Критерии достоверности воспроизведения экспериментальной модели хронической алкогольной интоксикации

НОВЫЕ МЕТОДЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ И КЛИНИКЕ

Л. П. Кнышова1,2 3, С. В. Поройский1,2,

А. Т. Яковлев1, Е. И. Морковин1,3, А. С. Тарасов1,3

Волгоградский государственный медицинский университет;

2 ГБУ ВМНЦ, лаборатория моделирования патологии;

3 НИИ фармакологии, лаборатория психофармакологии

КРИТЕРИИ ДОСТОВЕРНОСТИ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ХРОНИЧЕСКОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

УДК 616.89-008.441.13-092.4

Была модифицирована методика экспериментального моделирования состояния хронической алкогольной интоксикации путем определения достоверных критериев алкоголизации крыс. Было обнаружено значимое, подтвержденное результатами проведения теста предпочтения алкоголя изменение в питьевом поведении крыс на 20-е сутки экспериментальной модели.

Ключевые слова: алкоголизм, питьевое поведение, тест предпочтения этанола, алкогольная интоксикация, экспериментальное моделирование.

L. P. Knyshova, S. V. Poroysky, A. T. Yakovlev, E. I. Morkovin, A. S. Tarasov

RELIABILITY CRITERIA FOR DEVELOPING AN EXPERIMENTAL SIMULATION MODEL OF CHRONIC ALCOHOL INTOXICATION

We modified the method of experimental modeling of chronic alcohol intoxication by assessing reliability criteria of alcohol abuse in rats. We found a significant change in alcohol drinking behavior of rats in the experimental model of chronic alcohol intoxation at day 20. Our findings were confirmed by ethanol preference test.

Key words: alcohol abuse, alcohol drinking behavior, ethanol preference test,

alcohol intoxication, experimental modeling.

Отравления спиртосодержащей продукцией находятся на третьем месте в структуре причин острых химических отравлений в Волгоградской области по итогам 9 месяцев 2016 г. За данный период в Волгоградской области зарегистрировано 436 случаев острых отравлений алкоголем, из них 5 - с летальным исходом (1,1 %). Основной причиной острых отравлений, вызванных спиртосодержащей продукцией, явилось употребление этилового спирта (88 % всех случаев). Наиболее уязвимым для воздействия токсического фактора алкоголя является растущий организм.

Негативный медико-социальный аспект, отмечаемый при токсикологическом мониторинге, - отравления алкоголем и наркотиками

у детей до 14 лет и подростков 15-17 лет [7]. Учитывая социальную остроту проблемы алкоголизма и необходимость поиска способов коррекции его последствий для организма, актуальной задачей является разработка методов моделирования на лабораторных животных таких сложных многофакторных заболеваний, как алкоголизм.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Усовершенствовать методику экспериментального моделирования состояния хронической алкогольной интоксикации путем определения достоверных критериев алкоголизации организма экспериментальных животных.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование было выполнено на 40 беспородных белых крысах-самцах в возрасте 3 и 6 месяцев, что соответствует возрасту 10 и 18 лет у человека [4].

Содержание животных и все манипуляции с ними соответствовали международным нормам и правилам по работе с позвоночными лабораторными животными. Животные были разделены на 4 группы по 10 особей: 1-я -контроль, 3 месяца; 2-я - контроль, 6 месяцев; 3-я - экспериментальная группа, возраст 3 месяца; 4-я - экспериментальная группа, возраст 6 месяцев. Контрольные группы животных получали свободный доступ к корму и воде.

В экспериментальных группах для моделирования длительной (хронической) алкогольной интоксикации использовали методы искусственной полидипсии, при которых животные были вынуждены употреблять 15%-й раствор этанола в качестве единственного источника жидкости.

Световой цикл в помещениях был инвертирован для исключения негативного влияния суточных биоритмов на пищевое и питьевое поведение животных [5, 6, 8].

Статистическая обработка производилась при помощи программы GraphPad Prism 5.0; проверка распределения осуществлялась по критериям Колмогорова-Смирнова и Шапиро-Уилка, межгрупповые различия оценивались по U-критерию Манна-Уитни (коэффициент предпочтения) и при помощи двухфакторного дисперсионного анализа с пост-хок тестом Ньюмена-Кеулса (абсолютные объёмы выпитой жидкости).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Модель хронической алкогольной интоксикации предусматривает формирование состояния, соответствующего развитию у человека состояния алкоголизации. В свою очередь, алкоголизация характеризуется изменениями организма, сопровождающимися нарушением функционирования органов и систем, а также развитием психической зависимости.

С нашей точки зрения, адекватность воспроизведения модели алкоголизации должно подтверждаться критериями тестов: питьевого поведения, предпочтения этанола и тяжести неврологической симптоматики.

