СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ГИПОГАНГЛИОЗА ТОЛСТОЙ КИШКИ
METHOD FOR CREATING AN EXPERIMENTAL MODEL OF COLONIC HYPOGANGLIS DISEASE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области медицины, а именно детской хирургии, и может быть использовано для фундаментальных исследований, диагностики и лечения гипоганлиоза толстой кишки.
Уровень техники
Гипоганглиоз кишечника до настоящего времени не до конца изученное состояние [Martucciello, G., Prato, А. P., Puri, P., Holschneider, А. М, Meier-Ruge, W., Jasonni, V., Grosfeld, J. L. (2005). Controversies concerning diagnostic guidelines for anomalies of the enteric nervous system: a report from the fourth International Symposium on Hirschsprung's disease and related neurocristopathies. Journal of pediatric surgery, 4#(10), 1527-1531]. Считается, что гипоганглиоз может быть как врожденным, так и приобретенным заболеванием, которое может осложняться частичной кишечной непроходимостью [Taguchi, Т., Masumoto, K., Ieiri, S., Nakatsuji, Т., & Akiyoshi, J. (2006). New classification of hypoganglionosis: congenital and acquired hypoganglionosis. Journal of pediatric surgery, 41(12), 2046-2051].
Создание экспериментальной модели гипоганглиоза толстой кишки является актуальной задачей, которая позволит изучать анатомические и функциональные особенности кишечника при гипоганглиозе, и будет способствовать разработке возможных способов лечения данного заболевания.
Проведение исследования уровня техники по энтеральной нервной системе и хронической мезентериальной ишемии позволило выявить следующие источники информации, описывающие методы создания моделей аганглиоза и гипоганглиоза.
Из уровня техники известен способ экспериментального воспроизведения аганглиоза толстой кишки (Sato, A., Yamamoto, М., Imamura, K., Kashiki, Y., Kunieda, Т., & Sakata, K. (1978). Pathophysiology of aganglionic colon and anorectum: an experimental study on aganglionosis produced by a new method in the rat. Journal of pediatric surgery, 13(4), 399-405.) посредством аппликации препарата бензалкония хлорида на стенку кишки.
Однако химическое воздействие препаратом бензалкония хлорида на стенку кишки приводит к тотальной гибели всех энтеральных ганглиев, а не к снижению их количества, как при гипоганглиозе.
Из уровня техники известен также способ экспериментального воспроизведения гипоганглиоза с помощью аппликации раствором бензалкония хлорида определенной концентрации (0,1%) в течение определенного времени (30 минут) (Yu, Н., Pan, W., Wang, Н., & Gao, Y. (2016). A Time-Limited and Partially Reversible Model of Hypoganglionosis Induced by Benzalkonium Chloride Treatment. Neurochemical research, 41(5), 1138-1144)
Однако, известный способ представляет собой воздействие поверхностно-активного вещества на кишку, что не может наблюдаться в природных условиях, в то время как нарушение кровоснабжения кишечника - патологический процесс, который сопровождает ряд заболеваний и может считаться более биологически обоснованным для создания модели гипоганглиоза.
При этом из уровня техники известен способ создания модели хронической ишемии толстой кишки 1, 2 и 3 степени (В.И. Нефедов, И.С. Евлахова, патент на изобретение №2291496) (прототип), который воспроизводят следующим образом. Проводят премедикацию биологических моделей, дают интубационный наркоз, вскрывают брюшную полость и производят выделение краевого сосуда толстой кишки на протяжении 5 см. Последовательно, полипропиленовой нитью, перевязывают 2 через 2 прямые ветви краевого сосуда толстой кишки на протяжении 5 см, при этом объемный кровоток уменьшается на 20-30% от исходного и соответствует 1-й степени ишемии. Для создания 2-й степени ишемии полипропиленовой нитью перевязывают 2 через 1 прямые ветви краевого сосуда толстой кишки на протяжении 5 см. Для создания 3-й степени ишемии последовательно, полипропиленовой нитью, перевязывают 4 через 2 прямые ветви краевого сосуда толстой кишки на протяжении 5 см. После чего кишку укладывают на место и производят послойное ушивание раны.
