СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХРОНИЧЕСКОЙ ТОКСИЧЕСКОЙ НЕФРОПАТИИ
METHOD OF CHRONIC TOXIC NEPHROPATHY MODELING

Изобретение относится к медицине, экспериментальной биологии, экологии, токсикологии и может быть использовано при исследовании механизмов токсического действия тяжелых металлов, в частности свинца, на функции почек.
Из многочисленных токсических соединений и элементов, загрязняющих окружающую среду, все более пристальное внимание исследователей привлекают тяжелые металлы, наибольшее значение среди которых имеет политропный, кумулятивный, протоплазматический яд - свинец и его производные. Загрязнение свинцом окружающей среды происходит главным образом путем попадания его в атмосферу с выхлопными газами автотранспорта (Пурмаль А.П., 1998). Поскольку почки являются основным органом выведения свинца из организма (Измеров Н.Ф., 2000), они в большей степени подвержены токсическому влиянию тяжелого металла. На фоне контакта со свинцом развиваются нарушения функционального состояния почек, заканчивающиеся необратимой хронической токсической нефропатией (Куценко С.А., 2002). Доказано, что поступивший в организм свинец распределяется в основном между почками, печенью, обуславливая более выраженное поражение этих органов (Филов В.А., 1989). Эти факты обозначили целесообразность использования соединений свинца для создания модели хронической токсической нефропатии.
Наиболее близким к заявляемому является способ моделирования хронической токсической нефропатии с использованием ацетата свинца, взятый нами за прототип (Пат. Российской Федерации, 2286607, МПК G09B 23/28. Способ моделирования хронической токсической нефропатии / Датиева Л.Р., Дзугкоева Ф.С. Северо-Осетинская государственная медицинская академия. - №2005109451/14; заявл. 01.04.2005; опубл. 27.10.2006 // Бюл. 30), заключающийся в том, что животные ежедневно 1 раз в сутки получали ацетат свинца внутрижелудочно через зонд в дозе 10-20 мг/кг веса животного в пересчете на металл, где на единицу раствора, равную 0,2 мл, приходится 1-2 мг свинца.
Недостатком данного способа является то, что вводимая доза металла на протяжении 16-18 дней не является максимально токсичной, способствующей развитию необратимой нефропатии.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в разработке способа моделирования хронической токсической нефропатии.
Решение этой задачи позволяет более полно изучить патофизиологические механизмы развития свинцовой нефропатии при хроническом воздействии свинца, создать способ моделирования хронической токсической нефропатии, повышающий воспроизводимость. Заявляемый способ - удобный для проведения эксперимента на животных и экономически выгодный.
Для достижения этого технического результата заявляемое изобретение, способ моделирования хронической токсической нефропатии, включающий введение ацетата свинца через зонд в желудок ежедневно 1 раз в сутки в соответствующей дозе, отличающийся тем, что ацетат свинца вводят в дозе 40 мг/кг веса животного в пересчете на металл, где на единицу раствора, равную 0,2 мл, приходится 8 мг свинца.
Данный способ отличается от прототипа использованием достоверно высокой дозировки тяжелого металла, что обеспечивает развитие более выраженных изменений в структуре почечной ткани, приводящих к развитию необратимой хронической токсической нефропатии.
Между отличительными признаками заявляемого изобретения и техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь: длительное введение ацетата свинца в дозе 40 мг/кг приводит к развитию хронической токсической нефропатии, что является удобной и приближенной к натуральным условиям моделью.
По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».
По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалистов явным образом из известного уровня медицины, так как из него не выявляется вышеуказанная возможность получения способа моделирования хронической токсической нефропатии, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в медицине с получением результата, заключающегося в более точном и легко воспроизводимом способе развития хронической токсической нефропатии, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость.
Данный способ осуществляется следующим образом.
Для получения токсического вещества ацетат свинца растворяют в стерильной дистиллированной воде таким образом, что на единицу раствора, равную 0,2 мл, приходится 8 мг свинца (в пересчете на металл). На каждые 100 г веса крысы вводят 0,1 мл токсического раствора, что не является чрезмерной водной нагрузкой на организм экспериментального животного. Раствор ацетата свинца вводят через атравматичный зонд в желудок в дозировке 40 мг/кг, ежедневно 1 раз в сутки в течение 16 дней одной группе животных. По истечению срока эксперимента крысы забивались с использованием тиопентала. Для гистологических исследований образцы тканей (почки) фиксировали в 10%-ном нейтральном формалине, после чего подвергали заливке в парафин с последующим приготовлением срезов толщиной 7-8 микрон. Срезы окрашивались гематоксилином и эозином. Изучение срезов проводилось в проходящем свете при помощи микроскопа Микмед-1 под увеличением 80×200×400.
