Способ моделирования острого пиелонефрита на фоне холодового стресса

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к экспериментальной нефрологии, и может быть использовано для моделирования острого пиелонефрита на фоне холодового стресса. Для этого однократно ректально в виде клизмы, после опорожнения кишечника, лабораторному животному вводят суточную бульонную культуру уропатогенного штамма клинического изолята лактозонегативной Escherichia coli в концентрации 10⁵-10⁷ КОЕ/мл, выделенную из мочи пациента с острым пиелонефритом и обладающую уропатогенными свойствами. На следующий после заражения день подвергают острому холодовому стресу при t°=0+2°C в течение 2-х часов. Способ позволяет воспроизводить инфекционно-воспалительный процесс в почках, подобно наблюдаемому в клинике, при этом отсутствует нанесение животному операционной травмы. 3 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к патологической физиологии и нефрологии, и может быть использовано для изучения патогенеза пиелонефрита и доклинического исследования эффективности новых лекарственных препаратов для лечения инфекционно-воспалительной патологии органов мочевой системы, в том числе развившейся на фоне нарушения качественного состава кишечной микрофлоры.

Известные способы моделирования пиелонефрита основаны на создании нарушения почечной гемодинамики за счет курсового введения в организм экспериментальных животных (белых крыс) химических агентов, изменяющих синтез почечных простагландинов, и гематогенного инфицирования непатогенными штаммами бактерий - непатогенные штаммы кишечной палочки 0-111 (Ю.М.Есилевскнй, М.А.Пальцев, Э.С.Севергина и Д.Г.Уфимцева. Авторское свидетельство СССР 1097633, кл. G09В 23/28, 1982).

Согласно модели Э.М.Пармон с соавт. пиелонефрит моделируется путем инъекционного введения в область проекции почек культур патогенных микроорганизмов (Э.М.Пармон, B.C.Камышников, Е.Т.Зубовская, Л.К.Суркова, Т.А.Тимошенко, Т.В.Коваленко. / Изменение активности ферментов и спектра белков мочи при моделировании острого пиелонефрита // рецензируемый научно-практический ежегодник <Достижения медицинской науки Беларуси>, 2004; http://www.med.by/dn.htm). При проведении патоморфологического исследования при данном способе заражения в почках экспериментальных животных происходит формирование сливных гнойных очагов, свидетельствующих о развитии особой формы пиелонефрита - апостематозного, редко встречающегося в клинике.

Недостатки существующих способов моделирования пиелонефрита: способы моделирования пиелонефрита путем применения оперативного доступа к органам мочевой системы помимо развития у животного инфекционного процесса, являющегося конечной целью эксперимента, сопровождаются нанесением животному операционной травмы, что искажает регистрируемые в эксперименте показатели и тем самым уменьшает чистоту эксперимента и достоверность полученных результатов. К тому же при данных способах нередко развитие острого гнойного пиелонефрита, что нетипично для рядовой клинической ситуации.

В эксперименте показано, что стрессовое воздействие на организм вызывает диссеминацию кишечной флоры в кровяное русло (Бердичевский Б.А. с соавт., 1993). В связи с этим разработка модели гематогенного пиелонефрита, развившегося на фоне нарушенного кишечного микробиоценоза и стрессового воздействия, имеет особую актуальность.

Существуют различные способы моделирования у животных острого стресса. Был выбран способ острого холодового стресса, поскольку острое переохлаждение, приводящее к развитию воспалительного процесса в ткани почек, является частой клинической ситуацией.

Наиболее близким аналогом является модель, согласно которой пиелонефрит моделируется путем охлаждения животных в воде, имеющей температуру +5-6°, в течение часа, при этом ректальная (в прямой кишке) температура снижается всего на 2-2,5°С (Л.Г.Прокопенко, А.И.Лазарев, А.Р.Авакян. / Функционально-метаболическая активность лейкоцитов и ее коррекция лизоцимом при остром холодовом стрессе. // Антибиотики и химиотерапия. - 2002. - Т.47. - №12. - С.11-14).

Недостатками данного способа моделирования пиелонефрита является то, что гистологические признаки воспалительного процесса регистрируются в интерстиции и почечных канальцах и не выявляются в слизистой и строме лоханок и чашечек. Поэтому разработка экспериментальной модели острого пиелонефрита, максимально приближенной к реальным условиям, является актуальной научно-практической задачей.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание модели острого пиелонефрита с холодовым стрессом, воспроизводимой без технических трудностей, по этиопатогенезу, клиническому течению и лабораторным показателям идентичной воспалительному процессу в органах мочевой системы, наблюдаемому в клинике.

Сущность изобретения заключается в однократном ректальном введении лабораторному животному (белой крысе) микробной суспензии уропатогенного штамма лактозонегативной Escherichia coli, изолированного из мочи пациента с клинической картиной острого пиелонефрита, с последующим острым холодовым стрессовым воздействием при t°=0+2°С в течение 2-х часов.

Новым в способе является то, что заражение экспериментального животного - беспородной белой крысы - осуществляется путем ректального введения микробной суспензии с последующим однократным стрессовым воздействием в форме острого холодового стресса; с целью увеличения вероятности развития у животного воспалительного процесса в почках для заражения используются клинические изоляты бактерий, обладающие уропатогенными свойствами и вызывающие у экспериментального животного воспалительный процесс в органах мочевой системы, подтверждаемый данными лабораторных, морфологических и микробиологических исследований.

