Способ оценки иммунопрофилактического эффекта ультразвука в эксперименте
Владельцы патента RU 2445713:
Федеральное государственное учреждение "Пятигорский государственный научно-исследовательский институт курортологии Федерального медико-биологического агентства" (ФГУ "Пятигорский ГНИИК ФМБА России") (RU)
Изобретение относится к экспериментальной медицине, в частности к оценке иммунопрофилактического эффекта ультразвука в условиях цитостатического воздействия. Для этого проводят ультразвуковое облучение области тимуса. Облучение проводят по лабильной методике при интенсивности 0,05 Вт/кв.см, разовой экспозиции 1-2 минуты, общем числе процедур 5-6, по одной процедуре через 2-3 дня. После завершения превентивных процедур воздействия ультразвуком осуществляют имитацию хирургического оперативного вмешательства путем вскрытия и зашивания брюшины. Со следующего дня проводят внешнее фракционированное гамма-облучение животных в разовой дозе 2,5 Зв 3 раза через день, затем производят внутрибрюшную разовую инъекцию циклофосфана в дозе 4 мг/100 г массы тела животного. Затем на 10-14 день проводят забор крови с последующим забоем животного. Определяют содержание лейкоцитов в крови животных (Лк - в 109 кл/мл), фагоцитарную активность (ФАЛ - в %), фагоцитарный индекс лейкоцитов (ФИЛ - в ед), содержание аспартатаминотрансферазы (ACT - в моль/л), серотонина (Ст - в моль/л) в сыворотке крови. Затем вычисляют величину индекса профилактики (ИП) по формуле: и при величине его более 8,0 констатируют наличие профилактического эффекта ультразвука. Способ обеспечивает объективную оценку защитного действия ультразвука в условиях, приближенных к цитостатическим сценариям в онкологической практике. 2 табл., 5 пр.
Изобретение относится к области медицины, а именно к иммунологии.
Известен способ оценки профилактики нарушений иммунного статуса при воздействии ионизирующей радиации (патент РФ №2106634). Заключается он в следующем. Группе животных, например мышей, воздействуют на область тимуса ультразвуком (УЗ) по лабильной методике интенсивностью 0,05 Вт/см2 при экспозиции 15-20 секунд, числе процедур - 6. Через 1-2 дня после окончания курса ультразвукового воздействия проводят внешнее острое гамма-облучение животных в дозе 2,5 Зв. Часть животных исследуют на 5 день после облучения, часть - на 12-ый день. Изучают содержание лейкоцитов (Лк) в капиллярной крови (в 109 кл/мл), количество клеток (клеточность) в тимусе (Кт) в камере Горяева (в 106 кл на 100 мг его массы), массу селезенки (МС - в мг). Вычисляют коэффициент профилактики (КП) по формуле:
и при значениях его на 5-ый день после облучения больших 3,3 констатируют наличие раннего профилактического эффекта, на 12-ый день - больших 10,9 наличие профилактического эффекта в фазе разгара лучевых проявлений.
Данный способ обладает рядом недостатков, снижающих его практическую ценность. В частности, большинство реальных цитостатических сценариев, используемых в онкологической практике, включает в себя минимум 3 звена - операцию, фракционированное облучение, химиотерапию. Прототип подразумевает однозвеньевое воздействие (острое внешнее гамма-облучение). Поэтому предложенный в нем способ не действует в условиях трехзвеньевой лечебной технологии. Это подтвердилось результатами нашей попытки использовать предложенную формулу для трехзвеньевой модели. Результаты оказались неинформативными.
Технический результат способа изобретений заключается в возможности объективной оценки эффектов ультразвука низкой интенсивности в условиях трехсоставной модели реального цитостатического воздействия. Эксперимент проводится на грызунах (крысы, мыши), иммунные реакции которых близки к человеческим.
Для этого у группы этих животных проводят воздействие низкоинтенсивным ультразвуком (0,05 Вт/см2) на область иммунокомпетентного органа тимуса в течение 2 недель с перерывами в 1-2 дня. Разовая экспозиция физического фактора при этом составляет 1-2 минуты. После завершения превентивных процедур ультразвука осуществляют имитацию хирургического оперативного вмешательства путем вскрытия и зашивания брюшины. Со следующего дня осуществляют трехкратное фракционированное внешнее гамма-облучение животных в курсовой дозе 2,5 Зв (суммарная доза 7,5 Зв). Затем животным внутрибрюшинно вводят циклофосфан в дозе 4 мг/100 г массы тела животного. На 10-14 дни проводят прижизненное исследование крови и забой животных.
При этом определяют содержание лейкоцитов в крови животных (Лк), фагоцитарную активность (ФАЛ) и фагоцитарный индекс лейкоцитов, содержание аспартатаминотрансферазы (ACT) и серотонина (СТ) в сыворотке крови.
