Способ моделирования острого пиелонефрита на фоне криогенного воздействия

Изобретение относится к экспериментальной медицине и касается моделирования острого пиелонефрита для изучения патогенеза заболевания и исследования лекарственных препаратов в доклинических экспериментах. Лабораторному животному однократно ректально вводят изолят Staphylococcus saprophyticus, полученный из мочи пациента с клинической картиной острого пиелонефрита. На следующий день животного подвергают острому холодовому стрессу при температуре 0+2°C в течение 2,5 часов. Способ обеспечивает создание модели заболевания, максимально приближенной к течению острого пиелонефрита в клинических условиях, при техническом упрощении моделирования.

 

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.

Известен способ моделирования пиелонефрита путем энтерального заражения - трехкратным введением в кишечник беспородных крыс взвеси Escherichia coli с перерывом в 3 дня (Лукьянов А.В., Долгих В.Т., Потиевский Э.Г., Рейс Б.А., Соколова Т.О., Никонов В.М. Моделирование пиелонефрита у животных различного вида / Бюллетень сибирской медицины. - №4. - 2006. - с.42-47), как один из путей гематогенного заражения наряду с ингаляционным введением животным взвеси кишечной палочки.

Другие авторы моделируют пиелонефрит 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 воспроизведения в эксперименте острого холодового стресса является модель, согласно которой пиелонефрит моделируется путем помещения экспериментальных животных в рефрижераторную камеру при температуре -2°С на 4 часа до достижения ректальной (в прямой кишке) температуры +32°С (норма - 37-38°С) (Ю.Б.Лишманов, Н.В.Нарыжная, Л.Н.Маслов / Влияние энкефалинов на биосинтез миокардиальных белков при остром холодовом воздействии. // Вопросы медицинской химии. - 1999. - №3. - Web-документ: medi.ru, Периодика 1).

Недостатками вышеперечисленных способов 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) суточной бульонной культуры микробной суспензии уропатогенного штамма Staphylococcus saprophyticus, изолированного из мочи пациента с клинической картиной острого пиелонефрита, с последующим острым холодовым стрессовым воздействием при t°=0+2°С в течение 2,5 часов.

Новым в способе является то, что заражение экспериментального животного - беспородной белой крысы осуществляется путем ректального введения микробной суспензии с последующим однократным криогенным 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 Staphylococcus saprophyticus, изолированного из мочи пациента с клинической картиной острого пиелонефрита, в концентрации 10⁷-10⁹ КОЕ/ мл, определяемой нефелометрическим методом (оптическая плотность бактериальной суспензии в мясопептонном бульоне - 0,022 и 0,029 соответственно, длина волны 540 нм, кювета - 1,060 мм). В последующие за заражением сутки животное подвергают криогенному воздействию - острому холодовому стрессу: t°=0+2°С в течение 2,5 часов, способствующему 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 Staphylococcus saprophyticus в концентрации 10⁷ КОЕ/ мл, предварительно определенной нефелометрическим методом на фотоэлектрофотометре, КФК-3, (оптическая плотность бактериальной суспензии в мясопептонном бульоне 0,022, длина волны 540 нм, кювета - 1,060 мм). На следующий день после заражения животное было подвергнуто однократному криогенному воздействию - охлаждению до t°=0+2°С в течение 2,5 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 Staphylococcus saprophyticus в концентрации 10⁵ КОЕ/ мл была выделена из ткани почек, селезенки и печени крысы.

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 Sfaphylococcus saprophyticus в концентрации 10⁹ КОЕ/ мл, предварительно определенной нефелометрическим методом на фотоэлектрофотометре, КФК-3, (оптическая плотность бактериальной суспензии в мясопептонном бульоне 0,029, длина волны 540 нм, кювета - 1,060 мм). На следующий день после заражения животное было подвергнуто однократному криогенному воздействию - охлаждению до t°=0+2°С в течение 2,5 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 Staphylococcus saprophyticus 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» уропатогенный штамм Staphylococcus saprophyticus, 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 адекватное клиническим проявлениям воспроизведение инфекционно-воспалительного процесса в почках, более высокая воспроизводимость модели, удешевление ее стоимости.

Способ моделирования острого пиелонефрита на фоне криогенного воздействия, отличающийся тем, что для моделирования пиелонефрита однократно ректально в виде клизмы лабораторному животному вводят суточную бульонную культуру уропатогенного штамма клинического изолята Staphylococcus saprophytics в концентрации 10⁷-10⁹ 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°С в течение 2,5 ч.