Сущность способа подтверждается морфологически, где на чертеже в опытной группе выявлены выраженные альтеративные, некробиотические и некротические изменения в тканях почек, отмечались: кровоизлияния в клубочек (а); расширение просвета канальцев (б), некроз отдельных групп канальцев (в), некробиоз всех канальцев (г) на фоне их сплошной гидропической дистрофии (д). В клубочках выявлены выраженный оттек, дистрофические изменения, имеются мелкоочаговые кровоизлияния в строму.
Пример. Крысам самцам линии Вистар массой 200-300 грамм вводили через зонд в желудок раствор ацетата свинца в дозе 40 мг/кг каждый день в течение 16 дней. По истечении времени эксперимента (16 дней) исследовали функциональное состояние почек, что включало определение диуреза (мл/час/100 г), клубочковой фильтрации (мл/час/100 г), канальцевой реабсорбции воды (%), осмолярности мочи, экскреции натрия, калия, белка. Полученные результаты в опытной группе сравнивали с фоновыми показателями интактной группы.
Результаты исследования показали, что у крыс при введении ацетата свинца в дозе 40 мг/кг (табл.1, табл.2), происходило достоверное увеличение объема 6-часового спонтанного диуреза (р<0,05) несмотря на существенное снижение скорости клубочковой фильтрации (СКФ) (р<0,05). Полиурическая реакция была обусловлена снижением реабсорбции воды (р<0,05), одновременно с этим происходило увеличение экскреции Na (р<0,05), К (р<0,05), Са (р<0,05) и содержания белка в моче (р<0,05), происходило снижение осмолярности мочи (р<0,05), что свидетельствует о нарушении концентрирующей функции почек. Токсическое воздействие ацетата свинца вызывало изменения в электролитном составе плазмы крови (табл.3). Снижение уровня натрия (р<0,05) связано с высокими потерями натрия с мочой из-за более раннего поражения канальцевого аппарата почек и снижения канальцевой реабсорбции катиона (р<0,05), (табл. 4).
Таблица 1
Основные процессы мочеобразования и экскреция белка с мочой у крыс в условиях 6-часового спонтанного диуреза, на фоне внутрижелудочного введения ацетата свинца 40 мг/кг (М±м).
Условия опыта
Стат.по-казат.
Процессы мочеобразования
Белок экскреция мг/час/100 г
Диурез, мл/час/100 г
СКФ, мл/час/100 г
КРВ, %
Фон
M±m
0,0765±0,00106
17,84±0,1103
99,57±0,0048
1,213±0,024
p
-
16 дней ацетат свинца (40 мг/кг)
M±m
0,136±0,0025
14,72±0,11
99,07±0,02
2,795±0,042
p
*)
*)
*)
*)
Примечание: (*) - достоверное (р<0,05) изменение по сравнению с фоном.
Список используемых сокращений:
• СКФ - скорость клубочковой фильтрации;
• КРВ - канальцевая реабсорбция воды.
Таблица 2
Экскреция электролитов и осмолярность мочи у крыс в условиях 6-часового спонтанного диуреза на фоне внутрижелудочного введения ацетата свинца в дозе 40 мг/кг (М±м)
Условия опыта
Стат. показат.
Экскреция электролитов мкмоль/час/100 г
Осмолярность мочи (осм/л)
ЕК
ENa
ЕСа
Фон
М±m
6,36±0,157
9,053±0,1303
0,173±0,0033
2,125±0,0695
16 дней ацетат свинца (40 мг/кг)
М±m
8,54±0,194
13,53±0,53
0,205±0,0081
0,9254±0,031
р
*)
*)
*)
Примечание: (*) - достоверное (р<0,05) изменение по сравнению с фоном.
Таблица 3
Концентрат основных электролитов в плазме крови на фоне внутрижелудочного введения ацетата свинца в дозе 40 мг/кг веса (М±м).
Условия опыта
Стат. показат.
Реабсорбция (%)
Са
Na
I
II
VI
VII
Фон
М±m
99,30±0,0153
99,63±0,0052
16 дней ацетат свинца (40 мг/кг)
М±m
98,96±0,0407
99,30±0,0273
р
*)
*)
Примечание: (*) - достоверное (p<0,05) изменение по сравнению с фоном
Таблица 4
Реабсорбация кальция, натрия в условиях 6-часового спонтанного диуреза на фоне внутрижелудочного введения ацетата свинца в дозе 40 мг/кг (М±м)
Условия опыта
Стат. пока-зат.
Концентрация электролитов в плазме крови (ммоль/л).
Са
Na
К
I
II
III
IV
V
Фон
М±m
2,139±0,022
143,48±0,28
4,259±0,045
16 дней ацетат свинца (40 мг/кг)
М±m
2,054±0,0221
138,0±0,478
5,59±0,114
р
*)
*)
*)
Примечание: (*) - достоверное (р<0,05) изменение по сравнению с фоном.
Предлагаемый способ моделирования хронической токсической нефропатии является эффективным, позволяет подробно изучить патофизиологические механизмы токсического влияния тяжелого металла на структуру почек и может способствовать разработке и поиску средств для лечения и профилактики хронической токсической нефропатии.