Способ диагностики токсической энцефалопатии у мелких лабораторных животных при хроническом воздействии паров металлической ртути


 


Владельцы патента RU 2461893:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Восточно-Сибирский научный центр экологии человека" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (RU)

Изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной медицине. Проводят электроэнцефалографию, регистрируют β2- и δ-ритмы в отведениях F4 и Р3, рассчитывают каноническую величину по формуле: Кв=1,6+1,6×а1-1,2×а2+0,7×а3-0,4×а4, где Кв - каноническая величина 1,6; -1,2; 0,7; -0,4 - дискриминантные коэффициенты; 1,6 - константа; а1,2,3,4 - числовые значения результатов исследования биоэлектрической активности головного мозга: a1 - процентное содержание β2 - ритма в отведении Р3, а2 - процентное содержание δ-ритма в отведении Р3, а3 - процентное содержание δ-ритма в отведении F4, а4 - процентное содержание β2 - ритма в отведении F4. При значении Кв больше 1,6 делают заключение об отсутствии признаков хронического воздействия ртути на головной мозг; при Кв меньше или равно 1,6 у животного диагностируют токсическую энцефалопатию. Способ расширяет арсенал средств для диагностики токсической энцефалопатии у мелких лабораторных животных при хроническом воздействии паров металлической ртути. 1 табл., 3 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной медицине, и может быть использовано для диагностики токсической энцефалопатии при хронической ртутной интоксикации. Одним из наиболее частых и опасных проявлений ртутной интоксикации является токсическая энцефалопатия, которая нередко прогрессирует с течением времени и вызывает развитие нейродегенеративного процесса, существенно снижая качество жизни. Вместе с тем недостаточная эффективность существующих методов реабилитации определяет необходимость проведения исследований по изучению причин и характера структурно-морфологических поражений нервной ткани при ртутных нейроинтоксикациях. Решение данной проблемы невозможно без создания адекватной модели на экспериментальных животных и наличия высокоинформативных критериев оценки функционального состояния центральной нервной системы (ЦНС).

Для диагностики функционального состояния ЦНС у лабораторных животных (белые крысы, белые мыши) чаще всего используют тесты, оценивающие их поведенческую активность. Известны способы оценки токсического поражения ЦНС при моделировании постгеморрагической, постгипоксической и токсической энцефалопатии по изменению условно-рефлекторной деятельности и поведенческой активности [2, 7-10]. Прототипом является способ диагностики отдаленной токсической энцефалопатии у экспериментальных животных по изменению двигательной активности и эмоционального состояния белых крыс, ориентировочно-исследовательского поведения, состояния мышечного тонуса в сравнении с контрольной группой [6]. Однако данные методы лишь косвенно подтверждают наличие патологического процесса в ЦНС, являются достаточно трудоемкими, при этом на изучение поведенческой активности требуется продолжительный период времени (до 2 недель). В то время как электроэнцефалография (ЭЭГ) существенно повышает достоверность развития токсического поражения ЦНС при хронической ртутной интоксикации и в более короткие сроки подтверждает наличие патологии нервной системы.

Задачей, решаемой данным изобретением, является разработка способа диагностики токсической энцефалопатии у мелких лабораторных животных с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ-диагностики).

Поставленная задача решается путем измерения электроэнцефалографических показателей у мелких лабораторных животных после проведения затравки ртутью с последующим определением канонической величины и отнесения животных к группе с наличием признаков токсической энцефалопатии или к группе без признаков отравления.

Способ осуществляется следующим образом.

После проведения затравки парами металлической ртути мелких лабораторных животных и вживления электродов в головной мозг на 3-4 день после вживления регистрируется ритмическая электрическая активность коры головного мозга: β2-ритм в височно-затылочном отведении Р3, δ-ритм в отведении Р3, δ-ритм в теменном отведении F4, β2-ритм в отведении F4. Рассчитывается каноническая величина по формуле:

Кв=1,6+1,6×а1-1,2×а2+0,7×а3-0,4×а4, где

Кв - каноническая величина

1,6 - константа

1,6; -1,2; 0,7; -0,4 - дискриминантные коэффициенты;

а1,2,3,4 - числовые значения результатов исследования биоэлектрической активности головного мозга: а1 - процентное содержание β2-ритма в отведении Р3, а2 - процентное содержание δ-ритма в отведении Р3, а3 - процентное содержание δ-ритма в отведении F4, а4 - процентное содержание β2-ритма в отведении F4.

При Кв больше 1,6 делают заключение об отсутствии признаков хронического воздействия ртути на головной мозг; при Кв меньше или равно 1,6 у животного диагностируют токсическую энцефалопатию.

