Способ моделирования воспалительного процесса организма

Изобретение относится к экспериментальной медицине и касается моделирования хронического воспалительного процесса в организме. Для этого сухой препарат зимозана помещают в капсулу, изготовленную из отрезка капилляра, для определения гематокрита длиной 1 см, и две капсулы фиксируют подкожно на дорсальной стороне тела лабораторного животного. Способ обеспечивает создание модели хронического вялотекущего воспалительного процесса, которая может быть использована для изучения сочетанных патологических процессов и возможности их коррекции. 5 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано при изучении сочетанных патологий воспалительных процессов и возможности коррекции.

В настоящее время снижение адаптивно-компенсаторных возможностей человека приводит к росту социальной значимости воспалительных заболеваний. Острые воспалительные процессы чаще, чем прежде, принимают хроническое течение, т.к. в силу различных причин раздражитель не только не подвергается уничтожению, но и стимулирует механизм самой воспалительной реакции, что приводит к формированию персистирующих мононуклеарных инфильтратов с последующей структурно-функциональной перестройкой окружающей соединительной ткани и паренхимы [1]. Возможно развитие синдрома сочетанных дистрофически-дегенеративных изменений мезенхимальных производных [2].

Вышесказанное свидетельствует о том, что наличие в организме очага хронической инфекции чаще приводит к хронизации любого другого острого воспаления, а в дальнейшем, вероятно, будет оказывать существенное влияние на эффективность коррекции.

Известно свойство зимозана при введении в организм вызывать наличие очага хронической инфекции в организме [3].

Известен способ моделирования хронического воспалительного процесса организма, заключающийся во внутривенном введении гранул зимозана в дозе 0,1 мг/г массы тела. Недостатком данного способа является обратимость процесса, так, начиная с 3 недели воспалительные инфильтраты претерпевают обратное развитие [3].

Задачей предлагаемого изобретения является создание модели хронического вялотекущего воспалительного процесса длительного до 4 месяцев.

Поставленная задача решается путем введения зимозана, причем указанный лекарственный препарат вводят сухим, помещенным в капсулу, изготовленную из отрезка капилляра длиной 1 см, подкожно на дорсальной стороне тела крысы по 2 капсулы.

Эксперимент проводился на 57 неполовозрелых крысах-самках линии Вистар, массой 110-120 граммов на момент операции. Капсулы изготавливали из отрезков капилляров для определения гематокрита длиной 1 см, затем заполняли порошком замозана. Фиксировали капсулы подкожно на дорсальной стороне тела крысы по 3 шт. на каждое животное. Хирургическое вмешательство проводили под эфирным наркозом.

На протяжении всего эксперимента животные находились в условиях вивария на стандартном режиме и рационе кормления.

Животные были разделены на семь групп, одна из которых служила контролем. Забой проводили методом декапитации в утренние часы сначала каждую неделю, затем помесячно по одной группе животных, таким образом, исследования проводились на седьмые, четырнадцатые, двадцать первые, двадцать восьмые сутки, а также через два и три месяца после операции.

Сразу после декапитации производили забор рыхлой неоформленной соединительной ткани; крови; а также плевральный, альвеолярный и перитониальный экссудаты.

Для оценки возможного влияния и степени активации системы мононуклеарных фагоцитов использовали следующие показатели: НСТ-тест - число клеток, содержащих диформазан (%); фагоцитарный показатель - количество фагоцитов на сто клеток через 30 мин инкубации (%) и фагоцитарное число - среднее число микробов на один фагоцит через тот же период инкубации (шт.), кроме того, учитывали изменения в лейкоцитарной формуле крови.

Иммунологические данные представлены в таблице 1.

Уже на начальных сроках эксперимента в крови крыс отмечалось достоверное увеличение количества лейкоцитов, которое продолжалось и в последующем, несмотря на нормализацию общего состояния экспериментальных животных. Максимальный лейкоцитоз наблюдался на четвертой неделе с момента вживления капсул, в это время количество лейкоцитов возрастало в 2 раза относительно контроля.

