Способ стимуляции костной резорбции у лабораторных животных
Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной терапии, и может быть использовано для стимуляции костной резорбции у лабораторных животных. Для этого у животных вызывают увеличение уровня глюкокортикоидов в организме путем активизации функции коры надпочечников в результате создания ситуации, приводящей к эмоциональному напряжению. Для чего животных ежедневно в течение 7 суток помещают на 6 часов в прозрачную камеру с отверстиями для доступа воздуха. При этом размер камеры как в длину, так и в диаметре превышает размеры животного на 1-2 см. Способ обеспечивает адекватное воспроизведение модели.
Изобретение относится к медицине, а именно к способам стимуляции резорбции костной ткани у лабораторных животных.
Для создания новых эффективных методов профилактики и лечения различных заболеваний необходимы эксперименты на животных, что ставит задачу разработки способов воспроизведения соответствующих патологических процессов в эксперименте.
Известно, что одной из причин развития остеопороза является увеличение концентрации глюкокортикоидов. Стимуляция костной резорбции, результатом чего является остеопороз, может быть вызвана введением в организм больших доз глюкокортикоидов (И.И.Дедов, Л.Я.Рожинская, Е.И.Марова. Первичный и вторичный остеопороз: патогенез, диагностика, принципы профилактики и лечения. Методическое пособие для врачей, 2-е изд. М., 2002, с.12-15).
Недостаток известного способа в том, что искусственное введение глюкокортикоидов в организм не является единственно возможным способом увеличения уровня этих гормонов в организме. Очень распространенным в настоящее время является эмоциональное напряжение, эмоциональный стресс, развитие которого вызывают условия жизни в современном обществе. При этом стрессовая реакция не исчерпывается только активизацией функции коры надпочечников и выделением в кровь кортикостероидов, а является комплексной реакцией ряда систем организма на стрессовый фактор, ведущая роль в которой принадлежит активизации функции коры надпочечников в результате возбуждения центральной нервной системы и стимуляции оси гипоталамус - гипофиз - кора надпочечников.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является повышение эффективности способа стимуляции костной резорбции у лабораторных животных путем приближения условий воспроизведения костной резорбции к реальным условиям, имеющим место при развитии эмоционального напряжения.
Поставленный технический результат достигается тем, что в способе стимуляции костной резорбции у лабораторных животных, основанном на повышении уровня глюкокортикоидов в организме, у животных вызывают увеличение уровня глюкокортикоидов в организме активизацией функции коры надпочечников путем создания ситуации, приводящей к эмоциональному напряжению.
Пример. В эксперименте исследовали две группы половозрелых беспородных лабораторных крыс.Животные первой группы ежедневно в течение 7 суток помещались в прозрачную цилиндрическую пластиковую камеру с отверстиями для доступа воздуха, размер которой как в длину, так и в диаметре превышает размеры животного на 1-2 см. Продолжительность пребывания в камере составляла 6 часов в день.
Животные второй группы служили контролем. Контрольных животных содержали в виварии в аналогичных условиях в клетках, находившихся в том же помещении. Все животные получали одинаковое питание.
Среди животных обеих групп методом тестирования в «открытом поле» по общепринятой методике выявляли особей с высокой и низкой эмоциональной реактивностью. (Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Дж. П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения / Под ред. Батуева А.С.М., 1992).
Через 8 суток животных выводили из эксперимента путем декапитации, производили сбор крови. В плазме крови животных обеих групп определяли концентрацию белковосвязанного и свободного оксипролина, 11-оксикортикостероидов.
Далее проводили статистическую обработку полученных данных с использованием t-критерия Стьюдента.
Полученные результаты исследования показали, что у животных, характеризовавшихся высокой эмоциональной реактивностью, помещавшихся в экспериментальные камеры, по сравнению с животными, не подвергавшимися влиянию указанного фактора, в кортикальном слое подвздошной кости наблюдалось расширение гаверсовых каналов за счет рассасывания их костных стенок. Видны многочисленные остеокласты. Костные балки спонгиозы истончались, некоторые из них рассасывались. У большинства животных опытной группы кортикальный слой в значительной степени утрачивал компактное строение, приобретая структуру, до некоторой степени сходную со спонгиозной.
Видны лишенные ядер остеоциты, отмечается иррегулярность и истончение трабекул. Одновременно наблюдается активная пролиферация остеобластов.
У крыс опытной группы отмечено увеличение концентрации 11-оксикортикостероидов в крови. Это свидетельствует об активизации функции коры надпочечников.
