Способ оценки генетических морфо-функциональных нарушений у потомства белых крыс с "химическим наследственным грузом"

Авторы патента:

Капустина Екатерина Александровна (RU)

Владельцы патента RU 2509374:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Восточно-Сибирский научный центр экологии человека" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (RU)

Изобретение относится к области экспериментальной медицины, а именно к токсикологии. Исследуют поведение потомства белых крыс, подвергшихся воздействию токсического вещества, с помощью теста «открытое поле». Регистрируют количество актов «обнюхивание», «локомоции», «движения на месте». Рассчитывают прогностический индекс по формуле: Р=1/(1+е^-у), где Р - прогностический индекс - вероятность наличия генетических изменений; е - математическая константа, равная 2,72; у - регрессионное уравнение: у=7,04-0,65Х_|+1,45Х₂-0,64Х₃, где цифровые показатели - константы и регрессионные коэффициенты; Х₁ - количество актов «обнюхивание»; Х₂ - количество актов «локомоции»; Х₃ - количество актов «движение на месте». При Р больше 0 и меньше 0,5 вероятность наличия генетических изменений определяют как минимальную, при Р больше 0,5 и меньше 1, вероятность генетических изменений оценивают как высокую. Способ расширяет арсенал методов оценки генетических нарушений у экспериментальных животных. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной медицине, точнее к токсикологии.

Чрезвычайно важной и актуальной на современном этапе становится проблема проявлений воздействия химических токсикантов в последующих поколениях [1, 2]. С проблемой влияния химических веществ на последующие поколения тесно переплетаются вопросы изучения в популяции мутационного груза, характеризующего частоту наследственно обусловленной патологии, связанной с влиянием факторов окружающей среды. Разработка подходов к оценке мутационного груза является одной из основных задач при определении реальной мутагенной нагрузки на население [3, 4]. Таким образом, в настоящее время назрела проблема изучения проявлений наследственного мутационного груза, а также анализа причин и механизмов данного явления. Из имеющихся на сегодняшний день в арсенале генотоксикологии методов для решения указанных задач наиболее перспективным представляется метод гель-электрофореза единичных клеток [5]. Данный метод обладает рядом преимуществ, среди которых высокая чувствительность, возможность оценки в любых клетках, небольшое количество требуемого экспериментального материала, относительно низкие стоимость и длительность проведения экспериментов [6, 7]. Однако, несмотря на свои преимущества, метод ДНК-комет требует определенных трудозатрат, наличия материальных и технических ресурсов [8].

Задачей изобретения является расширение арсенала методов оценки генетических нарушений у экспериментальных животных.

Поставленная задача решается путем изучения поведения потомства белых крыс, подвергшихся воздействию токсического вещества, в тесте «открытое поле» с регистрацией количества актов «обнюхивание», «локомоции», «движение на месте», расчета прогностического индекса и интерпретации полученного результата.

Авторы не обнаружили описания способов оценки генетических нарушений, имеющих перечисленные выше признаки. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию «новизна».

Показатели поведения белых крыс, выявляемые в тесте «открытое поле», используются для оценки состояния центральной нервной системы животных [9]. Использования результатов этологических исследований для оценки генетических нарушений авторами не найдено. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень».

Способ осуществляется следующим образом.

Исследованию подвергают половозрелых белых крыс - потомков особей, подвергшихся воздействию токсического вещества. Поведение животных изучают с помощью теста «открытое поле» [9], фиксируя количество актов «обнюхивание», «локомоции», «движение на месте».

Рассчитывают прогностический индекс по формуле:

Р=1/(1+е^-у),

где Р - прогностический индекс, вероятность наличия генетических изменений;

е - математическая константа, равная 2,72;

у - регрессионное уравнение:

у=7,04-0,65Х₁+1,45Х₂-0,64Х₃,

где цифровые показатели - константы и регрессионные коэффициенты;

Х₁ - количество актов «обнюхивания»;

Х₂ - количество актов «локомоции»;

X₃ - количество актов «движения на месте».

При Р больше 0 и меньше 0,5 вероятность наличия генетических изменений определяют как минимальную, при Р больше 0,5 и меньше 1 вероятность генетических изменений оценивают как высокую.

Заявленное решение позволяет выявлять возможное наличие генетических изменений в клетках белых крыс без проведения трудоемких генетических исследований. Способ также позволяет проводить выбраковку животных с изменениями в геноме перед экспериментом.