Однако известный способ направлен на воспроизведение мезентериальной ишемии различной степени тяжести путем лигирования различных сосудов брыжейки и не отражает состояние энтеральной нервной системы стенки кишки, лишенной кровоснабжения, не дает информацию о состоянии ганглиев толстой кишки.
Раскрытие изобретения
Технической проблемой, решаемой изобретением, является создание модели экспериментального гипоганглиоза толстой кишки.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является возможность воспроизведения модели гипоганглиоза толстой кишки для дальнейшего изучения анатомо-физиологических особенностей кишечника и разработки методов лечения данного состояния.
Технический результат достигается за счет разработки способа создания экспериментальной модели гипоганглиоза толстой кишки у лабораторного животного, включающего вскрытие брюшной полости, выделение участка нисходящей ободочной кишки с кровоснабжающими сосудами брыжейки, выделение сегмента нисходящей ободочной кишки длиной 2 см с краевыми сосудами левой ободочной артерии, кровоснабжающими данный сегмент кишки с последующим их лигированием для исключения мезентериального кровоснабжения на данном сегменте с сохранением интрамурального кровоснабжения, ушивание полости с последующим получением в период от 9 до 62 дней после лигирования модели гипоганглиоза в сегменте нисходящей ободочной кишки.
Ранее известный способ создания ишемии толстой кишки был направлен на создание ишемии различной степени тяжести. Перевязка сосудов с чередованием позволяла сохранять мезентериальный кровоток кишки за счет нелигированных сосудов. Проведенные морфологические исследования свидетельствовали о различной степени выраженности деструктивных процессов, развивающихся в ишемизированном участке, при этом морфологическое исследование энтеральных ганглиев не было проведено. В предлагаемом способе создания гипоганлиоза доказано, что перевязка двух соседних конечных ветвей (краевых сосудов) левой ободочной артерии, т.е. полная блокада магистрального кровотока в участке нисходящей ободочной кишки длиной 2 см, ведет не к деструкции и некрозу ишемизированного сегмента, а к уменьшению количества ганглиев данного участка (гипоганглиозу в определенные сроки после операции). При увеличении площади лигирования более 2 см отмечены некротические изменения в слизистой оболочке толстой кишки, что может привести к перфорации и перитониту.
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется иллюстрацией (фиг.), на которой представлен основной этап операции. Позициями на фиг.обозначены: 1 - нисходящая ободочная кишка, 2 - левая ободочная артерия и ее ветви (краевые сосуды), 3 - места лигирования краевых сосудов.
Осуществление изобретения
Для воспроизведения экспериментальной модели гипоганглиоза используют опытное животное (например, беспородного половозрелого самца крысы) массой 400-700 граммов. Содержание животных необходимо осуществлять в соответствующих условиях, основываясь на документах «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей» и законодательстве Российской Федерации, в свободном доступе к воде и пищи. За 6 часов до операции соблюдают голодный и безводный промежутки.
Общий наркоз проводят комбинированным препаратом (тилетамин + золаземап) в дозе 15 мг/кг внутримышечно. После введения животного в наркоз проводят лапаротомию, выделяют участок нисходящей ободочной кишки с кровоснабжающими сосудами брыжейки. На данном участке выделяют сегмент длиной 2 см с краевыми сосудами левой ободочной артерии, кровоснабжающими данный сегмент кишки, и проводят лигирование (перевязку) краевых сосудов в непосредственной близости к стенке нисходящей ободочной кишки, например, посредством перевязки синтетической сополимерной нитью (фиг.), таким образом, лишая сегмент толстой кишки длиной 2 см магистрального (мезентериального) кровоснабжения. При этом данный сегмент, лишенный магистрального кровотока, продолжает кровоснабжаться интрамуральными сосудами. Затем брюшную полость ушивают. После операции в сроки от 9 до 62 суток развивается гипоганглиоз сегмента нисходящей ободочной кишки.
