СПОСОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ БАКТЕРИАЛЬНОГО КЕРАТИТА
METHOD FOR EXPERIMENTAL MODELING OF BACTERIAL KERATITIS

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной офтальмологии, и может быть использовано для экспериментального моделирования бактериального кератита, с целью изучения лечебного эффекта при данной патологии различных хирургических, терапевтических или физиотерапевтических процедур.
В настоящее время бактериальная инфекция является одной из ведущих причин возникновения инфекционных заболеваний, составляя конкуренцию вирусам, грибкам и простейшим. Традиционно бактериальную инфекцию принято лечить при помощи только антибактериальных препаратов, что в условиях развития у возбудителя антибиотикорезистентности, обуславливает не эффективность дальнейшей терапии. Одной из нозологических форм бактериального поражения глаз являются кератиты, доля которых в структуре офтальмопатологии занимает 13-20% [Павлов Д.С. с соавт., 2003; Тондiй Л.Д. с соавт., 2001]. При этом в 25% случаев они являются причиной инвалидизирующих помутнений роговицы различной интенсивности [Змызгова, А.В., с соавт. 2003; Павлов, Д.С. с соавт., 2003]. Зрительная реабилитация таких пациентов в основном связана с операцией - оптической кератопластикой. Однако, ее функциональные исходы не всегда благоприятны, особенно у лиц с сосудистыми помутнениями роговицы.
В таких условиях скорость подавления роста и размножения патогенной флоры в воспалительном очаге, напрямую определяет зрительный исход для офтальмологических пациентов, а поиск перспективных способов борьбы с такой инфекцией становятся все более востребованным.
4
5
Для моделирования бактериального кератита в литературе описан способ моделирования микст-инфекции (вирусного и бактериального поражения) роговицы [Авторское свидетельство СССР 1784227, кл. A61F 9/00, 1992 г.], заключающийся во введении вируса простого герпеса в дозе не менее 10-10 в центр роговицы, а через 48-72 часа - культуру золотистого стафилококка в дозе 6,5-12,5 млн микробных тел в строму роговицы на расстоянии 1-4 мм от лимба. Однако этот способ имеет существенные недостатки:
1. способ не предусматривает воспроизведение только бактериального кератита;
2. низкая частота (31%) воспроизведения;
3. низкая специфичность моделирования: высокий риск развития инфекционного поражения сосудистой оболочки глаза (78%) и эндофтальмита (44%).
Указанные недостатки частично устранены в другом способе воссоздания в эксперименте бактериального кератита, заключающимся во введении 20 мкл бактериальной суспензии в роговицу при помощи инъекционной иглы 30 G [Mucoadhesive polymer extracted from tamarind seed improves the intraocular penetration and efficacy of rufloxacin in topical treatment of experimental bacterial keratitis / E. Ghelardi [et al.] // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. - 2004. - Vol. 48. - P. 3396-3401]. Недостатком данного способа является развитие ограниченного абсцесса роговицы, а не кератита. Кроме того, в материалах заявки не указаны объективные данные, свидетельствующие об образовании кератита и сроки его возникновения. Также имеется повышенный риск случайного занесения патогенна в переднюю камеру глаза и дальнейшего развития эндофтальмита. Описанные недостатки также не позволяют использовать данный способ в экспериментальных исследованиях в качестве стандартизированного, специфичного и повторяемого.
6
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ моделирования бактериального кератита [Патент РФ № RU 2480845 С1, МПК G09B 23/28, A61F 9/00, опубл. 27.04.2013], который и был выбран в качестве прототипа. Способ заключается в том, что после внутримышечного обезболивания кролика ксилазином (2,0 мл) и предварительной эпибульбарной анестезии 0,5% раствором инокаина проводят деэпителизацию и трепанацию роговицы на глубину 1/3 ее стромы, где лезвием выполняют одиночный надрез, через который шпателем в передней 1/3 роговицы формируют стромальный карман, в который вводят бактериальную суспензию в объеме 0,1 мл (10 Мт/мл), придавливая рану шпателем, а по завершении манипуляций на поверхность деэпителизированной роговицы дополнительно наносят несколько капель бактериальной суспензии.
Основными недостатками прототипа являются:
1. деэпителизация роговицы приводит к оголению и инфицированию боуменовой мембраны роговицы, что также искажает патогенез бактериального кератита и не позволяет корректно оценивать эффективность проводимого лечения;
2. трепанация роговицы на 1/3 ее толщины уже на начальном этапе моделирования уменьшает толщину роговичной стромы, чего не происходит при развитии данной патологии в клинике, что искажает патогенез бактериального кератита и не позволяет корректно оценивать эффективность проводимого лечения;
3. отсутствует возможность контроля глубины проникновения острия лезвия в ходе выполнения стромального надреза, что повышает риск чрезмерного повреждения роговицы и попадания бактериальной суспензии в переднюю камеру глаза;
4. формирование стромального кармана предусматривает помещение бактериальной флоры между неинфицированными слоями роговицы, формируя таким образом полость, заполненную патогеном, что искажает патогенез бактериального кератита, приводит к формированию абсцесса роговицы и не позволяет корректно оценивать эффективность проводимого лечения;
5. общая аналгезия кролика ксилазином сложно дозируема и при работе только с роговицей не обязательна, так как необходимый обезболивающий эффект хорошо и контролируемо достигается при помощи местной анестезии.