Показатели поведения, использованные в данном решении, характеризуют ориентировочно-исследовательское поведение (обнюхивания), двигательную активность (локомоции) и тревожность (движение на месте) [9]. Известно, что генетически предопределяются общие принципы установления межнейронных связей, основная архитектоника, которые впоследствии и определяют особенности функционирования ЦНС. Кроме этого, наследуются элементы поведения [10]. Данный факт позволяет связать генетические изменения, обнаруженные в тканях головного мозга экспериментальных животных, и показатели поведения: процент ДНК в хвосте кометы у особей опытной группы составил 3,98 (2,3-5,8)%, у контрольных - 0,56 (0,08-3,95)% при р=0,00001.

Обработка результатов обследования потомства белых крыс, подвергавшихся воздействию винилхлорида, проводилась нелинейным регрессионным анализом (логистическая регрессия) [11].

Достоверность полученных информативных показателей по результатам регрессионного анализа представлена в таблице 1.

Таблица 1
	Const.B0	Акты
обнюхивание	локомоции	Движение на месте
Estimate	7,040777	-0,65067	1,45352	-0,63896
p-level	0,078059	0,02119	0,006294	0,174864

Уровень значимости для модели составил 0,00001. Оценка эффективности предлагаемого способа прогнозирования генетических нарушений проводилась в обучающей и контрольной выборках. В обучающей выборке (81 особь) правильное распознавание составило для белых крыс с повреждением ДНК 98,18% и 92,31% - для животных контрольной группы. В контрольной выборке (49 крысы) правильное распознавание составило 96,97% и 87,50% соответственно.

Пример 1

Белая крыса опытной группы, полученная от особи, подвергавшейся воздействию винилхлорида. При обследовании в тесте «открытое поле» выявлены числовые значения показателей:

X1 - количество актов «обнюхивания» - 25,

Х2 - количество актов «локомоция» - 22,

Х3 - количество актов «движения на месте» - 2.

Подставляем полученные значения в формулы:

у=7,04-0,65×27+1,45×22-0,64×5=1,41

P=1/(1+2,72^-1,41)=0,8.

Делаем вывод, что у данного животного высокая вероятность генетических изменений, что подтверждают результаты исследования генетических изменений методом «ДНК-комет». У данной особи процент ДНК в хвосте кометы составил 4,68%.

Пример 2

Белая крыса контрольной группы, полученная от особи, не подвергавшейся воздействию винилхлорида. При обследовании в тесте «открытое поле» выявлены числовые значения показателей:

X1 - количество актов «обнюхивания» - 20,

Х2 - количество актов «локомоции» - 5,

Х3 - количество актов «движения на месте» - 5.

Подставляем полученные значения в формулы:

у=7,04-0,65×27+1,45×22-0,64×5=-1,81

P=1/(1+2,72^-1,41)=0,14.

Делаем вывод, что у данной особи вероятность генетических изменений минимальная (процент ДНК в хвосте кометы составил 0,12%).

Литература

1. Антонова И.В. Роль экзогенных факторов в формировании врожденных пороков развития / И.В.Антонова, Е.В.Богачева, Ю.Ю.Китаева // Экология человека. - 2010. - №6. - С.30-35.

2. Домшлак М.Г. Информационное письмо «О необходимости расширения генетических исследований при оценке влияния химических веществ на половую функцию работников» / М.Г.Домшлак, Е.Н.Макарова-Землянская // Медицина труда и промэкология. - 2009. - №10. - С.45-48.

3. Даутов Ф.Ф. Факторы окружающей среды и здоровье населения / Ф.Ф.Даутов // Практическая медицина. - 2010. - №2. - С.68-72.

4. Дурнев А.Д. Анализ и значение мутаций в зародышевых клетках / А.Д.Дурнев // Медицинская генетика. - 2011. - №2. - С.3-11.

5. Арутюнян P.M. Анализ повреждения ДНК и хромосом методами молекулярной цитогенетики / P.M.Арутюнян, Г.Г.Оганесян // Вестник Российской академии медицинских наук. - 2011. - №9. - С.57-63.

6. Жанатаев А.К. Метод ДНК-комет в генотоксикологических исследованиях / А.К.Жанатаев, А.Д.Дурнев, С.Б.Середенин // Гигиена и санитария. - 2011. - №5. - С.86-90.

