СПОСОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ АНЕМИИ У ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ
METHOD FOR EXPERIMENTAL MODELING OF IRON DEFICIENCY ANEMIA IN LABORATORY ANIMALS

Изобретение относится к области ветеринарной медицины, а именно к экспериментальной гематологии, и касается способа моделирования железодефицитной анемии у лабораторных животных.
Железо играет важную роль в жизнедеятельности человека и животных. Оно входит в состав большого количества белков и ферментов, которые участвуют в регуляции обмена веществ, синтезе ДНК, в процессах переноса кислорода, в тканевом дыхании, а также оказывает влияние на состояние иммунологической резистентности.
Известно, что в двенадцатиперстной кишке железо всасывается в форме двухвалентного железа. В клетках слизистой оболочки кишечника железо соединяется с белком апоферритином и образуется ферритин. Предполагают, что количество поступающего из кишечника в кровь железа зависит от содержания апоферритина в стенках кишечника. Дальнейший транспорт железа из кишечника в кроветворные органы осуществляется в форме комплекса с белком плазмы крови трансферрином. Железо в этом комплексе трехвалентное. В костном мозге, печени и селезенке железо депонируется в форме ферритина - своеобразного резерва легкомобилизуемого железа.
Недостаток железа в организме может вызвать нарушение последнего этапа синтеза гема - превращение протопорфирина IX в гем. Как результат этого развивается анемия, сопровождающаяся увеличением содержания порфиринов, в частности протопорфирина IX, в эритроцитах. [2]
Железодефицитная анемия - это гематологический синдром, характеризующийся нарушением синтеза гемоглобина вследствие дефицита железа и проявляющийся эритроцитопенией и сидеропенией (пониженное содержание железа и железосодержащих ферментов в организме). Данный вид анемии довольно часто встречается в ветеринарной практике.
Причины недостатка железа могут быть как физиологические, так и патологические.
Физиологические:
1. Повышенная потребность в железе в условиях его нормального поступления в организм при некоторых физиологических состояниях (беременность, лактация, период интенсивного роста).
Патологические:
1. Обильные кровотечения;
2. Алиментарный дефицит железа вследствие несбалансированного питания;
3. Заболевания ЖКТ, сопровождающиеся нарушением всасывания железа;
4. Врожденное железодефицитное состояние;
5. Нарушение синтеза транспортного белка трансферрина.
Широкое распространение анемии, преимущественно железодефицитной, которая составляет примерно 80% от всех диагностируемых анемий, ставит перед наукой задачу постоянного поиска новых способов профилактики и лечения данной патологии, что невозможно без использования экспериментальных моделей. Чаще всего объектами моделирования анемии являются такие лабораторные животные, как мыши, крысы и морские свинки, преимущественно самки и особи возрастом 3-5 недель.
Разработаны различные схемы моделирования железодефицитной анемии у лабораторных животных. Одной из таких схем является подкожное введение препарата Дефероксамина в дозе по 0,5 г/кг 2 раза с интервалом через 3 дня (Патент RU 2553344 С1, опубликованный 10.06.2015). Однако существенным недостатком данного способа является большое количество нежелательных побочных эффектов, которые могут значительно повлиять на результаты дальнейших исследований.
Задачей изобретения является разработка нового способа моделирования железодефицитной анемии у лабораторных животных, являющегося наиболее эффективным для достижения желаемых результатов.
Техническим результатом заявленного изобретения является возникновение у лабораторных крыс железодефицитной анемии, которая характеризуется снижением уровня гемоглобина, гематокрита и числа эритроцитов, уменьшением концентрации сывороточного железа, а также гипохромией и микроцитозом.
Литературные нормы потребления питательных веществ лабораторными крысами (вес крысы - 200 г):
• Белок - 4 г;
• Жир - 2 г;
• Углеводы - 25 г;
• Клетчатка - 0,5-1,0 г.
Для моделирования железодефицитной анемии у исследуемых животных был разработан специальный рацион, резко ограничивающий поступление железа в организм, но соответствующий нормам содержания питательных веществ и макроэлементов. В данном рационе железо содержится только в манке в количестве 9,12 мг/кг корма при том, что в норме в рационе крыс железо должно содержаться в количестве 35 мг/кг корма. Следовательно, разработанный нами рацион способствует развитию железодефицитной анемии. Исследования выполнены при финансовой поддержке гранта РФФИ, договор №20-016-00105/20 от 20.03.2020.
Способ осуществляется следующим образом. Для моделирования железодефицитной анемии лабораторным крысам назначается представленный рацион сроком на 45 дней. Для контроля результата проводится анализ периферической крови. В результате применения данного способа спустя 45 дней отмечается снижение уровня гемоглобина, гематокрита и числа эритроцитов, уменьшение концентрации сывороточного железа, а также гипохромия и микроцитоз.
По результатам проведенных экспериментов можно говорить о высокой эффективности разработанного способа.
Для изучения его эффективности лабораторные крысы (самки; возраст 3-5 месяцев) были разделены на две группы - по 10 животных в каждой. 1 группа (контроль анемии) содержалась на сбалансированном рационе, 2 группа (опытная) - на специальном рационе, резко ограничивающим поступление железа в организм, но соответствующем нормам содержания питательных веществ и макроэлементов. Анализы крови, проведенные через 45 дней после начала исследования, показали снижение контролируемых показателей у опытной группы.
Из данных, представленных в таблице 2, следует, что у опытной группы крыс, содержащейся на разработанном рационе, наблюдалось снижение гемоглобина, гематокрита и числа эритроцитов, уменьшение концентрации сывороточного железа, а также гипохромия и микроцитоз, что является характерным признаком железодефицитной анемии.
Таким образом, использование представленного рациона является наиболее эффективным методом моделирования железодефицитной анемии, исключающим нежелательные побочные эффекты и травматизацию лабораторных животных.
Литература:
1. Балакирев Н.А., Максимов В.И., Дельцов А.А. Разработка и применение препаратов железа, и принципы терапии железодефицитной анемии в звероводстве // Ученые записки казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана - 2021. №2 с. 19-25.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. - 3-е изд., стереотипное. - М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2008. - 704 с.
3. Васильев Ю.Г., Трошин Е.И., Любимов А.И. Ветеринарная клиническая гематология: Учебное пособие. - СПб.: Издательство «Лань», 2015. - 656 с.
4. Уразаев Д.Н., Дельцов А.А., Парасюк Л.П., Уразаева Р.Д. Биологическая роль железа. Применение железосодержащих препаратов в ветеринарной медицине: монография. - М.: Колос, 2010. - 17 с., 41 с, 50 с.
5. Valce B.L. - Jn. Mineral Metabolism. Vol. 2, part B. The elements. New-York-London. Acad. Press. - 1962. - p. 443-482.