Способ моделирования развития мозговых геморрагий у гипертензивных мышей

Изобретение относится к области медицины, в частности к экспериментальной медицине. В качестве стрессорного фактора используют создание условий социального стресса в виде перенаселения мышей в течение не менее 4-х месяцев и при достижении гипертензивных уровней артериального давления и частоты сердечных сокращений у животных осуществляют пережатие лимфатических сосудов выше глубоких шейных лимфатических узлов. Через 3 суток после воздействия стрессорного фактора осуществляют иммобилизацию путем фиксации животного за лапки в течение 2-х часов спиной вниз. Далее животное освобождают и в течение первых 8 часов осуществляют оценку развития предгеморрагического состояния по наличию острого нарушения венозного и микроциркуляторного звена мозгового кровотока, а спустя 24 часа после иммобилизации осуществляют оценку развития постгеморрагического состояния по наличию внутричерепных геморрагий в коре и в области желудочков головного мозга. Способ позволяет обеспечить возможность изучения процессов пред- и постгеморрагического периода, расширить представления о механизмах очищения мозга от продуктов метаболизма и выявить новые пути коррекции дренажной функции мозга. 4 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области медицины, в частности, к экспериментальной медицине и касается способов моделирования развития мозговых геморрагий у гипертензивных мышей, в частности пред- и постгемморагического состояния животных.

Известен способ моделирования мозговых геморрагий у новорожденных крыс (см. патент РФ № 2505865, МПК G09B23/28, опуб. 27.01.2014), заключающийся в том, что крыс в возрасте 1-3 дня помещают в камеру и подвергают воздействию звука силой 70 дБ, частотой 110 Гц на протяжении 60 мин. Через 4 часа после отмены стресса у всех животных появляются признаки развития внутримозговой гипотензии и гипоксии. 24 часа спустя от начала эксперимента у 100% новорожденных крыс развиваются мелкоочаговые мозговые геморрагии в коре головного мозга. Метод может быть использован с целью исследования механизмов и поиска ранних маркеров развития церебральных геморрагий в неонатальный период, а также для поиска новых подходов и лекарственных средств профилактики и лечения мозговых геморрагий у неонатальных детей.

Однако, данный метод не воспроизводится у взрослых животных и пригоден только для индуцирования и изучения пред- и постгеморрагического состояния в первые дни после рождения.

Известен также способ моделирования стресс-индуцированной гипертонии на животных (см. патент РФ № 2409872, МПК G09B23/28, опуб. 20.01.2011), характеризующийся тем, что животных подвергают социальному стрессу в виде перенаселения или изоляции в течение не менее 4 месяцев.

Однако, способ не позволяет осуществлять моделирование мозговых геморрагий у гипертензивных мышей, в частности пред- и постгеморрагического состояния животных.

Наиболее близким к заявляемому является способ моделирования внутримозговых гематом при артериальной гипертензии у половозрелых крыс (Способ моделирования внутримозговых гематом при артериальной гипертензии // Патол. физиол. эксперим. тер. – 1989. -3: 80-81). Способ заключается в том, что взрослых крыс линии КСГСИ со спонтанной гипертензией, склонных к инсульту, фиксируют на спине, обеспечивая полную иммобилизацию. Затем крыс подвергают воздействию сильного прерывистого звука (120 дБ) по модифицированной методике О.В. Крушинского и Л.П. Доброхотовой (Крушинский Л.В., Доброхотова Л.П. // Бюл. эксперим. биол. 1957. № 8., С. 46): звук 1 мин, перерыв 1 мин, прерывистый звук 15 мин (10 с звук, 10 с перерыв), перерыв 5 мин, звук 1 мин. Этот цикл повторяется 5 раз с минутными интервалами так, чтобы общая продолжительность сочетанного действия стрессорных факторов составляла 2 часа. Воздействие звуковым стрессом осуществляется в течение 2 часов. При сочетанном воздействии иммобилизации и звукового раздражителя у 76% животных на фоне резкого полнокровия мозга развивается крупноочаговые геморрагии в разных областях мозга – в подкорковых узлах, зрительных буграх с прорывом в желудочки. В веществе мозга крупные кровоизлияния сопровождаются разрушением ткани мозга на значительном протяжении до 5 мм2.