В крови животных при заборе крови из хвостовой вены подсчитывают количество лейкоцитов в камере Горяева (× 10 млрд. кл/мл); в забойных тестах определяют показатели фагоцитоза по методике Иванова и Чухловина (фагоцитарную активность лейкоцитов - ФАЛ - в %, фагоцитарный индекс лейкоцитов - ФИЛ - в ед.) и биохимические показатели при помощи иммуноферментного анализа: содержание серотонина (Ст) в сыворотке крови - в ммоль/л и содержание аспартатаминотрансферазы (ACT) в сыворотке крови (ммоль./л), после чего определяют индекс профилактики по формуле:
и при величине его более 8,0 констатируют наличие профилактического эффекта ультразвука.
Способ осуществляют следующим образом. Вначале группе животных (крыс) воздействуют на область тимуса ультразвуком (УЗ) по лабильной методике при интенсивности 0,05 Вт/кв.см, разовой экспозиции 1-2,0 минуты, общем числе процедур - 5-6 (по 1 процедуре через 2-3 дня). Затем производят имитацию хирургического оперативного вмешательства путем вскрытия и зашивания брюшины. После этого со следующего дня проводят внешнее фракционированное гамма-облучение животных в разовой дозе 2,5 Зв 3 раза через день, затем производят внутрибрюшную разовую инъекцию циклофосфана в дозе 4 мг/100 г массы тела животного. На 10-14 день проводят забор крови с последующим забоем, при которых определяют содержание лейкоцитов (Лк) в крови животных (× 10 млрд. кл/мл), фагоцитарную активность (ФАЛ - в %) и фагоцитарный индекс лейкоцитов (ФИЛ - в ед.), содержание аспартатаминотрансферазы (ACT - в ммоль./л) и серотонина (Ст - в ммоль/л) в сыворотке крови, после чего определяют индекс профилактики по формуле:
и при величине его более 8,0 констатируют наличие профилактического эффекта ультразвука.
Способ был апробирован в условиях отдела изучения механизмов действия физических факторов (ОИМДФФ) Пятигорского ГНИИ курортологии. Объектом исследований послужили 20 крыс-самцов линии Вистар, разделенные на 3 группы. - интактные, с тройной моделью патологии и с процедурами ультразвука перед инициацией этой модели.
| Таблица 1 | |||||
| Показатели лейкоцитемии, фагоцитоза, ACT и серотонина у изученных животных | |||||
| Показатель | Группы | М | m | Q | P |
| ЛК (109 кл/мл) | ИНТАКТНЫЕ (1) | 8,8 | 1,28 | 3,40 | 1-2<0,001 |
| ОП+ОБЛ+ХИМ (2) | 4,35 | 0,52 | 2,031 | 1-3<0,01 | |
| УЗ+ОП+ОБЛ+ХИМ (3) | 4,68 | 0,69 | 3,017 | 2-3>0,7 | |
| ФАЛ (%) | ИНТАКТНЫЕ (1) | 77,25 | 3,94 | 11,2 | 1-2<0,001 |
| ОП+ОБЛ+ХИМ (2) | 24,27 | 3,99 | 15,5 | 1-3<0,001 | |
| УЗ+ОП+ОБЛ+ХИМ (3) | 31,79 | 3,98 | 17,3 | 2-3>0,1 | |
| ФИЛ (ед) | ИНТАКТНЫЕ (1) | 1,83 | 0,22 | 0,63 | 1-2<0,001 |
| ОП+ОБЛ+ХИМ (2) | 0,31 | 0,03 | 0,13 | 1-3<0,001 | |
| УЗ+ОП+ОБЛ+ХИМ (3) | 0,52 | 0,07 | 0,33 | 2-3<0,05 | |
| ACT (ммоль/л) | ИНТАКТНЫЕ (1) | 257,83 | 20,19 | 53,41 | 1-2>0,05 |
| ОП+ОБЛ+ХИМ (2) | 339,73 | 26,36 | 102,08 | 1-3>0,4 | |
| УЗ+ОП+ОБЛ+ХИМ (3) | 281,95 | 17,28 | 75,34 | 2-3>0,05 | |
| Серотонин (ммоль/л) | ИНТАКТНЫЕ (1) | 73,0 | 5,83 | 15,42 | 1-2>0,05 |
| ОП+ОБЛ+ХИМ (2) | 160,57 | 45,11 | 110,5 | 1-3>0,2 | |
| УЗ+ОП+ОБЛ+ХИМ (3) | 143,03 | 46,38 | 146,6 | 2-3>0,8 | |
| ЛК*ФАЛ*ФИЛ* 10000 /АСТ/Серотонин | ИНТАКТНЫЕ (1) | 640 | 140 | 370 | 1-2<0,01 |
| ОП+ОБЛ+ХИМ (2) | 2,6 | 0,767 | 1.5 | 1-3<0,0001 | |
| УЗ+ОП+ОБЛ+ХИМ(3) | 30 | 7,3 | 22 | 2-3<0,05 |
Из представленной таблицы вытекает, что сама по себе модель характерна наличием достоверной ингибиции продукции лейкоцитов, фагоцитоза, активации продукции ACT и серотонина. Пресанация ультразвуком существенным образом сдвигает уровни этих показателей в сторону значений таковых у интактных животных.