7. Brendler-Schwaab, S. The in vivo comet assay: use and status in genotoxicity testing / S.Brendler-Schwaab, A.Hartmann, S.Pfuhler, G.Speit // Mutagenesis. - 2005. - Vol.20, №4. - P.245-54.

8. Применение метода щелочного гель-электрофореза изолированных клеток для оценки генотоксических свойств природных и синтетических соединений: Метод, рекомендации / Дурнев А.Д., Жанатаев А.К., Анисина Е.А. и др. - М., 2006.

9. Буреш Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения / Я.Буреш, О.Бурешова, Д.П.Хьюстон. - М.: Высш. шк., 1991. - 399 с.

10. Булаева К.Б. Генетические основы психофизиологии человека / К.Б.Булаева. - М.: Наука, 1991. - 208 с.

11. Трухачева Н.В. Математическая статистика в медико-биологических исследованиях с применением пакета Statistica. ГЭОТАР-Медиа. 2012. - 384 с.

Способ оценки генетических морфофункциональных нарушений у потомства белых крыс с химическим наследственным грузом, включающий обследование потомства животных, подвергшихся воздействию химического вещества, отличающийся тем, что исследуют поведение животных в тесте «открытое поле», регистрируют количество актов «обнюхивание», «локомоции», «движение на месте», рассчитывают прогностический индекс по формуле:
Р=1/(1+е^-y),
где Р - прогностический индекс - вероятность наличия генетических изменений;
е - математическая константа, равная 2,72;
y - регрессионное уравнение:
y=7,04-0,65Х₁+1,45Х₂-0,64Х₃, где
цифровые показатели - константы и регрессионные коэффициенты;
Х₁ - количество актов «обнюхивание»;
Х₂ - количество актов «локомоции»;
X₃ - количество актов «движение на месте»,
при Р больше 0 и меньше 0,5 вероятность наличия генетических нарушений определяют как минимальную, при Р больше 0,5 и меньше 1 вероятность генетических нарушений оценивают как высокую.

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано для изучения патогенетического механизма развития молниеносного сепсиса с целью поиска новых патогенетических и этиотропных методов лечения сепсиса.

Способ и устройство для моделирования инфицированной раны слизистой оболочки полости рта в эксперименте // 2507600

Группа изобретений относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии, стоматологии и патофизиологии. Моделирование инфицированной раны слизистой оболочки полости рта проводят на внутренней поверхности нижней губы животного по средней линии.

Способ профилактики развития опухолей у экспериментальных животных с высокой частотой спонтанного опухолеобразования // 2507599

Изобретение относится к медицине, а именно к способам профилактики развития опухолей у экспериментальных животных с высокой частотой спонтанного опухолеобразования.

Способ фармакологической стимуляции выживаемости кожного лоскута на питающей ножке никорандилом // 2507598

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии, и может быть использовано для коррекции ишемии кожного лоскута на питающей ножке. Для этого лабораторным животным моделируют кожный лоскут на вторые сутки эксперимента.

Способ фармакологической коррекции ишемии скелетной мышцы никорандилом // 2507597

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии и хирургии, и может быть использовано для коррекции ишемии скелетной мышцы. Для этого лабораторным животным на вторые сутки эксперимента моделируют ишемию мышц голени.

Способ фармакологической коррекции ишемии скелетной мышцы l-норвалином // 2507596

Изобретение относится к экспериментальной фармакологии и хирургии и может быть использовано для коррекции ишемии скелетной мышцы. Для этого крысам моделируют ишемию мышц голени на вторые сутки проводимого эксперимента.

Способ коррекции эндотелиальной дисфункции азитромицином при adma-подобной модели гестоза в эксперименте // 2507595

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии, и может быть использовано для коррекции эндотелиальной дисфункции у беременных. Способ включает воспроизведение модели гестоза у крыс линии Wistar ежедневным в течение 7 дней внутрибрюшинным введением L-нитроаргининметилового эфира в дозе 25 мг/кг.

Способ коррекции эндотелиальной дисфункции при adma-подобной модели гестоза в эксперименте // 2507594

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии, и может быть использовано для изучения механизмов коррекции эндотелиальной дисфункции у беременных.

Способ моделирования ренопаренхиматозной артериальной гипертензии у крыс // 2507593

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной кардиологии, и может быть использовано для изучения вопросов патогенеза нефрогенной артериальной гипертензии и для скрининговых и детальных фармакологических исследований.