Способ осуществляется следующим образом. Для моделирования пиелонефрита используются беспородные белые крысы, содержащиеся в стандартных условиях вивария. Лабораторному животному однократно ректально в виде клизмы, после опорожнения кишечника, вводят суточную бульонную культуру уропатогенного штамма лактозонегативной Escherichia, coli, изолированного из мочи пациента с клинической картиной острого пиелонефрита, в концентрации 10⁵-10⁷ КОЕ/ мл, определяемой нефелометрическим методом (оптическая плотность бактериальной суспензии в мясопептонном бульоне - 0,012 и 0,026 соответственно, длина волны 540 нм, кювета - 1,060 мм). В последующие за заражением сутки животное подвергают острому холодовому стрессу: t°=0+2°С в течение 2-х часов, способствующим диссеминации бактерий в кровяное русло и развитию острого пиелонефрита.

Пример 1. Наркотизированной эфиром белой крысе (самке), массой 140 г, введено ректально однократно 500 мкл микробной суспензии суточной бульонной культуры клинического изолята уропатогенного штамма лактозонегативной Escherichia coli в концентрации 10⁵ КОЕ/ мл, предварительно определенной нефелометрическим методом на фотоэлектрофотометре КФК-3 (оптическая плотность бактериальной суспензии в мясопептонном бульоне 0,012, длина волны 540 нм, кювета - 1,060 мм). На следующий день после заражения животное было подвергнуто однократному стрессовому воздействию - охлаждение до t°=0+2°С в течение 2-х часов.

Через 3 дня после стрессового воздействия в периферической крови экспериментального животного выявлено достоверное увеличение лейкоцитов с нейтрофильным сдвигом влево, сохраняющееся до момента вывода животного из эксперимента.

На 10 сутки животное было умерщвлено под эфирным наркозом путем перерезки спинного мозга, проведено бактериологическое и гистологическое исследование внутренних органов.

При проведении бактериологического исследования аутопсийного материала культура лактозонегативной Escherichia coli в концентрации 10⁵ КОЕ/ мл была выделена из ткани почек, селезенки и печени крысы.

Морфологическая картина тканей почек контрольных животных и животных с экспериментальным пиелонефритом представлена на фиг.1-3.

При проведении патоморфологического исследования в тканях почки животного с экспериментальным пиелонефритом обнаружены инфильтрация интерстиция лейкоцитами, лимфоцитами и макрофагами, полнокровие сосудов, зернистая дистрофия эпителия канальцев и белковые цилиндры в их просветах, воспалительная лимфогистиоцитарная инфильтрация с примесью нейтрофилов в слизистой оболочке и строме почечных лоханок и чашечек.

Выявленные изменения свидетельствуют о развитии у животного острого пиелонефрита.

Пример 2. Наркотизированной эфиром белой крысе (самец), массой 160 г, введено ректально однократно 500 мкл микробной суспензии суточной бульонной культуры клинического изолята лактозонегативной Escherichia coli в концентрации 10⁷ КОЕ/ мл, предварительно определенной нефелометрическим методом на фотоэлектрофотометре КФК-3 (оптическая плотность бактериальной суспензии в мясопептонном бульоне 0,026, длина волны 540 нм, кювета - 1,060 мм). На следующий день после заражения животное было подвергнуто однократному стрессовому воздействию - охлаждение до t°=0+2°С в течение 2-х часов.

Через 3 дня после стрессового воздействия в периферической крови экспериментального животного выявлено достоверное увеличение лейкоцитов с нейтрофильным сдвигом влево, сохраняющееся до момента вывода животного из эксперимента.

На 10 сутки животное было умерщвлено под эфирным наркозом путем перерезки спинного мозга, проведено бактериологическое и гистологическое исследование внутренних органов.

При проведении бактериологического исследования аутопсийного материала культура лактозонегативной Escherichia coli в концентрации 10⁷ КОЕ/ мл была выделена из ткани почек, селезенки и печени крысы.

Патоморфологическое исследование тканей почки животного с экспериментальным пиелонефритом выявило инфильтрацию интерстиция лейкоцитами, лимфоцитами и макрофагами, полнокровие сосудов, зернистую дистрофию эпителия канальцев и белковые цилиндры в их просветах, воспалительную лимфогистиоцитарную инфильтрацию с примесью нейтрофилов в слизистой оболочке и строме почечных лоханок и чашечек.

Выявленные изменения свидетельствуют о развитии у животного острого пиелонефрита.

Предлагаемая модель пиелонефрита позволяет воспроизводить инфекционно-воспалительный процесс в почках, подобный наблюдаемому в клинике, поскольку для заражения животных используется «дикий» уропатогенные лактозонегативной Escherichia coli, отсутствует нанесение животному операционной травмы и в результате эксперимента выявляются гистологические изменения в почках, характерные для острого негнойного пиелонефрита с вовлечением в воспалительный процесс не только интерстициальной ткани, но и собирательной системы почек - лоханок и чашечек. Преимуществом предлагаемого способа (по сравнению с известными) является более адекватное воспроизведение инфекционно-воспалительного процесса в почках, более высокая воспроизводимость модели, удешевление ее стоимости.

Способ моделирования острого пиелонефрита путем охлаждения лабораторного животного, отличающийся тем, что для моделирования пиелонефрита однократно ректально в виде клизмы, после опорожнения кишечника, лабораторному животному вводят суточную бульонную культуру уропатогенного штамма клинического изолята лактозонегативной Escherichia coli в концентрации 10⁵-10⁷ КОЕ/мл, выделенную из мочи пациента с острым пиелонефритом и обладающую уропатогенными свойствами, и на следующий после заражения день подвергают острому холодовому стрессу при t°=0+2°C в течение 2 ч.