Недостатком указанного способа является использование специальных линейных крыс, у которых показатели артериального давления достигают 200 до 250 мм рт.ст. Это обязательное условие для развития стресс-индуцированных мозговых геморрагий, т.к. крысы с более низким уровнем артериального давления более устойчивы к инсульту. При этом, даже при достижении ярко выраженного гипертензивного статуса развитие мозговых геморрагий отмечается только у 76% крыс, т.е. способ не обеспечивает 100% воспроизводимость. Кроме этого, способ имеет высокую травматичность, поскольку наблюдается гибель животных за счет развития крупных кровоизлияний, что делает его непригодным для широкого использования.

Технической проблемой является возможность изучения развития пред- и постгеморрагического состояния у гипертензивных мышей и, как следствие, получить новые знания о патогенезе заболеваний центральной нервной системы.

Техническим результатом является моделирование условий нарушения дренажной функции мозга по лимфатическим сосудам путём обеспечения обширных геморрагий в коре головного мозга и в области желудочков.

Техническая проблема решается тем, что в способе моделирования развития мозговых геморрагий у гипертензивных лабораторных животных, заключающемуся в иммобилизации животных и воздействии стрессорного фактора, согласно изобретению, в качестве стрессорного фактора используют создание условий социального стресса в виде перенаселения мышей в течение не менее 4-х месяцев и при достижении гипертензивных уровней артериального давления и частоты сердечных сокращений у животных осуществляют пережатие лимфатических сосудов выше глубоких шейных лимфатических узлов, через 3 суток после воздействия стрессорного фактора осуществляют иммобилизацию путем фиксации животного за лапки в течение 2-х часов спиной вниз, затем животное освобождают и в течение первых 8 часов осуществляют оценку развития предгеморрагического состояния по наличию острого нарушения венозного и микроциркуляторного звена мозгового кровотока, а спустя 24 часа после иммобилизации осуществляют оценку развития постгеморрагического состояния по наличию внутричерепных геморрагий в коре и в области желудочков головного мозга.

В известных авторам источниках патентной и научно-технической информации не описано способа моделирования мозговых геморрагий у гипертензивных мышей, в котором при достижении гипертензивных уровней артериального давления и частоты сердечных сокращений у животных осуществляют пережатие лимфатических сосудов выше глубоких шейных лимфатических узлов и через 3-е суток осуществляют иммобилизацию в течение 2-х часов путем привязывания спиной вниз за лапки.

Через 24 часа после иммобилизации у 100% мышей развиваются обширные внутричерепные геморрагии в коре и в области желудочков головного мозга, что фиксируется гистологически и обозначается как постгеморрагический период. Период в течение первых 8 часов после иммобилизации обозначается как пред-геморрагический, который также фиксируется гистологически и характеризуется острым нарушением венозного и микроциркуляторного звена мозгового кровотока.

У гипертензивных мышей, которые повергаются одному стрессу без перевязки лимфатических сосудов, не отмечается развития мозговых геморрагий. В этой группе животных наблюдаются ишемические явления в тканях мозга, но без признаков повреждения церебральных сосудов.

Данная модель имеет важное преимущество по отношению к уже существующим методам экспериментального индуцирования мозговых геморрагий, т.к. основана на принципиально новых подходах к моделированию, основанному на нарушении дренажной функции мозга по лимфатическим сосудам. Предлагаемая модель является важным инструментом изучения роли лимфатической системы в менингеальных оболочках мозга, которая была открыта в 2015 году (Nature, 2015; 523: 337–341. DOI:10.1038/nature14432) и которая требует новых технологий для ее детального исследования.

