Способ моделирования эндотелиальной дисфункции путем воспроизведения метаболических нарушений

Авторы патента:


Способ моделирования эндотелиальной дисфункции путем воспроизведения метаболических нарушений
Способ моделирования эндотелиальной дисфункции путем воспроизведения метаболических нарушений
Способ моделирования эндотелиальной дисфункции путем воспроизведения метаболических нарушений

 


Владельцы патента RU 2412714:

Покровская Татьяна Григорьевна (RU)
Артюшкова Елена Борисовна (RU)
Маяков Александр Игоревич (RU)
Покровский Михаил Владимирович (RU)

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной кардиофармакологии, и может быть использовано для моделирования и коррекции эндотелиальной дисфункции. Для этого в эксперименте моделируют эндотелиальную дисфункцию путем создания гипоэстрогенного состояния по средствам билатеральной овариэктомии лабораторному животному и в течение 6 недель добавлением в корм фруктозы, удельный вес которой составляет 60% от общего рациона, а также ежедневным однократным раздражением электрическим током длительностью 10 мс, напряжением 30 В, силой 0,66 мА, пропускаемым через электроды, наложенные на смоченный физиологическим раствором хвост животного. При этом степень развития эндотелиальной дисфункции оценивают по соотношению эндотелийнезависимой и эндотелийзависимой вазодилатации, а формирование метаболических нарушений - по изменению уровня гликемии к 120-й минуте в оральном тесте толерантности к глюкозе. Способ позволяет оценить динамику формирования эндотелиальной дисфункции моделировании метаболических нарушений с использованием фруктозсодержащей диеты и электрического тока. Данная модель может быть использована для оценки фармакологической коррекции эндотелиальной дисфункции при воспроизведении метаболических нарушений. 3 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной кардиофармакологии.

Наиболее близким к заявленному решению является способ моделирования эндо-телиальной дисфункции у овариэктомизированных крыс с фруктозиндуцированной инсулинорезистентностью, описанный Zhou S.H., Ling H.Y., Tian S.W., Liu X.Q., Wang B.X и Ни В. в работе «17β-estradiol protects against injury of aortic relaxation and contraction in ovariectomized rats with insulin resistance induced by fructose», Acta Physiologica Sinica, 628, October 25, 2005, 57(5): 627-635, который заключается в использовании диеты с высоким содержанием фруктозы (60% от пищевого рациона) у крыс самок линии Sprague-Dawley в течение 8 недель при моделировании билатеральной овариэктомии. Вазомоторные эффекты системных сосудов крыс изучали путем исследования контрактильной активности колец грудного отдела аорты, индуцируемой фенилэфрином, и релаксационной активности в ответ на ацетилхолин (ЭЗВД) и нитропруссид натрия (ЭНВД).

Основным недостатком способа является отсутствие оценки функционального состояния сосудистого русла в условиях целостного организма при воспроизведении комплекса метаболических нарушений в эксперименте.

Задачей изобретения является способ моделирования эндотелиальной дисфункции путем воспроизведения метаболических нарушений, включающих формирование стрес-смодифицирующего компонента.

Поставленная задача достигается тем, что на фоне моделирования гипоэстрогенного состояния в эксперименте путем билатеральной овариэктомии лабораторному животному в течение 6 недель добавляли в корм фруктозу, удельный вес которой составлял 60% от общего пищевого рациона, а также дополнительно проводилось ежедневное однократное раздражение электрическим током (длительностью 10 мс, напряжением 30 В, силой 0,66 мА) при наложении клемм на хвост животного.

Изобретение поясняется чертежом, который отражает динамику уровня глюкозы плазмы крови крыс в пероральном тесте толерантности глюкозы на 6-й неделе эксперимента. На чертеже изображено:

- Δ - группа животных с билатеральной овариэктомией, получавших фруктозсодержащую диету с нанесением болевого раздражения;

- ■ - группа животных с билатеральной овариэктомией, получавших обычный рацион;

- ◊ - интактная группа.

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ.