Технический результат при использовании изобретения - экспериментальное моделирование патологического процесса в роговице, максимально приближенного к патогенезу бактериального кератита.
Указанный технический результат достигается тем, что способ экспериментального моделирования бактериального кератита, включает в себя биомикроскопический контроль при помощи операционного микроскопа или щелевой лампы и выполняется после местной (инсталляционной или ретробульбарной) анестезии путем формирования в оптической зоне роговицы при помощи алмазной шаровидной шарошки несквозного поверхностного дефекта диаметром 2,0 мм с деструкцией только эпителия и боуменовой мембраны, то есть без разрушения стромы роговицы с дальнейшим интрастромальным введением бактериальной суспензии штамма Staphylococcus aureus в дозе 0,2 мл культуры, содержащей 0,5 единиц McFarland (1×108 Мт/мл) при помощи запатентованной нами ранее одноразовой микрохирургической канюли-резца [Патент РФ № RU 2732528 С1, МПК A16F 9/00, опубл. 18.09.2020].
Изобретение иллюстрируется следующими фигурами: на фиг. 1 схематически отражены основные этапы выполнения экспериментального моделирования бактериального кератита, на фиг. 2 представлена фотография глаза кролика спустя 12 часов после моделирования бактериального кератита по предлагаемому способу; на фиг. 3 - то же, на вторые сутки; на фиг. 4 - то же, на пятые сутки после операции.
Способ экспериментального моделирования бактериального кератита выполняется следующим образом (см. фиг. 1). Под биомикроскопическим контролем при помощи операционного микроскопа или щелевой лампы и после предварительной местной инстилляционной и ретробульбарной анестезии, в роговице экспериментального животного (1) при помощи алмазной шаровидной шарошки (2) диаметром 2,0 мм формируется соразмерный поверхностный дефект роговицы с захватом только эпителия и боуменовой мембраны (передней пограничной мембраны толщиной 8-12 мкм), то есть без вовлечения в деструкцию роговичной стромы, после чего в оголенную таким образом строму роговицы по краю сформированного дефекта интрастромально вводится рабочий кончик одноразовой микрохирургической канюли-резца (3) по ходу изгиба заостряющего среза этого рабочего кончика (5) таким образом, чтобы, надетая на инсулиновый шприц, содержащий 0,2 мл культуры бактериальной суспензии штамма Staphylococcus aureus в дозе 0,5 единиц McFarland (1×108 Мт/мл), канюля-резец (3) была прижата выходным отверстием ее внутренней полости к строме роговицы и фиксирована в таком положении ротированым рабочим кончиком, после чего выполняется интрастромальное нагнетание бактериальной суспензии штамма Staphylococcus aureus до появления локальной (белесоватого цвета) инфильтрации роговицы (4) от вводимой бактериальной суспензии.
Сущность изобретения поясняется следующим примером.
Эксперименты выполнены на кроликах породы Шиншилла весом 3 кг. Под биомикроскопическим контролем при помощи операционного микроскопа выполняли воссоздание бактериального поражения роговицы по предложенному способу экспериментального моделирования бактериального кератита.
Для динамического наблюдения за состоянием роговицы и переднего отрезка глаза проводили фоторегистрацию полученных результатов. Биомикроскопически исследовали состояние роговицы: сроки образования и характер воспалительного инфильтрата, его локализацию, размеры и площадь.
Клинические проявления регистрировались уже к 12 часам после моделирования бактериального кератита. Регистрировалось выраженное слезотечение, блефароспазм, выраженный отек век, обильное гнойное отделяемое на веках и в конъюнктивальной полости, выраженная смешанная инъекция глазного яблока, а также отек и прогрессирование бактериальной инфильтрации роговицы (фиг. 2).
На вторые сутки увеличился объем гнойного отделяемого, усилилась инъекция глазного яблока, отек и инфильтрация роговицы, появилась локальное изъязвление роговичной стромы (фиг. 3).
На пятые сутки также регистрировали прогрессирование смоделированного по предложенному способу бактериального кератита с увеличением интенсивности и площади бактериальной инфильтрации роговицы (фиг. 4).
Таким образом, предлагаемый способ является стандартизированным, а его эффективность доказана экспериментально.
Полученная экспериментальная модель имеет большое значение для научных целей и практического здравоохранения, в частности, для изучения эффективности новых способов консервативного лечения данной патологии, а также различных хирургических, терапевтических или физиотерапевтических процедур.