Сказанное позволяет сделать вывод о наличии в заявляемом изобретении критерия «изобретательский уровень».

Способ поясняется иллюстрациями, где представлены:

на фиг. 1 - стандартная операционная процедура прямой регистрации сигналов кровяного давления и частоты сердечных сокращений путём имплантации полиэтиленового катетера в сонную артерию;

на фиг.2 - схема наложения лигатуры на лимфатический сосуд выше глубокого шейного лимфатического узла;

на фиг.3. - гистологические данные состояния тканей мозга у гипертензивных мышей, подвергнутых хирургической окклюзии лимфатических сосудов на шее и иммобилизационному стрессу: А – нормальное состояния тканей коры больших полушарий; Б - мозговое кровоизлияние в области коры больших полушарий; В – нормальный размер бокового желудочка головного мозга; Г – расширение бокового желудочка у мышей после перевязки лимфатических сосудов; Д и Е – кровоизлияния в область желудочка и рядом с ним у мышей после перевязки лимфатических сосудов;

на фиг.4. – гистологическая картина пред-геморрагических изменений сосудов малого и крупного калибра спустя 8 часов после сочетанного воздействия стресса и окклюзии лимфатических сосудов у гипертензивных мышей: А – нормальное состояние сосудов; Б – выраженное кровенаполнение сосудов мозга с развитием периваскулярного отека (показано стрелками).

Способ осуществляется следующим образом.

Используют биомодель – беспородных мышей. Воздействуют на них стрессорным фактором путём создания условий социального стресса в виде перенаселения. Для этого мышей помещают в клетку из расчёта соотношения площади клетки к массе тела, равном 0,3. В частности, 10 мышей массой 20 гр. на площади 60 см2.

В течение 4-х месяцев у животных проводят измерения уровня артериального давления и частоты сердечных сокращений в соответствии со стандартной операционной процедурой прямой регистрации сигналов кровяного давления путём имплантации полиэтиленового катетера в сонную артерию.

При достижении гипертензивных уровней артериального давления и частоты сердечных сокращений у животных осуществляют пережатие лимфатических сосудов выше глубоких шейных лимфатических узлов, через 3-е суток после операции проводят иммобилизацию животных в течение 2-х часов путем привязывания спиной вниз за лапки.

Развитие геморрагий через 24 часа после стрессирования животных с перевязанными лимфатическими узлами в мозге фиксируется гистологически. Пред-геморрагический период – это время в течение суток после указанных стрессирований мышей (воздействия стрессорного фактора и иммобилизации). Через 8 часов после окончания воздействия иммобилизации отмечается полнокровие венозных сосудов головного мозга и сосудов микроциркуляторного звена, являющееся признаком повышения внутричерепного давления.

Эксперименты проводились на беспородных белых мышах, которых селили в клетки в условия высокой популяционной плотности, когда соотношение площади и массы тела было (см2/г массы тела = 0,3), то есть в три раза превышающее нормативы. В частности, в клетку площадью 60 см2 было поселено 10 мышей массой 20 гр.

Было использовано 70 мышей массой 20 гр, распределённых по 5 клеткам, где из каждой клетки брали по 5 мышей единовременно раз в месяц для проверки показателей давления и пульса, после чего эти животных уже не участвовали в эксперименте.

Животные находились в одинаковых условиях с постоянным доступом к еде и воде. За животными вели наблюдения.

На протяжении 4-х месяцев ежемесячно у части животных проводили контрольные измерения уровня артериального давления и частоты сердечных сокращений в соответствии со стандартной операционной процедурой прямой регистрации сигналов кровяного давления путём имплантации полиэтиленового катетера в сонную артерию.

Результаты эксперимента представлены в таблице.

