим 500 млн микробных тел) получены следующие результаты: роста колоний не отмечалось во всех случаях. Это свидетельствовало о том, то модель параназального синуита не воспроизведена. Гистологические исследования в данной группе не проводились.

Во второй группе (заражение 1 млрд. микробных тел) у экспериментальных животных были обнаружены частичные признаки возникновения параназального синуита. Это было подтверждено бактериологическими исследованиями (рост колоний на 3-и и 7-е сутки) и гистологическими исследованиями слизистой оболочки верхнечелюстных и лобных пазух (умеренные воспалительные изменения в 55% случаев), что свидетельствовало о незначительных проявлениях воспалительного процесса.

В третьей группе (заражение 2 млрд. микробных тел) в слизистой оболочке верхнечелюстной и лобных пазух получен стойкий воспалительный процесс, что было подтверждено бактериологическими и гистологическими исследованиями (в 93% случаев).

Анализ данных показывает: максимальное количество возбудителя определяется в правой верхнечелюстной и в правой лобной пазухах на седьмые сутки после заражения (до 28 колоний). На 14-е сутки количество колоний уменьшалось и сохранялось в правой лобной пазухе (до 20 колоний), в меньшем количестве в левой лобной (до 16 колоний). На 21-е сутки роста колоний практически не отмечалось (в 2 случаях в правой лобной пазухе обнаружили по 3 колонии).

Гистологические исследования проводились всем особям из 3 группы. Слизистые оболочки пазух носа морских свинок фиксировали в 12% растворе нейтрального формалина. Парафиновые срезы окрашивались гематоксилином-эозином и по Ван-Гизону. Производились гистологические исследования слизистой оболочки верхнечелюстных и лобных пазух.

Через 1 неделю после обсеменения слизистой оболочки культурой золотистого стафилококка, фаготип 80/81, в поверхностных слоях оболочек всех околоносовых пазух определялись изменения альтернативного характера: очаговая диссоциация клеток эпителиального слоя слизистой оболочки или обонятельной выстилки, маргинация хроматина, иногда с некрозом клеток, полнокровие сосудов. Изредка определялись одиночные, свободно лежащие кокки. Указанные изменения свидетельствуют о развитии первой фазы воспаления.

Через дне недели после воздействия изменения в слизистой оболочке носили альтерантивно-экссудативный характер; они определялись не только в поверхностном слое слизистой, но и в ее собственном слое и были больше выражены в левой лобной и в правой верхнечелюстной пазухах. В эти сроки диссоциация клеток поверхностного слоя слизистой была резко выражена, что очагово приводило к оголению собственного слоя слизистой оболочки и распаду эпителиального или эпителиоподобного пласта на отдельные клетки, среди которых определялись некротизированные клеточные элементы. В несколько утолщенном собственном слое обонятельной выстилки определялся отек и дистрофические изменения отдельных эпителиоцитов желез с маргинацей хроматина. Особо следует отметить реакцию микроциркуляторного русла с нарушением реологических свойств крови, что проявляется резко выраженным во всех сосудах пристеночным стоянием большого количества полиморфно-ядерных лейкоцитов. В отдельных сосудах отмечается агрегация эритроцитов. В значительно утолщенном собственном слое слизистой оболочки отек резко выражен, определяется большое количество погибающих эпителиальных клеток железистого аппарата с маргинацией хроматина, изменением окраски цитоплазмы и истощением повышенной секреторной активности эпителия желез, что сопровождается уменьшением высоты эпителиоцитов с резко выраженной "пенистой" структурой цитоплазмы, появлением вакуолей, иногда - набуханием клетки и размытостью ее оболочки. Среди измененных собственных желез слизистой оболочки в небольшом количестве определяются единичные или мелкие колонии кокков. В сосудах отмечается сладжирование крови и пристеночное стояние нейтрофилов. Отдельные нейтрофилы располагаются за пределами сосудистой стенки. Указанные изменения свидетельствуют о дальнейшем развитии патологического процесса и наличии второй фазы воспаления.

Через три недели после воздействия слизистая оболочка была оголена на большом протяжении (лишена покровного эпителия), утолщена. Собственный слой ее отечен, местами - резко, содержит небольшое количество неизмененных желез. Многие концевые отделы желез полностью или частично сформированы дистрофически измененными эпителиоцитами с признаками истощения повышенной секреторной активности, что подтверждается уменьшением высоты клеток и резко выраженным "пенистым" характером их цитоплазмы. В большинстве сосудов отмечаются признаки "сладж"-синдрома. Во всех изученных случаях надкостница и костные структуры оставались интактными. Указанные изменения свидетельствуют о продолжающемся экссудативно-серозном воспалительном процессе в околоносовых пазухах.

Таким образом, мы получили морфологическое и бактериологическое подтверждение сформировавшегося воспалительного процесса в околоносовых пазухах, т. е. искусственно вызванный параназальный синуит у экспериментальных животных (93% случаев).

Преимущества заявляемого способа моделирования по сравнению с прототипом состоят в том, что патологический процесс приближается по этиологии и патогенезу к естественному - респираторному пути заражения и непосредственного распространения в пазуху. Заражение, проводившееся непосредственно на слизистую оболочку, позволило снизить травматичность моделирования и упростить способ, а также добиться стойкого воспроизведения модели.

Формула изобретения

Способ моделирования параназального синуита, предусматривающий введение в организм экспериментального животного, например морской свинки, возбудителя, отличающийся тем, что в качестве возбудителя используют золотистый стафилококк, фаготип 80/81 и в объеме 0,2 см³ с содержанием 2 млрд микробных тел наносят непосредственно на слизистую оболочку полости носа.