Опыты проводят на белых самках линии Wistar массой 250-300 г. В первый день эксперимента у самок под наркозом (хлоралгидрат 300 мг/кг) хирургическим путем вскрывают брюшную полость и удаляют оба яичника. В дальнейшем на протяжении 6 недель в корм животных добавляют фруктозу, удельный вес которой равен 60% от общего рациона пищи. В течение всего срока кормления ежедневно однократно вызывают болевое раздражение хвоста животных электрическим током (длительностью 10 мс, напряжением 30 В, силой 0,66 мА), пропускаемым через электроды, наложенные на смоченный физиологическим раствором хвост животного. Положительный электрод прикреплен на расстоянии 1 см от корня хвоста, отрицательный - в полутора сантиметрах книзу от него. Еженедельно, однократно, в утреннее время, натощак, в течение всего срока эксперимента измеряли уровень глюкозы в крови, взятой из вены хвоста животных, при помощи глюкометра Satellit Plus (Россия). На 6-й неделе эксперимента проводился тест толерантности к глюкозе, натощак, путем орального введения глюкозы (1 мг/кг) и регистрации уровня глюкозы на протяжении 120 минут при помощи глюкометра Satellit Plus (Россия). В течение кормления еженедельно измеряли показатели артериального давления с использованием неинвазивного датчика измерения кровяного давления у мелких животных на хвосте Doc-NIBP200A, производства Biopac System, Inc., США. На 42-й день от начала эксперимента под наркозом (этаминал-натрия 50 мг/кг) вводят катетер в правую сонную артерию для регистрации показателей артериального давления (АД), болюсное введение фармакологических агентов осуществляют в левую бедренную вену. Показатели гемодинамики: систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряют непрерывно посредством датчика TSD104A аппаратно-программного комплекса МР100, производства Biopac System, Inc., США. Проводятся следующие функциональные сосудистые пробы - эндотелийзависимая вазодилатация (ЭЗВ) с внутривенным введением ацетилхолина (АХ) в дозе 40 мкг/кг; эндотелийнезависимая вазодилатация (ЭНЗВ) с внутривенным введением нитропруссида натрия (НП) в дозе 30 мкг/кг.

При статистической обработке данных рассчитываются среднее значение и величина стандартного отклонения. Различия считали достоверными при p<0,05.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ.

Экспериментальные исследования проводили на следующих группах животных: интактные (И) - животные, у которых проводилась ложная операция (вскрытие брюшной полости с последующим ушиванием); животные с билатеральной овариэктомией (БО), получавшие обычный пищевой рацион; животные с билатеральной овариэктомией, которым давалась фруктозсодержащая диета и наносилось болевое раздражение электрическим током (БОФБ). Измерение уровня глюкозы натощак на протяжении 6 недель не выявило изменения значений во всех исследуемых группах животных относительно нормальных показателей. В то время как при проведении теста толерантности к глюкозе наблюдалось незначительное снижение уровня гликемии к 120 минуте в группе БОФБ относительно групп И и БО, этот показатель был достоверно выше и составил 6,9±0,4 ммоль/л (см. чертеж). В группе И и БО таковые значения глюкозы крови приближались к исходным на 120 минуте и составляли 4,8±0,2 и 4,6±1,2 ммоль/л соответственно (таблица 1).

Измерение уровня артериального давления неинвазивным способом выявило достоверное его повышение в группах БО и БОФБ по сравнению с интактными животными и, начиная с 4-й недели развития патологии, находилось на уровне 159,5±4,6 и 165,7±4,3 мм рт.ст. соответственно (таблица 2).

Таблица 2
Динамика уровня артериального давления, определяемого неинвазивным способом, при моделировании эндотелиальной дисфункции на фоне воспроизведения метаболических нарушений (n=10, M±m, мм рт.ст.)
Группы животных 1 нед 2 нед 3 нед 4 нед 5 нед 6 нед
Интактные (И) 136,7±3,4 136,6±3,4 136,9±3,6 136,8±3,5 136,9±3,6 137,1±3,6
Билатеральная овариэктомия (БО) 135,8±3,3 141,2±3,9 147,4±4,1* 153,9±4,4* 157,1±4,2* 159,5±4,6*
Билатеральная овариэктомия +Фруктозсодержащая диета +Болевое раздражение (БОФБ) 136,1±3,4 142,3±4,0 149,1±4,7* 155,2±4,1* 161,8±4,1* 165,7±4,3*
* - p<0,05 в сравнении с группой интактных

При проведении исследований на наркотизированных животных с инвазивным определением параметров гемодинамики получили следующие данные: болюсное внутривенное введение АХ в течение 3-5 сек приводило к резкому падению артериального давления, достигающего пика у ложнооперированных животных (для систолического артериального давления (САД) 84,3±4,4, для диастолического артериального давления (ДАД) - 38,7±2,8 и для среднего артериального давления (СрАД) 53,9±2,7 мм рт.ст.). При этом в течение первых 2-3 сек развивалась резкая брадикардия до 130-150 ударов в минуту. Восстановление АД происходило в среднем за 42,2±0,8 сек после нормализации сердечного ритма. ЭНЗВ также характеризовалась снижением САД до 83,0±3,7, ДАД до 42,1±4,4 и СрАД до 55,7±3,5 мм рт.ст. с последующим полным восстановлением в среднем в течение 45,1±1,0 сек.