Предлагаемый способ прошел апробацию на лабораторных животных.
Операции по лигированию краевых сосудов левой ободочной артерии выполнены 10 крысам в условиях вивария Первого МГМУ им. И.М. Сеченова. В дальнейшем животные находились под наблюдением. У всех крыс отмечено нарушение работы кишечника после операции - задержка стула или разжиженный стул. В различные сроки после первой операции (7, 9, 12, 14, 21, 42, 53, 62 сутки) выполнена повторная лапаротомия, на которой было выявлено, что большинство крыс имели признаки частичной кишечной непроходимости (отсутствие кишечного содержимого в зоне ишемии и скопление его в вышележащих отделах, чаще с их дилатацией). Выполнена биопсия двух участков толстой кишки длиной 2 см. Первый участок - сегмент кишки, ранее лишенный кровоснабжения, второй участок - сегмент поперечно-ободочной кишки выше зоны ишемии. Все препараты отмыты и фиксированы в 40% растворе формальдегида, в дальнейшем рутинно окрашены гематоксилин-эозином. При микроскопии рассчитано количество ганглиев на 5 мм в двух участках толстой кишки. Выявлено, что в зоне ишемии имеет место гипоганглиоз - снижено количество энтеральных ганглиев по сравнению с участком здоровой кишки (различия статистически значимы).
Таким образом, проведенные исследования показали, что при осуществлении заявляемого решения в сроки от 9 до 62 дней после лигирования концевых ветвей левой ободочной артерии у крыс развился гипоганглиоз в сегменте нисходящей ободочной кишки, лишенном мезентериального кровоснабжения.
Изобретение иллюстрировано следующими примерами.
Пример 1.
Крысе весом 560 граммов провели общий наркоз комбинированным препаратом (тилетамин + золазепам), выполнили лапаротомию, выделили и лигировали синтетической сополимерной нитью (со сроком биодеградации не менее 30 дней) краевые сосуды левой ободочной артерии, кровоснабжающие нисходящую ободочную кишку на протяжении 2 см, таким образом, лишив участок толстой кишки длиной 2 см магистрального кровоснабжения, сохраняя при этом интрамуральный кровоток. Провели глухое ушивание брюшной полости. Через 9 дней с применением аналогичного наркоза выполнили повторную лапаротомию, на которой отмечены признаки частичной непроходимости кишечника - дилатация кишечных петель выше зоны ишемии и скопление в них кишечного содержимого. Выполнили биопсию двух участков толстой кишки - в зоне ишемии и вышележащих отделов поперечно-ободочной кишки. Микроскопическое исследование показало, что количество ганглиев на 5 мм составило 18,5, в вышележащих отделах - 21.
Пример 2.
Крысе весом 530 граммов провели общий наркоз комбинированным препаратом (тилетамин + золазепам), выполнили лапаротомию, выделили и лигировали краевые сосуды левой ободочной артерии, кровоснабжающие нисходящую ободочную кишку на протяжении 2 см. Провели глухое ушивание брюшной полости. Через 56 дней с применением аналогичного наркоза выполнили повторную лапаротомию, на которой отмечены признаки частичной непроходимости кишечника - дилатация кишечных петель выше зоны ишемии и скопление в них кишечного содержимого. Выполняли биопсию двух участков толстой кишки - в зоне ишемии и вышележащих отделов поперечно-ободочной кишки. Микроскопическое исследование показало, что количество ганглиев на 5 мм составило 10,5, в вышележащих отделах - 27.
При сравнении количества ганглиев в зоне ишемии и в здоровой кишке у 10 опытных животных выявлено, что различия статистически значимы.
Применение описанной экспериментальной модели гипоганглиоза толстой кишки позволяет изучать особенности анатомических и функциональных изменения кишечника при гипоганглиозе, а также разрабатывать возможные варианты лечения заболевания.