Способ выявления психотропной активности лекарственных и нелекарственных веществ // 2506649

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии. Для выявления психотропных свойств изучаемых веществ осуществляют моделирование эмоционально-физической стрессовой ситуации, достигаемой помещением животных в цилиндр с холодной водой.

Импактор-фантом респираторного тракта человека // 2509375

Изобретение относится к устройствам для дисперсного анализа радиоактивных аэрозолей, а также к средствам обучения в медицине, оно предназначено для моделирования фракционного осаждения аэрозольных частиц в отделах респираторного тракта человека. Импактор-фантом респираторного тракта человека содержит каскадные элементы, расположенные в пробоотборной корзине, размещенной в корпусе, к верхней части которого посредством резьбового соединения присоединен штуцер. Каждый каскадный элемент, кроме последнего, состоит из сопельной пластины 4, 8, 12, 16, 20, 24, с сопельными отверстиями, коллекторной пластины 6, 10, 14, 18, 22, 26 с нанесенным на ее поверхность вязким веществом и разделительного кольца 7, 9, 15, 17, 19, 25, 27, в качестве последнего каскадного элемента используется фильтр 28. Семь каскадных элементов установлены с возможностью осуществления инерционного осаждения аэрозолей для моделирования фракционного осаждения аэрозолей в отделах респираторного тракта человека. Коллекторные пластины 6, 10, 14, 18, 22, 26 выполнены с возможностью обеспечить инерционное осаждение размерной фракции аэрозолей, осаждающейся в разных частях дыхательных путей. Технический результат состоит в обеспечении оценки распределения дозы внутреннего облучения по тканям и органам респираторного тракта человека при ингаляционном поступлении радиоактивных аэрозолей. 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Способ моделирования трофической раны в эксперименте // 2510083

Изобретение относится к экспериментальной медицине. Иссекают кожу до поверхностной фасции в виде круга диаметром 20 мм, после чего по краям раны накладывают кисетный шов. Формируют кожно-фасциальные узловые швы. На поверхности дна раны рассекают поверхностную фасцию перпендикулярными разрезами с образованием ячеек размерами 5×5 мм. Способ позволяет моделировать трофические раны с воспроизведением условий локальной гипоксии и нарушения микроциркуляции. 1 ил., 1 пр.

Способ прогнозирования возможного токсического эффекта при совместном использовании нескольких лекарственных препаратов // 2510533

Изобретение относится к области использования растительных объектов для контроля токсического эффекта нескольких лекарственных препаратов. Способ включает комплексную оценку морфофизиологических нарушений, наблюдаемых в фитотестах. Тестируют каждый препарат отдельно, а также их жидкие смеси в различной концентрации. Морфофизиологические нарушения выявляют на семенах кресс-салата (Lepidium sativum). При этом показателями морфофизиологических нарушений служат снижение всхожести семян, снижение средней общей длины проростков и изменение среднего сухого веса проростков. После статистической обработки результатов прогнозируют возможный токсический эффект смеси лекарственных препаратов, что позволяет проводить предварительный, перед клиническими испытаниями, скрининг лекарственных препаратов. 6 пр., 6 табл., 1 ил.

Способ увеличения выживаемости кожного лоскута в условиях редуцированного кровообращения ресвератролом // 2511061

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии, и может быть использовано для изучения средств, предназначенных для коррекции ишемии. Для этого лабораторным животным моделируют кожный лоскут на вторые сутки эксперимента. Ресвератрол вводят внутрижелудочно в суточной дозе 2,0 мг/кг с первых суток эксперимента каждые 46 часов. Способ, являясь нетоксичным с минимальным числом противопоказаний, обеспечивает увеличение выживаемости кожного лоскута в условиях редуцированного кровообращения за счет активации процесса прекондиционирования. 1 табл., 1 пр.

Способ моделирования иммунозависимого невынашивания аллогенной беременности у лабораторных мышей // 2511107

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано для моделирования иммунозависимого невынашивания беременности для изучения иммунологии и иммунопатологии беременности, оценки эффективности доклинических испытаний способов лечения и профилактики невынашивания беременности иммунной этиологии. Способ включает введение самкам лабораторных мышей N-ацетил-β-1-О-гептилмурамил-L-аланил-D-изоглутамина внутрибрюшинно в дозе 20 мкг в 0,1 мл 0,9% раствора NaCl на 1 животное. Введение осуществляют на 5-е сутки беременности в период имплантации бластоцисты и на 7-е сутки в начале периода плацентации. Способ обеспечивает высокий уровень резорбции эмбрионов, высокую воспроизводимость модели и возможность использования как линейных, так и нелинейных животных. 3 пр., 3 табл.