Таблица

Показатели среднего артериального давления и частоты сердечных сокращений у мышей, проживающих в течение 4 месяцев в условиях высокой популяционной плотности

Показатели Контроль n=10 1 месяц n=10 2 месяца n=10 3 месяца n=10 4 месяца n=10
Среднее артериальное давление, мм рт.ст. 109±3 115±4 112±5 117±3 149±3*
Частота сердечных сокращений, уд/мин 382±14 397±12 394±11 401±12 444±14*

*-p<0.05 по отношению к контролю

При наличии высоких показателей артериального давления и частоты сердечных сокращений мышей подвергают операции наложения лигатуры на лимфатические сосуды, несущие спинномозговую жидкость из мозга в глубокие шейные лимфатические узлы (см. фиг.2).

Таким образом, создаются условия нарушения дренажной функции мозга.

Через трое суток животных подвергают иммобилизационному стрессу. Для этого их привязывают спиной вниз за лапки в течение 2 часов. Через сутки после стресса у 100% животных наблюдаются мозговые кровоизлияния в коре головного мозга и в области желудочков.

Данные гистологического анализа состояния тканей мозга у гипертензивных мышей, подвергающихся стрессу на фоне острого нарушения дренажной функции мозга, представлены на Фиг. 3

Через 8 часов после комбинированного воздействия стресса и острого нарушения дренажа спинномозговой жидкости отмечается полнокровие венозных сосудов головного мозга и сосудов микроциркуляторного звена, являющееся признаком повышения внутричерепного давления (см. Фиг. 4).

Таким образом, получена новая модель развития мозговых геморрагий у гипертензивных животных путем комбинирования стресса и нарушения дренажной функции мозга с возможностью изучения процессов в пред- и постгеморрагийческий периоды.

Предлагаемый метод позволит существенно расширить научные представления о механизмах очищения мозга от продуктов метаболизма и выявить инновационные пути коррекции дренажной функции мозга. Это позволит разработать новые стратегии в предотвращении и лечении заболеваний центральной нервной системы, связанные с аутоиммунными процессами, включая инсульты, болезнь Альцгеймера, онкологию мозга и др.

Способ моделирования развития мозговых геморрагий у гипертензивных лабораторных животных, заключающийся в иммобилизации животных и воздействии стрессорного фактора, отличающийся тем, что в качестве стрессорного фактора используют создание условий социального стресса в виде перенаселения мышей в течение не менее 4-х месяцев и при достижении гипертензивных уровней артериального давления и частоты сердечных сокращений у животных осуществляют пережатие лимфатических сосудов выше глубоких шейных лимфатических узлов, через 3 суток после воздействия стрессорного фактора осуществляют иммобилизацию путем фиксации животного за лапки в течение 2-х часов спиной вниз, затем животное освобождают и в течение первых 8 часов осуществляют оценку развития предгеморрагического состояния по наличию острого нарушения венозного и микроциркуляторного звена мозгового кровотока, а спустя 24 часа после иммобилизации осуществляют оценку развития постгеморрагического состояния по наличию внутричерепных геморрагий в коре и в области желудочков головного мозга.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области медицины, а именно к радиологии и экспериментальной медицине. Для снижения летальности от радиационного поражения лабораторному животному после облучения проводят трансплантацию измельченных фрагментов аллогенного тимуса, забранного от животных препубертатного возраста того же вида, в переднюю камеру глаза через разрез роговицы длиной 1,7±0,3 мм.

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии для моделирования послеоперационного адгезиогенеза брюшины. Животному под наркозом проводят срединную лапаротомию и механическое повреждение брюшины.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в лабораториях биологического и медицинского профиля, решающих вопросы по применению пробиотических препаратов в системе доставки эссенциальных элементов в организм животных.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для создания экспериментальной модели остеопороза. Трехлетней овце Северо-Кавказской породы проводят двухстороннюю овариоэктомию.

Изобретение относится к медицине, а именно к клинико-экспериментальной травматологии и ортопедии, и может быть использовано для моделирования посттравматического остеоартроза коленного сустава кролика.