Это относится и к величине интегрального индекса профилактики (ИП).
| Таблица 2 | ||||
| Диапазоны распределений ИП в группах животных с трехзвеньевой моделью и превентивным фоновоздействием перед ее инициацией | ||||
| Показатель | Группы | М | Q | Диапазон Р |
| ИП | ОП+ОБЛ+ХИМ | 2,6 | 1,5 | 1,1-4,1 |
| УЗ+ОП+ОБЛ+ХИМ | 30 | 22 | 8-52 |
Приведенные в таблице данные свидетельствуют о том, что диапазон ИП-модели, рассчитанный как М±@ (Л.С.Каминский, 1959), составляет 1,1-4,1 ед. Таким образом, значения ИП, превышающие 4,1 ед., могут расцениваться как существенные позитивные сдвиги в состоянии модели. В группе крыс, получавших ультразвук перед инициированием модели, этот диапазон составил 8-52 ед, т.е. не только не совпадал, но и не стыковался с параметрами изолированной модели, а увеличение приближало его к группе интактных животных. Следовательно, увеличение ИП при использовании ультразвука свыше 8,0 ед. может расцениваться как свидетельство профилактического эффекта этого физического фактора.
Способ может быть проиллюстрирован следующими примерами.
1. Крыса-самец No 1. Процедуры не назначались. Количество лейкоцитов 12.9×109 клеток. Значение ФАЛ - 68%, ФИЛ - 0,52 ед. Содержание в крови ACT - 279 ммоль/л, Ст - 58,315 ммоль/л, ИП - 280 ед.
2. Крыса-самец No 12. Проведено 6 процедур УЗ на область тимуса при интенсивности 0,05 Вт/кв.см и разовой экспозиции - 1 минуте. Количество лейкоцитов 2.8×109 клеток. Значение ФАЛ - 48%, ФИЛ - 0,72 ед. Содержание в крови ACT - 266,6 ммоль/л, Ст - 46,65 ммоль/л, ИП - 56 ед.
Эффект воздействия УЗ расценен как профилактический.
3. Крыса-самец No 17. Проведено 6 процедур УЗ на область тимуса при интенсивности 0,05 Вт/кв.см, разовой экспозиции - 1,0 минута. Количество лейкоцитов 4,8×109 клеток. Значение ФАЛ - 16%, ФИЛ - 0,26 ед. Содержание в крови ACT - 443,6 ммоль/л, Ст - 197,201 ммоль/л, ИП - 8,4 ед.
Эффект воздействия УЗ расценен как профилактический.
4. Крыса-самец No 8. Проведено вскрытие и зашивание брюшной полости, производимое под ингаляционным наркозом, через 7 дней облучение гамма-лучами по 2,5 Зв 3 раза в течение недели, после чего вводился циклофосфан в дозе 4 мг/100 г массы тела животного. Количество лейкоцитов 2,6×109 клеток. Значение ФАЛ - 18%, ФИЛ - 0,30 ед. Содержание в крови ACT - 210,5 ммоль/л, Ст - 194,954 ммоль/л, ИП - 4,9 ед. Результат расценен как отсутствие профилактики.
5. Крыса-самец No 10. Проведено вскрытие и зашивание брюшной полости, производимое под ингаляционным наркозом, через 7 дней облучение гамма-лучами по 2,5 Зв 3 раза в течение недели, после чего вводился циклофосфан в дозе 4 мг/100 г массы тела животного. Профилактика ультразвуком не проводилась. Количество лейкоцитов 7,0×109 клеток. Значение ФАЛ - 14%, ФИЛ - 0,22 ед. Содержание в крови ACT - 324,4 ммоль/л, Ст - 64,414 ммоль/л, ИП - 1,8 ед.
Результат расценен как отсутствие профилактики.
Таким образом, предлагаемый способ является информативным.
Способ оценки иммунопрофилактического эффекта ультразвука в эксперименте путем проведения ультразвукового воздействия по лабильной методике при интенсивности 0,05 Вт/см2, разовой экспозиции 1-2,0 мин, общем числе процедур 5-6 (по одной процедуре через 2-3 дня) на область иммунокомпетентного органа - тимуса крыс, отличающийся последующим воссозданием сложной модели цитостатического воздействия, что при этом вначале производят имитацию хирургического оперативного вмешательства путем вскрытия и зашивания брюшины, после чего со следующего дня проводят внешнее фракционированное гамма-облучение животных в разовой дозе 2,5 Зв 3 раза через день, затем производят внутрибрюшную разовую инъекцию циклофосфана в дозе 4 мг/100 г массы тела животного, затем на 10-14 день проводят забор крови с последующим забоем, при которых определяют содержание лейкоцитов в крови животных (Лк - в 109 кл/мл), фагоцитарную активность (ФАЛ - в %) и фагоцитарный индекс лейкоцитов (ФИЛ - в ед.), содержание аспартатаминотрансферазы (ACT - в моль/л) и серотонина (Ст - в моль/л) в сыворотке крови, после чего определяют индекс профилактики по формуле:
и при величине его более 8,0 констатируют наличие профилактического эффекта ультразвука.