Оценка влияния этанола на питьевое поведение крыс производилась на 20-е сутки эксперимента в тесте предпочтения этанола. Для этого животные помещались в индивидуальные клетки на 2,5 часа.

В течение 2 часов животные были лишены каких-либо источников жидкости, а в течение последних 30 минут животным предоставлялись 2 поилки: с чистой водой и 15%-м этанолом. После измерения объёма выпитой жидкости высчитывался коэффициент предпочтения алкоголя р = 100 % • VалK/Voбщ).

Применение данного теста показало, что в обеих экспериментальных группах была отмечена тенденция (р = 0,05, р = 0,093) к повышению коэффициента предпочтения алкоголя с 20-х суток реализации экспериментальной модели, что может отражать успешное воспроизведение не только хронической алкогольной интоксикации, но и формирование алкогольной зависимости у крыс обеих экспериментальных групп.

С нашей точки зрения, обязательным этапом воспроизведения модели хронической алкогольной интоксикации является дополнительное проведение функциональных тестов, достоверно определяющих достижение состояния алкоголизации.

При этом функциональные изменения характеризуют изменения абсолютных объёмов потребления воды и 15 %-го раствора этанола, связанные с развитием полидипсии как симптома алкогольной интоксикации, а психическую зависимость - тест предпочтения алкоголя (рис. 1, 2).

Таким образом, достоверное воспроизведение хронической алкогольной интоксикации с учетом теста полидипсии и предпочтения алкоголя достигается к 18-20 суткам эксперимента (рис. 3).

Также на 20-е сутки эксперимента были получены данные о тяжести неврологической симптоматики.

Так, при анализе результатов по шкале тяжести неврологической симптоматики (mNSS), по которой 1-6 баллов соответствуют лёгкому, 7-12 - умеренному, 13-18 - тяжёлому неврологическому дефициту, был показан статистически достоверный средний балл на уровне (6 ± 2) баллов, что свидетельствует о лёгком/умеренном неврологическом дефиците (рис. 4).

Рис. 1. Питьевое поведение и абсолютный объём выпитой жидкости у крыс на фоне добровольной хронической

20-дневной алкоголизации

Рис. 2. Предпочтение алкоголя у крыс на фоне добровольной хронической 20-дневной алкоголизации

Рис. 3. Динамика питьевого поведения крыс на фоне добровольной хронической алкоголизации на 20-е сутки

Рис. 4. Динамика неврологического дефицита по шкале mNSS на фоне добровольной хронической

алкоголизации на 20-е сутки эксперимента

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, характерным признаком алкоголизации экспериментальных крыс выявлено достоверное увеличение абсолютных объёмов потребления 15%-го раствора этанола.

При экспериментальном исследовании хронической алкогольной интоксикации у растущих крыс нами было обнаружено значимое, подтвержденное результатами проведения теста предпочтения алкоголя, изменение в питьевом поведении крыс на 20-е сутки экспериментальной модели. Результаты проведения тестов питьевого поведения, предпочтения этанола и тяжести неврологической симптоматики являются объективными критериями эффективности экспериментального воспроизведения модели алкоголизации организма.

ЛИТЕРАТУРА_

1. Анализ динамики бытовых отравлений (в том числе алкоголем) населения Волгоградской области по показателям социально-гигиенического мониторинга: Информационно-аналитический бюллетень. - Волгоград, 2016.

2. Гоебенникова А. С., Поройский С. В., Сысуев Е. Б. Наркомания и молодое поколение.

Успехи современного естествознания. - 2013. -№ 9. - С. 94.

3. Наркология: Национальное руководство / Под ред. Н. Н. Иванца, И. П. Анохиной, М. А. Винни-ковой. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. - С. 944.

4. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях / Под ред. Н. Н. Каркищенко, С. В. Грачева. - М.: Профиль-2С, 2010. - С. 358.

5. Тарасов А. С., Морковин Е. И., Степанова В. В. Возможности применения кратковременных стрессирующих воздействий в скрининге биологически активных соединений // Фармация и фармакология. - 2015. - № 3 (10). - С. 66-68.

6. Тарасов А. С., Степанова В. В., Морковин Е. И. Влияние агонистов мелатониновых рецепторов на профиль экскреции 6-сульфатоксиме-латонина у крыс, подвергнутых комбинированному стрессу // Вестник ВолгГМУ. - 2015. - № 4 (56). -С. 110-112.

7. Управление федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Волгоградской области «Анализ результатов токсикологического мониторинга в Волгоградской области за 9 месяцев 2016 г. (по данным статистической формы № 12-15)». -Волгоград. - 2016. - С. 2-5.

8. Whishaw I. Q. The behavior of the laboratory rat: a handbook with tests / Ed. Ian Q. Whishaw, Bryan Kolb // Oxford University Press. - 2005.