Наряду с увеличением количества лейкоцитов отмечались изменения в лейкоцитарной формуле мазка крови. Так, на протяжении всего эксперимента отмечалось увеличение общего числа нейтрофилов примерно в 2 раза, причем с ростом сегментоядерных нейтрофилов возрастало количество и более юных форм.

На четвертой неделе наблюдалось увеличение базофилов в 6 раз по сравнению с контролем, что свидетельствует либо о наступлении регенеративной фазы острого воспаления, либо о переходе воспалительного процесса в хроническую форму. Кроме того, в течение первых семи дней наблюдалась тенденция к увеличению числа моноцитов, показатели которого в последующем возвращались к исходному состоянию.

Проведение НСТ-теста показало, что после формирования воспалительного процесса на второй, третей, четвертой и двенадцатой неделях наблюдалось увеличение числа перитониальных макрофагов, содержащих диформазан с максимумом изменения их числа на третей неделе.

У альвеолярных макрофагов увеличение доли таких клеток прослеживалось на протяжении всех сроков за исключением последнего, причем в отличие от перитониальных макрофагов наиболее выражено этот процесс протекал на четвертой неделе.

У плевральных макрофагов также прослеживалось изменение доли клеток, содержащих диформазан, но в отличие от альвеолярных макрофагов их увеличение отмечалось в начале и в конце наблюдения.

Достаточно важным является то, что показатели, характеризующие динамику активности альвеолярных и плевральных гранулоцитов изменяются параллельно, а перитониальные как бы запаздывают (чуть ли не в противофазе).

Поглотительная способность клеток по фагоцитарному показателю у перитониальных макрофагов максимально возрастала на седьмые сутки и сохранялась на высоком уровне в течение первых 3-х недель, но на двадцать восьмые сутки снижалась относительно контроля. На восьмой неделе снова наблюдался подъем числа фагоцитирующих клеток, но к концу наблюдения показатели опять уменьшались практически до уровня нормы.

У альвеолярных макрофагов поглотительная способность по этому показателю возрастала неделей позже, чем у перитониальных, и сохранялась на второй и третей неделе. На четвертой же неделе наблюдался резкий спад числа фагоцитирующих клеток, а затем их число достигало уровня, близкого к контролю.

У плевральных макрофагов рост поглотительной активности наблюдался только на второй и двенадцатой неделях.

Оценивая число поглощенных бактерий одним активным макрофагом, выяснили, что у перитониальных макрофагов оно возрастало на первой, второй и восьмой неделях, причем максимально выражен этот процесс был на седьмые сутки. У альвеолярных макрофагов увеличение фагоцитарного числа наблюдалось во вторую и третью неделю, в четвертую, наоборот, отмечался спад числа поглощенных бактерий одним активным макрофагом и рост этого показателя возобновлялся лишь к двенадцатой неделе. У плевральных макрофагов наблюдалась аналогичная динамика (однако изменения были менее выражены).

Таким образом, представленные данные подтверждают то, что вялотекущий воспалительный процесс не ограничивался только локальными изменениями, а происходила активация макрофагальных элементов другой локализации (альвеолярные, перитониальные, плевральные), что позволяет утверждать, что данные изменения будут сопровождаться развитием дистрофически-дегенеративных изменений мезенхимальных производных.

Создание модели хронического вялотекущего воспалительного процесса также подтверждается морфологическими данными.

При исследовании препарата рыхлой неоформленной соединительной ткани через неделю после введения капсул с гранулами зимозана в подкожную клетчатку крыс обнаружили ее диффузную инфильтрацию лимфо- и гранулоцитами. Этот процесс сопровождался сужением артерии, расширением венозных сосудов, наблюдением явления стаза и периваскулярного отека (фиг.1).