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной стоматологии, и может быть использовано для получения экспериментальной модели пародонтита. Помещают половозрелых крыс в общую клетку площадью 0,018 м2 на особь.

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной онкологии и может быть использовано для стимуляции хронической болью злокачественного роста в легких крыс.

Изобретение относится к экспериментальной медицине, онкологии, а именно к онкогинекологии, и может быть использовано для моделирования проканцерогенного действия синестрола на ткани яичника у потомства женского пола.

Изобретение относится к радиобиологии и экспериментальной медицине и может быть использовано для моделирования лучевого цистита. Для этого осуществляют анестезию животного, формирование области облучения свинцовым окном, с последующим облучением мочевого пузыря на линейном ускорителе.

Изобретение относится к медицине, а именно к фтизиатрии, и касается воздействия на микобактерии туберкулеза. Для этого в эксперименте in vitro используют полученную электрохимическим путем серебряную воду на негазированной минеральной воде «Красный ключ» с ионной концентрацией серебра 15%.

Изобретение относится к области медицинской техники. Имитатор вентрикулоскопа включает корпус, соединенный с корпусом имитатор тубуса, выполненный в виде полого цилиндра с магнитами внутри и представляющий собой якорь линейного электромагнитного двигателя механизма генерации усилия, установленный в корпусе линейный электромагнитный двигатель с якорем. На корпусе размещены краны аспирации и ирригации. Блок управления выполнен на основе микропроцессора и соединен с линейным электромагнитным двигателем. Датчики положения кранов ирригации и аспирации связаны с кранами ирригации и аспирации соответственно и соединены с блоком управления с возможностью передачи сигналов о положении кранов для регулирования подачи и отсоса жидкостей в виртуальном пространстве. Якорь линейного электромагнитного двигателя содержит захват имитатора эндоскопического инструмента. Блок управления выполнен с возможностью генерирования усилия обратной связи на имитатор эндоскопического инструмента путем подачи сигналов для смещения якоря линейного электромагнитного двигателя. Технический результат состоит в обеспечении обучения нейрохирургическим медицинским вмешательствам. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной патофизиологии и хирургии. Выполняют регистрацию изменений объемной скорости перфузии изолированного от организма сегмента аорты после введения норадреналина и ацетилхолина в перфузат. При этом количественную оценку выраженности вазомоторной дисфункции эндотелия (ВДЭ) проводят по степени вазодилятации по формуле. При значении степени вазодилятации, равном или большем 1,6, оценивают ВДЭ как нормальную. При значении, равном или большем 0,8 и до 1,6, диагностируют умеренно выраженную ВДЭ. При значении, равном или большем 0 и до 0,8, диагностируют выраженную ВДЭ. При отрицательных значениях диагностируют крайнюю степень выраженности ВДЭ и эффект парадоксального вазоспазма в ответ на введение ацетилхолина в перфузат. Способ позволяет провести непосредственную количественную оценку выраженности вазомоторной дисфункции эндотелия изолированного сосуда, изучить воздействие эндотелиопротекторных препаратов на вазореактивные свойства эндотелия в отсутствии нейрогуморальных влияний организма. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к медицинской технике и может применяться для выработки навыков точной и правильной микрохирургической техники у нейрохирургов и врачей других специальностей, связанных с микрохирургией. Устройство для тестирования и отработки микронейрохирургической техники содержит корпус, на верхней крышке которого выполнены с возможностью изменения размеров отверстия для введения микронейрохирургических инструментов, имеющие края, блок регистрации числа касаний и звуковой индикатор касаний, при этом от одного до четырех микронейрохирургических инструментов выполнены с возможностью одновременного введения в отверстие и электрически подключены к гальваническому элементу питания, корпус снабжен планками глубины имитируемой операционной раны и боковыми ограничивающими рамками имитируемой операционной раны, при этом стенки боковых рамок, планки глубины, края отверстия и корпус подключены к цепи постоянного тока гальванического элемента питания, а на нижней планке корпуса размещена подключенная к цепи постоянного тока и установленная с возможностью замены платформа нейрохирургического задания, блок регистрации числа касаний связан с звуковым и световым индикаторами касаний и подключен к гальваническому элементу питания. Использование изобретения позволяет улучшить микрохирургические навыки оперирующих хирургов. 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может применяться для выработки навыков точной и правильной микрохирургической техники у нейрохирургов и врачей других специальностей, связанных с микрохирургией. Устройство для тестирования и отработки микронейрохирургической техники содержит корпус, на верхней крышке которого выполнены с возможностью изменения размеров отверстия для введения микронейрохирургических инструментов, имеющие края, блок регистрации числа касаний и звуковой индикатор касаний, при этом от одного до четырех микронейрохирургических инструментов выполнены с возможностью одновременного введения в отверстие и электрически подключены к гальваническому элементу питания, корпус снабжен планками глубины имитируемой операционной раны и боковыми ограничивающими рамками имитируемой операционной раны, при этом стенки боковых рамок, планки глубины, края отверстия и корпус подключены к цепи постоянного тока гальванического элемента питания, а на нижней планке корпуса размещена подключенная к цепи постоянного тока и установленная с возможностью замены платформа нейрохирургического задания, блок регистрации числа касаний связан с звуковым и световым индикаторами касаний и подключен к гальваническому элементу питания. Использование изобретения позволяет улучшить микрохирургические навыки оперирующих хирургов. 3 ил.