Известно применение электроэнцефалографии для исследования состояния ЦНС лабораторных животных. Так, в работе Мурика С.Э. регистрировали уровень постоянного потенциала (УПП) и омего-потенциала ЭЭГ с поверхности неокортекса у крыс при ишемии для тонкой дифференцировки метаболического и функционального состояния нервной ткани [3]. С.В.Крапивин с соавт. проводил с применением энцефалографии нейрофизиологический анализ действия антигипоксантов в сравнении с психотропными средствами при изучении антигипоксической активности препаратов [4]. Другими исследователями изучалось влияние ноотропного средства цереброкраста на ЭЭГ у бодрствующих крыс при ишемии мозга [5].

В данном способе электроэнцефалография применяется для диагностики признаков интоксикации ртутью. Нами были выявлены наиболее информативные электроэнцефалографические показатели, позволяющие определить каноническую величину для отнесения животных к группе с наличием признаков токсической энцефалопатии или к группе без признаков отравления.

Было установлено, что достоверно разграничить белых крыс без ртутной интоксикации и животных с нейроинтоксикацией парами металлической ртути позволила совокупность следующих наиболее информативных параметров ЭЭГ: β2-ритм в височно-затылочном отведении Р3, δ-ритм в отведении Р3, δ-ритм в теменном отведении F4, β2-ритм в отведении F4.

Достоверность полученных информативных показателей ЭЭГ животных с ртутной интоксикацией и без нее по результатам дискриминантного анализа представлена в таблице.

Достоверность информативных показателей ЭЭГ животных с хронической ртутной интоксикацией и контрольных белых крыс
Показатели F включения Р
1. β2-ритм в отведении Р3 6,14 0,017
2. δ-ритм в отведении Р3 8,2 0,003
3. δ-ритм в отведении F4 12,8 0,002
4. β2-ритм в отведении F4 16,3 0,00007

Предлагаемый способ был применен в эксперименте на беспородных белых крысах в количестве 16 особей массой 180-240 г (8 - особей опытная группа, 8 особей - контрольная группа). Ингаляционную динамическую затравку парами металлической ртути опытной группы животных проводили в течение 7 недель. Стереотаксические манипуляции проводились под анестезией. Электроды вживлялись в височно-затылочную (отведение Р3) и теменную (отведение F4) зоны коры головного мозга белых крыс, индифферентный электрод крепился в носовых костях [1]. Регистрация ритмической электрической активности коры головного мозга белых крыс проводилась на 3-4 день после вживления. Регистрировались β2-ритм в височно-затылочном отведении Р3, δ-ритм в отведении Р3, δ-ритм в теменном отведении F4, β2-ритм в отведении F4.

Далее рассчитывали каноническую величину по приведенной выше формуле и делали соответствующее заключение.

Пример 1: крыса из опытной группы животных. После затравки парами ртути у животного имелись нарушения поведенческих реакций с высоким уровнем негативно-эмоционального состояния в виде отсутствия паттерна «стойка с упором», увеличения длительности акта «груминг», с выраженной агрессивностью в виде завершенных атак на «чужака», с нарушением видоспецифического ориентировочно-исследовательского поведения, проявившегося в уменьшении количества и длительности акта «норка». Белой крысе после вживления электродов проводилась ЭЭГ, определены следующие числовые значения:

а1 - 5,5%; а2 - 15,5%; а3 - 16%; а4 - 46%

Кв=1,6+1,6×5,5-1,2×15,5+0,7×16-0,4×6=0,6

Заключение: 0,6<1,6, в данном случае имеют место признаки воздействия ртути на центральную нервную систему, токсическая энцефалопатия, проявляющаяся в дезорганизации биоэлектрической активности мозга.

Пример 2: крыса из опытной группы животных. У животного имелись признаки нарушения поведенческих реакций с высоким уровнем негативно-эмоционального состояния, с четко выраженной агрессивностью. Животному проводилась ЭЭГ. определены следующие числовые значения:

а1 - 3%; а2 - 10%; а3 - 12%; а4 - 3%

Кв=1,6+1,6×3-1,2×10+0,7×12-0,4×3=1,6

Заключение: 1,6=1,6, в данном случае также имеются признаки воздействия ртути на центральную нервную систему, проявляющиеся в дезорганизации биоэлектрической активности мозга, диагноз: токсическая энцефалопатия.

Пример 3: крыса из контрольной группы животных. Поведение животного соответствовало видоспецифическому поведению, характерному для грызунов с нормальным уровнем ориентировочно-исследовательской активности (с выполнением актов «норка», «вертикальная стойка», «стойка с упором»), эмоционального состояния (с соответствующими количеством выполнений и длительностью паттерна «груминг»), с отсутствием атак на «чужака». Белой крысе проводилась ЭЭГ, определены следующие числовые значения:

а1 - 3%; а2 - 5,5%; а3 - 6%; а4 - 2%

Кв=1,6+1,6×3-1,2×5,5+0,7×6-0,4×2=3,2

Заключение: 3,2>1,6, в данном случае нет признаков воздействия ртути на центральную нервную систему.

Способ расширяет спектр критериев и методов оценки патологического процесса в ЦНС при моделировании токсической энцефалопатии. Предлагаемый способ позволяет диагностировать органические поражения головного мозга белых крыс при ртутной нейроинтоксикации при меньших затратах времени на выполнение обследования по сравнению с исследованием поведенческих реакций лабораторных животных.