Нужно отметить, что в этот период течения процесса преимущественными элементами являлись лимфоциты и макрофаги (которые активированы, поскольку зернистость в цитоплазме - неполный фагоцитоз зимозана), нейтрофилы все-таки на данном этапе единичны, что говорит о том, что воспаление базируется на основе персистирующих мононуклеарных инфильтратов, имеющих диффузный характер или приобретающих вид гранулем (фиг.2).

Через две недели после введения гранул зимозана на препарате наблюдался усиленный выход клеточных элементов крови с образованием выраженного очагового воспалительного полиморфно-клеточного инфильтрата в подкожной клетчатке крысы, что подтверждается образование микротромба и отеком интерстициальной ткани (фиг.3).

Спустя месяц после введения капсул с гранулами зимозана на препаратах, в результате сложной кооперации клеточных элементов, формировалась гранулема, представляющая собой локальную вялотекущую воспалительную реакцию, которая проявлялась в виде преимущественного скопления мононуклеарных клеток с образованием очага некроза в центре и пролиферацией волокнистого компонента соединительной ткани по периферии (фиг.4).

В более поздний срок, который составлял 12 недель, обнаруживалось формирование неполноценной грануляционной ткани, сопровождавшееся выраженным интерстициальным отеком, лимфоидно-гистиоцитарной инфильтрацией и продуктивно-инфильтративным капилляритом (фиг.5).

Таким образом, подкожное введение капсул с гранулами зимозана вызывает процесс локального хронического гранулематозного воспаления, что подтверждается большей его длительностью и отсутствием диссеминированных очагов. Процесс воспаления, полученный с помощью введения капсул с гранулами зимозана, сопровождается активацией системы мононуклеарных фагоцитов, приводящей к образованию гранулем, сформированных лимфогистиоцитарными элементами, что подтверждает хронический характер процесса. Образование подкожной гранулемы приводит к структурно-функциональным изменениям в рыхлой неоформленной соединительной ткани, причем морфологические изменения характеризуются периодичностью, которая соответствует стадийности формирования и развития гранулемы.

Введение капсул с гранулами зимозана сопровождается активацией системы мононуклеарных фагоцитов, что приводит к образованию подкожной гранулемы, которая является очагом хронического вялотекущего воспалительного процесса. Наличие в организме очага хронического вялотекущего воспаления, возможно, будет с одной стороны изменять течение и исход какого-либо острого воспаления, способствуя более частой его хронизации, с другой стороны, приводить к уменьшению либо увеличению реакции организма на лечение сопутствующей соматической патологии. В связи с этим данная модель подходит для изучения синдрома сочетанных дистрофически-дегенеративных изменений мезенхимальных производных и особенностей коррекции функционального состояния организма.

Список литературы

1. Прозоровский С.В., Тартаковский И.С. Возбудители оппортунистических инфекций - роль в инфекционной патологии человека и методы лабораторной диагностики // Клин.-лаб. Диагностика. - 1998. - №2. - С.32-35.

2. Команденко Н.И., Рыжов А.И., Жураковский И.П. Закономерность развития дистрофически-дегенеративных изменений в производных мезенхимы при воздействии фокальной персистирующей инфекции // Свидетельство об интеллектуальном продукте, зарегистрированном ВНТИЦ 04.03.02. №72200200006.

3. Маянский Д.Н. Хроническое воспаление / АМН СССР. - М.: Медицина, 1991. - 272 с.