Изобретение относится к способу прогнозирования системных воспалительных состояний в организме животного, способных привести к развитию нефрита в индуцированной модели аутоиммунного заболевания системной красной волчанки. Способ раннего прогноза развития нефрита в индуцированной модели аутоиммунного заболевания системной красной волчанки включает введение дозы липополисахарида здоровым животным с последующей одновременной оценкой уровня воспаления по клеткам крови и уровню внеклеточной ДНК в плазме крови. При этом здоровым мышам-гибридам (C57BL/6 × DBA2)F1 внутрибрюшинно вводят липополисахарид в дозе 50 мкг/кг, затем на 2, 4, 8, 11 и 24 час от момента его введения в динамике оценивают в крови индекс соотношения нейтрофилов к лимфоцитам (N/L) и внеклеточную ДНК и через 24 часа после введения липополисахарида индуцируют модель системной красной волчанки путем внутривенного введения клеток селезенки самок мышей линии DBA/2, при этом часть мышей, у которых выявляется максимальный прирост индекса N/L на 4 час относительно 2-го часа и максимальный уровень внеклеточной ДНК - на 8 час, относят к группе СКВнефрит+ и прогнозируют возможность развития нефрита в этой группе. Изобретение обеспечивает более ранний и точный прогноз развития нефрита в индуцированной модели системной красной волчанки in vivo. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области медицины, в частности к экспериментальной медицине. В качестве стрессорного фактора используют создание условий социального стресса в виде перенаселения мышей в течение не менее 4-х месяцев и при достижении гипертензивных уровней артериального давления и частоты сердечных сокращений у животных осуществляют пережатие лимфатических сосудов выше глубоких шейных лимфатических узлов. Через 3 суток после воздействия стрессорного фактора осуществляют иммобилизацию путем фиксации животного за лапки в течение 2-х часов спиной вниз. Далее животное освобождают и в течение первых 8 часов осуществляют оценку развития предгеморрагического состояния по наличию острого нарушения венозного и микроциркуляторного звена мозгового кровотока, а спустя 24 часа после иммобилизации осуществляют оценку развития постгеморрагического состояния по наличию внутричерепных геморрагий в коре и в области желудочков головного мозга. Способ позволяет обеспечить возможность изучения процессов пред- и постгеморрагического периода, расширить представления о механизмах очищения мозга от продуктов метаболизма и выявить новые пути коррекции дренажной функции мозга. 4 ил., 1 табл.

Наверх