Отмечено значительное увеличение в плазме крови концентрации свободного оксипролина и небольшое возрастание белковосвязанного оксипролина по сравнению с величинами этих показателей у животных, не подвергавшихся экспериментальному воздействию, - помещению в пластиковые камеры. Это свидетельствует об активизации метаболизма коллагена, являющегося основным белком костной и других соединительных тканей, с преобладанием его разрушения.
У животных, характеризовавшихся низкой эмоциональной реактивностью, описанные морфологические изменения были значительно более слабовыраженными, биохимические изменения отсутствовали.
Части животных как опытной, так и контрольной групп ежедневно, за 12 часов до начала воздействия перорально вводили феназепам в дозе 10 мг/кг массы, растворенный в 0,15-0,3 мл воды.
Введение феназепама по вышеописанной методике предотвращало все морфологические и биохимические изменения, возникавшие в результате создания ситуации, приводящей к эмоциональному напряжению, то есть при помещении животных в экспериментальные камеры.
Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы. Животные, находившиеся в экспериментальных камерах, не подвергались воздействию фактора иммобилизации, поскольку имели возможность свободно двигаться, перемещаться и переворачиваться внутри камер. Отверстия в стенках камер обеспечивали возможность свободного газообмена, что не позволяло развиться гипертермии и гиперкапнии. При этом они испытывали хорошо заметное беспокойство и делали попытки выбраться из экспериментальных камер. Следовательно, причиной наблюдавшейся активизации функции коры надпочечников, приводившей к усиленной костной резорбции, было развитие эмоционального напряжения, эмоционального стресса, следствием которого явилась стимуляция гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы. В пользу отмеченной нами роли эмоционального напряжения в развитии костной резорбции свидетельствует то обстоятельство, что резорбция костной ткани в нашем исследовании была более выраженной у особей с высокой эмоциональной реактивностью и отсутствовала при введении феназепама.
В экспериментальных исследованиях, проведенных заявителем, стимуляция костной резорбции наблюдалась и при других способах воздействия на животных, вызывающих развитие эмоционального напряжения. Аналогичные результаты по морфологическим и биохимическим показателям были получены при кратковременном периодическом ежедневном обдувании крыс горячим воздухом, когда животные не имели возможности покинуть экспериментальную камеру. Усиление костной резорбции наблюдалось при длительной изоляции животного от других животных своей популяции при сохранении остальных условий жизнеобеспечения; а также при ежедневном помещении крысы в клетку с другой крысой агрессивного поведения. Во всех этих случаях активизация функции коры надпочечников и усиление костной резорбции было более выраженным у животных, характеризовавшихся высокой эмоциональной реактивностью.
В ряде экспериментов эффект усиления костной резорбции в условиях развития эмоционального напряжения снимался при введении крысам феназепама, что еще раз доказывает роль эмоционального стресса в развитии костной резорбции.
В связи с тем, что условия жизни в современном постиндустриальном обществе постоянно вызывают развитие у человека эмоционального напряжения, заявленный способ стимуляции костной резорбции у лабораторных животных может быть использован для разработки методов профилактики и лечения остеопороза у людей, подвергающихся эмоциональным стрессовым нагрузкам, и апробации таких методов на лабораторных животных.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого способа стимуляции костной резорбции у лабораторных животных, позволили установить, что заявители не обнаружили аналог, характеризующийся признаками тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемого изобретения.
Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом способе стимуляции костной резорбции у лабораторных животных, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявление соответствует критерию «новизна».
Для проверки соответствия заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень» заявители провели дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого способа стимуляции костной резорбции у лабораторных животных.
Результаты поиска показали, что заявляемый способ стимуляции костной резорбции у лабораторных животных не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителями, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение технического результата.
Следовательно, заявляемое изобретение «Способ стимуляции костной резорбции у лабораторных животных» соответствует критерию «изобретательский уровень».
Критерий «промышленная применимость» подтверждается тем, что предлагаемый способ стимуляции костной резорбции у лабораторных животных может быть успешно использован в научно-исследовательских медицинских учреждениях Российской Федерации и стран СНГ для разработки и апробации в эксперименте новых методов профилактики и лечения остеопороза, развивающегося в результате активизации функции коры надпочечников, вызванной в результате создания ситуации, приводящей к эмоциональному напряжению.
Способ стимуляции костной резорбции у лабораторных животных, основанный на повышении уровня глюкокортикоидов в организме, отличающийся тем, что у животных вызывают увеличение уровня глюкокортикоидов в организме активизацией функции коры надпочечников в результате создания ситуации, приводящей к эмоциональному напряжению, для чего животных ежедневно в течение 7 суток помещают на 6 ч в прозрачную камеру с отверстиями для доступа воздуха, размер которой как в длину, так и в диаметре превышает размеры животного на 1-2 см.