Таблица 1. Иммунологические показатели крыс на разных сроках развития хронического вялотекущего воспалительного процесса
Показатели	Контроль	Срок воспаления (недели)
		1	2	3	4	8	12
Общее число лейкоцитов (тыс.шт.)	7,5±0,4	9,8±0,3*	14,5±0,5*#	11,8±0,3*#·	16,2±0,5*#•&	10,2±0,9*•&"	11,7±0,7*#•"
Лейкоцитарная формула мазка крови
Общее число нейтрофилов (шт.)	11,8±1,4	22,3±3,1*	28,8±2,4*#	27,4±1,1*	26,8±1,4*	25,4±4,2*	25,8±2,2*
Число палочкоядерных нейтрофилов (шт.)	4,8±0,6	3,2±0,5	18,6±2,9*#	10,9±1,6*#•	15,8±1,3*#&	7,2±1,4•"	13,4±3,6*#
Число сегментоядерных нейтрофилов (шт.)	7,0±0,9	19,1±3,1*	10,2±1,6#	16,6±1,5*•	11,0±1,2#	18,2±4,9*•&	12,4±1,6#
Число лимфоцитов (шт.)	87,3±1,2	75,9±3,1*	70,4±2,2*	70,6±1,6*	72,3±1,4*	74,8±4,4*	74,0±2,3*
Число моноцитов (шт.)	1,0±0,3	1,6±0,5	1,1±0,4	1,0±0,4	0,3±0,2#	0,2±0,2#	0,6±0,4
Число базофилов (шт.)	0,1±0,1	0,2±0,1	0,1±0,1	0,0±0,0	0,6±0,3*•&	0,2±0,2	0,0±,00"
Общее число фагоцитов (шт.)	12,8±1,4	23,9±3,1*	29,9±2,2*#	28,4±1,0*	27,1±1,4*	25,6±4,3*	26,4±2,3*
Перитониальные макрофаги
Фагоцитарный показатель (%)	11,2±1,0	61,4±3,5*	31,1±3,6*#	22,3±2,0*#•	8,9±0,8#•&	41,2±9,0*#•&	18,8±3,1•"^
Фагоцитарное число (шт.)	1,8±0,1	18,6±1,3*	6,5±0,4*#	4,8±0,5#	1,7±0,1#•	13,8±4,5*#•&"	4,1±0,4#^
Доля клеток, содержащих диформазан (%)	13,3±1,9	13,1±1,2	22,1±2,4*#	40,0±3,1*#•	25,1±2,2*#&	13,6±2,2•&"	30,8±3,5*#•&^
Альвеолярные макрофаги
Фагоцитарный показатель (%)	7,1±2,2	9,8±1,5	13,3±1,6*	12,9±1,4*	4,5±1,0#•&	8,8±1,6	11,2±1,8"
Фагоцитарное число (шт.)	3,2±0,9	4,2±0,5	6,5±0,4*#	11,1±0,6*#•	1,6±0,3*#•&	4,5±0,8&"	9,7±0,9*•^
Доля клеток, содержащих диформазан (%)	4,0±1,2	20,7±2,3*	16,6±1,5*	12,6±1,7*#	21,1±4,2*•	15,4±4,5*	10,2±1,6#"

Продолжение таблицы 1.
Показатели	Контроль	Срок воспаления (недели)
		1	2	3	4	8	12
Плевальные макрофаги
Фагоцитарный показатель (%)	6,3±1,1	7,6±1,4	10,8±1,7*	9,0±0,8	2,8±1,0#•&	6,3±1,1·	10,2±1,6*"^
Фагоцитарное число (шт.)	2,2±0,5	2,9±0,4	3,5±0,5*	6,6±0,4*#•	0,9±0,2*#•&	2,6±0,3&"	5,5±0,5*#•"^
Доля клеток, содержащих диформазан (%)	4,0±0,7	24,6±2,2*	21,0±2,2*	14,3±3,2	26,4±6,0*&	20,0±5,3*	13,3±2,9#"
Примечания: В таблице приведены средние значения и стандартные ошибки средних. Знаками отмечены достоверные отличия от контроля (*), первой (#), второй (•), третьей (&), четвертой (") и восьмой недели (^) для р<0,05.

Способ моделирования воспалительного процесса организма путем введения зимозана, отличающийся тем, что указанный лекарственный препарат вводят сухим, помещенным в капсулу, изготовленную из отрезка капилляра длиной 1 см, подкожно на дорсальной стороне тела крысы, по 2 капсулы.