У животных с билатеральной овариэктомией, получавших обычный рацион, через 6 недель отмечалось достоверное увеличение цифр АД: САД - 160,0±6,2, ДАД - 124,9±5,5, СрАД - 135,9±5,0 мм рт.ст. по сравнению с интактной группой животных. ЭЗВ и ЭНЗВ характеризовались достоверно меньшим снижением (таблица 3).

Ежедневное, в течение 6 недель, введение фруктозсодержащей диеты в рацион питания животных на фоне гипоэстрогении состояния и ежедневное однократное болевое раздражение электрическим током вызывали более значимую артериальную гипертензию (САД - 167,4±3,9, ДАД - 122,9±5,2, СрАД - 137,7±4,5 мм рт.ст.) и приводили к меньшему снижению показателей АД после введения АХ (САД до 87,4±3,2, ДАД до 53,4±3,8, СрАД до 64,8±2,8 мм рт.ст.) и НП (САД до 95,6±9,1, ДАД до 51,2±5,0 и СрАД до 66,0±5,2 мм рт.ст.) по сравнению с интактными животными и животными с билатеральной овариэктомией, получавшими обычный рацион (таблица 3). Восстановление АД при введении АХ и НП происходило в среднем за 38,3±4,3 сек и 102,4±11,9 сек после нормализации сердечного ритма соответственно (таблица 4).

Таблица 3
Динамика показателей АД и ЧСС при моделировании эндотелиальной дисфункции на фоне воспроизведения метаболических нарушений (n=10, M±m)
Группы животных Функциональные пробы САД, мм рт.ст. ДАД, мм рт.ст. ЧСС, уд. в мин
Интактные (И) Исходные 137,7±3,7 101,9±4,3 420,0±9,0
ЭЗВ с АХ 84,3±4,5 38,7±2,8 416,0±14,0
ЭНЗВ с НП 83,0±3,7 42,1±4,4 415,0±10,0
Билатеральная овариэктомия (БО) Исходные 160,0±6,2* 124,9±5,5* 385,0±13,0
ЭЗВ с АХ 91,8±8,0 57,3±7,1* 385,0±9,0
ЭНЗВ с НП 87,4±7,5* 57,8±6,6 397,0±8,0
Билатеральная овариэктомия +Фруктозсодержащая диета +Болевое раздражение (БОФБ) Исходные 167,4±3,9** 122,9±5,2 364,7±15,2
ЭЗВ с АХ 87,4±3,2 53,4±3,8 328,2±23,4
ЭНЗВ с НП 95,6±9,1** 51,2±5,0 359,1±14,2
* - p<0,05 в сравнении с группой интактных
** - p<0,05 в сравнении с группой животных, у которых проводилась билатеральная овариэктомия и получавших обычный пищевой рацион

Степень развития эндотелиальной дисфункции при воспроизведении метаболических нарушений в экспериментальных условиях оценивалась с использованием специального показателя - коэффициента эндотелиальной дисфункции (КЭД), являющегося отношением площади треугольника над трендом реакции восстановления АД в ответ на введение НП к площади треугольника над трендом реакции восстановления АД в ответ на введение АХ.

Значения КЭД составили: 1,1±0,1 - в группе интактных животных, 2,1±0,2 - в группе животных с билатеральной овариэктомией, получавших обычный пищевой рацион, а в группе животных с билатеральной овариэктомией, которым давалась фруктозсодержащая диета и наносилось болевое раздражение электрическим током, - 3,3±0,3, что достоверно больше в сравнении с вышеуказанными группами (таблица 4).

Таким образом, полученные результаты позволяют констатировать развитие эндотелиальной дисфункции при воспроизведении метаболических нарушений у белых лабораторных крыс самок линии Wistar на фоне билатеральной овариэктомии, получавших фруктозсодержащую диету (60% от общего рациона пищи) при нанесении болевого раздражения электрическим током.

Способ моделирования эндотелиальной дисфункции путем воспроизведения метаболических нарушений, отличающийся тем, что в эксперименте белым крысам самкам линии Wistar с эндотелиальной дисфункцией на фоне ее моделирования гипоэстрогенным состоянием билатеральной овариэктомией ежедневно в течение 6 недель, оценивая степень развития дисфункции эндотелия по отношению показателей эндотелийнезависимой и эндотелийзависимой вазодилатации и динамику показателей артериального давления, а также оценивая степень метаболических нарушений по выраженности изменений перорального теста толерантности к глюкозе, вводят фруктозсодержащую диету, составляющую 60% от общего пищевого рациона, и вызывают ежедневно однократно болевое раздражение электрическим током длительностью 10 мс, напряжением 30 В, силой 0,66 мА, пропускаемым через электроды, наложенные на смоченный физиологическим раствором хвост животного.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пищевой композиции для грудных детей. .
Изобретение относится к гинекологии и косметологии и представляет собой вагинальную композицию, которая включает жизнеспособные микроорганизмы лактобациллы и/или бифидобактерии, предпочтительно Lactobacillus bifidus, не жизнеспособные культуры сахаромицеты, предпочтительно Saccharomyces cerevisiae, сахарид(ы), витамин А ретинол и цинк, причем компоненты композиции находятся в определенных соотношениях.
Изобретение относится к области стоматологии и может быть использовано для лечения заболеваний пародонта. .
Изобретение относится к медицине, а именно к фармацевтике и созданию композиций лекарственных препаратов, содержащих антибиотики и пребиотики, для коррекции состава микрофлоры кишечника в процессе антибиотикотерапии.
Изобретение относится к созданию лечебно-профилактических бальзамов, которые в дальнейшем могут использоваться в качестве общеукрепляющих и тонизирующих средств для повышения устойчивости организма к пониженному содержанию кислорода (повышение устойчивости к гипоксии), а также для профилактики и коррекции функциональных расстройств и заболеваний, связанных с воздействием на организм стрессовых и истощающих факторов внешней среды.