Способ управляемого снижения агрегационной активности тромбоцитов мексидолом в эксперименте // 2512788

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии, и касается способов управляемого снижения агрегационной активности тромбоцитов in vitro. Для этого в плазму, содержащую 200-220 тыс./мкл тромбоцитов, непосредственно после ее получения, вводят мексидол. При этом мексидол используют в концентрации от 0,1 до 0,8 мг/мл инкубационной смеси. Инкубацию проводят в течение 10-15 минут при комнатной температуре. Способ обеспечивает агрегационную активность тромбоцитов до необходимой экспериментатору величины.

Способ трансплантации сплошного свободного полнослойного аутологичного кожного лоскута в эксперименте // 2513249

Изобретение относится к экспериментальной медицине. Формируют сплошной свободный полнослойный кожный лоскут размером 1,5 см у крысы. Иссекают фасцию, покрывающую раневую поверхность, с обнажением подлежащей мышцы на прежнем ложе. Фиксируют по противолежащим краям лоскут к краю кожи. Сшивают между собой свободные края кожи. Через 8-9 суток разъединяют и разводят в стороны сросшиеся над лоскутом края кожи. Способ обеспечивает оптимальные условия приживления кожного лоскута, позволяет достигнуть полного контакта с подлежащими тканями, улучшения развития микроциркуляторного русла, без применения медикаментозных средств, стимулирующих ангиогенез. 1 пр. 9 ил.

Способ увеличения выживаемости кожного лоскута в условиях редуцированного кровообращения l-норвалином // 2513619

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии, и может быть использовано для коррекции ишемии в условиях редуцированного кровообращения. Для этого лабораторным животным моделируют кожный лоскут на вторые сутки эксперимента. L-норвалин вводят внутрижелудочно в суточной дозе 10,0 мг/кг с первых суток эксперимента каждые 46 часов эксперимента. Способ обеспечивает увеличение выживаемости кожного лоскута в условиях редуцированного кровообращения за счет активации процесса прекондиционирования фармакологическим препаратом. 1 табл.

Способ диагностики давности наступления смерти по морфологическим изменениям гнилостно измененных спаек // 2515161

Изобретение относится к судебной медицине и может быть использовано для определения давности наступления смерти по морфологическим изменениям гнилостно измененных спаек. Для этого при судебно-медицинском исследовании трупа производят забор спаек и участка мышечной ткани брюшной стенки из места прикрепления спайки. Затем с образцов этих тканей получают гистологические срезы, которые окрашивают гематоксилином и эозином, трихромом по Масону и Зербино. Далее проводят микроскопическое исследование окрашенных срезов. Если в срезах определяют потерю клеточного состава в окраске гематоксилином и эозином, при сохранении окраски мышечных клеток по Зербино и окрашивании коллагеновых и ретикулярных волокон в окраске трихромом по Масону, то устанавливают давность наступления смерти от 7 до 10 суток. Если исследуемые ткани дополнительно теряют способность к окрашиванию мышечных клеток по Зербино, то устанавливают давность наступления смерти в период с 10 до 14 суток. Если в срезах не окрашиваются ретикулярные волокна, при сохранении окраски коллагеновых волокон трихромом по Масону, то устанавливают давность наступления смерти свыше 14 суток. Способ повышает точность определения давности наступления смерти до 14 суток посмертного периода.

Способ стимуляции образования децидуальной оболочки эндометрия в эксперименте // 2515475

Изобретение относится к экспериментальной медицине и касается разработки способов лечения невынашивания беременности и других заболеваний матки, связанных с несостоятельностью эндометрия. Для этого в экспериментальных условиях в стенку матки крысы, находящейся в состоянии псевдобеременности, вводят суспензию, содержащую 300 тысяч стволовых клеток эндометрия, выделенных из менструальной крови женщины. Затем крысе проводят подкожное введение прогестерона в дозе 2 мг на грамм веса животного. Способ обеспечивает стимуляцию образования децидуальной оболочки эндометрия, при этом создавая модель управления децидуальной реакции при помощи трансплантации стволовых клеток, в т.ч. человеческого происхождения.2 табл.