Литература

1. Буреш Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. / Я.Буреш, О.Бурешова, Д.П.Хьюстон. - М.: Высшая школа, 1991.

2. Моделирование фокальной ишемии головного мозга. / Чехонин В.П., Лебедев С.В., Петров С.В. с соавт. // Вестник РАМН, 2004. - №3. - С.47-54.

3. Мурик С.Э. Омегоэлектроэнцефалография - новый метод оценки функционального и метаболического состояния нервной ткани. / С.Э.Мурик // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2004. - Т.3. - №1. - С 188-194.

4. Нейрофизиологический анализ действия антигипоксантов в сравнении с психотропными средствами. / С.В.Крапивин, А.Ю.Малышев, А.В.Харитонов, О.С.Ермишина и др. // Вестник РАМН. - 2002. - №8. - С.32-37.

5. Плотников М.Б. Влияние цереброкраста на локальный мозговой кровоток и ЭЭГ у бодрствующих крыс при ишемии мозга. / М.Б.Плотников, О.Е.Ваизова, Н.И.Суслов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1995. - т.117. - №3. - С.296-298.

6. Способ диагностики отдаленной токсической энцефалопатии у экспериментальных животных. RU 2383060 С2; G09B 23/28; 27.02.2010 г.

7. Способ моделирования гипоксической энцефалопатии. RU 2253152 С2, 03.07.2003.

8. Способ моделирования отдаленной токсической энцефалопатии. RU 2341828, G09 23/28, 20.12.2008.

9. Способ моделирования постгеморрагической энцефалопатии. RU 2257620 С1. 27.07.2005.

10. Способ моделирования постгипоксической энцефалопатии и связанных с ней нарушений в системе крови. RU 2240604 С1, 20.11.2004.

Способ диагностики токсической энцефалопатии у мелких лабораторных животных при хроническом воздействии паров металлической ртути, включающий оценку функционального состояния центральной нервной системы, отличающийся тем, что животным проводят электроэнцефалографию и регистрируют β2- и δ-ритмы в отведениях F4 и Р3, рассчитывают каноническую величину по формуле:
Кв=1,6+1,6·а1-1,2·а2+0,7·а3-0,4·а4,
где Кв - каноническая величина;
1,6; -1,2; 0,7; -0,4 - дискриминантные коэффициенты;
1,6 - константа;
а1,2,3,4 - числовые значения результатов исследования биоэлектрической активности головного мозга: а1 - процентное содержание β2-ритма в отведении Р3, а2 - процентное содержание δ-ритма в отведении Р3, а3 - процентное содержание δ-ритма в отведении F4, а4 - процентное содержание β2-ритма в отведении F4;
и при Кв больше 1,6 делают заключение об отсутствии признаков хронического воздействия ртути на головной мозг; при Кв меньше или равно 1,6 у животного диагностируют токсическую энцефалопатию.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к экспериментальной медицине, кардиологии, токсикологии и может быть использовано для моделирования хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии.

Изобретение относится к экспериментальной медицине, биологии, экологии, токсикологии и может быть использовано при исследовании механизмов токсического действия ацетата свинца на функциональное состояние почек и при изучении путей профилактики и лечения хронической свинцовой интоксикации.
Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано в нейрохирургии, хирургии детского возраста для отработки различных методов лечения изолированной травмы спинного мозга, преимущественно у детей.

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии. .
Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии, и может быть использовано для изучения коррекции эндотелиальной дисфункции у беременных.
Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии, и может быть использовано для изучения возможностей коррекции нарушения микроциркуляции в плаценте у беременных.

Изобретение относится к экспериментальной медицине и касается моделирования острого гангренозного холецистита. .

Изобретение относится к медицине, экспериментальной биологии, экологии, токсикологии и может быть использовано при исследовании механизмов токсического действия ацетата свинца на функциональное состояние почек.
Изобретение относится к экспериментальной медицине и ветеринарии и предназначено для изучения патогенеза микобактериоза легких, тестирования средств профилактики и лечения, разработки методов диагностики.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в неврологии в диагностике лобной дисфункции. .
Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии, и может быть использовано в качестве анестезиологического пособия во время хирургической коррекции тяжелых сколиотических деформаций позвоночника с высоким риском развития неврологических осложнений.
Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии, электрофизиологии, функциональной диагностике, психиатрии и физиологии. .

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для исследований биоэлектрической активности мозга. .
Изобретение относится к области медицины, а именно к нейрохирургии, неврологии и функциональной диагностике. .
Изобретение относится к области физиологии и медицины. .

Изобретение относится к медицине, а именно электрофизиологическим методам исследования. .
Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии. .
Изобретение относится к медицине, а именно к психофизиологии. .

Изобретение относится к области медицине и может быть использовано для коррекции функционального состояния человека
Наверх