Изобретение относится к медицине и фармацевтической промышленности, а именно к применению смесей олигосахаридов для лечения и/или профилактики инфекций, в частности для лечения и/или профилактики симптомов, выбранных из группы, состоящей из тошноты, приступов повышения температуры и судорог при лихорадке
Изобретение относится к питанию для грудничков и/или детей младшего возраста
Изобретение относится к применению пищевой композиции в питании младенцев и детей
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой фармацевтическую композицию для лечения гастроэзофагеальной рефлюксной болезни, содержащую в составе, по меньшей мере, один ингибитор протонной помпы и, по меньшей мере, один пребиотик, причем ингибитор протонной помпы содержится в композиции в количестве 0,05-25 мас.%, пребиотик в количестве 10-95 мас.%, вспомогательные вещества до 100 мас.%. Изобретение обеспечивает предотвращение транслокации H. pylori, позволяет отказаться от необходимости выявления H. pylori и проведения антибактериального курса эрадикации, увеличивает безопасность длительной терапии ингибиторами протонной помпы и позволяет избежать атрофии слизистой оболочки желудка и риска развития рака желудка. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 табл.
Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложена пробиотическая композиция, содержащая пробиотический компонент, в качестве которого используют Bifidobacterium longum R175 и один или два вида бактерий, выбранных из группы бактерий, состоящей из Lactobacillus rhamnosus R11, Lactobacillus helveticus R52 и Lactobacillus plantarum R1012, и композицию-носитель. Указанная композиция-носитель содержит смесь пребиотиков, содержащую инулин и фруктозу, лактоферрин, неорганические соли, и возможно глутатион. Предложены также варианты композиции при определенном содержании перечисленных компонентов. Предложен также вариант композиции, содержащей смесь пробиотических компонентов, состоящую из Bifidobacterium longum R175 и Lactobacillus rhamnosus R11, пребиотический компонент, лактоферрин, неорганические соли и Saccharomyces boulardii. Указанные композиции применяют для поддержания и/или восстановления здоровья кишечника и для предотвращения дисбиозов любой этиологии у млекопитающих, а также в способе улучшения выживаемости бактерий Bifidobacterium longum в желудочно-кишечном тракте. Группа изобретений обеспечивает эффективную колонизацию пробиотическими компонентами желудочно-кишечный тракт, оказывает сопутствующее противовоспалительное и иммуномодулирующее действие. 6 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и медицине и представляет собой фармацевтическую композицию для лечения гиперхолестеринемии, триглицеридемии, ишемической болезни сердца (ИБС) и профилактики инфаркта миокарда, инсульта, атеросклероза и снижения риска неблагоприятного воздействия статинов на уровень глюкозы в крови, включающую, по меньшей мере, два активных компонента, при этом один компонент выбран из группы статинов: аторвастатин, ловастатин, правастатин, розувастатин, симвастатин, флувастатин, питавастатин, а второй компонент выбран из группы пребиотиков: ксилит, сорбит, лактитол, лактулоза, лактосукроза, мелибиоза, ксилобиоза, стахиоза, раффиноза, или галактоолигосахарид, мальтоолигосахарид, ксилоолигосахарид, изомальтоолигосахарид, гентиолигосахарид, или арабиногалактан, пуллулан, причем компоненты в композиции находятся в определенном соотношении, мг. Изобретение обеспечивает создание эффективного фиксированного комбинированного препарата, уменьшающего риск развития сахарного диабета, развивающегося на фоне приема статинов при терапии таких состояний, как гиперхолестеринемия, триглицеридемия, ишемическая болезнь сердца, профилактика инфаркта миокарда, инсульта и атеросклероза, а также обеспечивает решение проблем развития класса-специфичных побочных эффектов статинов на углеводный обмен и функцию поджелудочной железы. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 6 пр.
Наверх