СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХРОНИЧЕСКОЙ ТОКСИЧЕСКОЙ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИИ И КАРДИОПАТИИ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
METHOD FOR SIMULATING CHRONIC TOXIC ARTERIAL HYPERTENSION AND CARDIOPATHY IN EXPERIMENTAL ANIMALS

Изобретение относится к медицине, экспериментальной биологии, экологии, токсикологии и может быть использовано при исследовании механизмов токсического действия тяжелых металлов, в частности ртути, на функции сердечно-сосудистой системы.
Являясь загрязнителем окружающей среды, ртуть относится к токсичным веществам первого класса опасности [Трахтенберг И.М. Техногенное загрязнение ртутью окружающей среды - приоритетная эколого-гигиеническая проблема (Обзор литературы). // Врачебное дело. - 1993.- №4. - С.14-19]. Многочисленные экспериментальные исследования свидетельствуют о наличии прямой зависимости между функциональным состоянием сердечно-сосудистой системы и длительностью контакта с ртутью. У населения, проживающего на территориях, загрязненных ртутью, выявлялись изменения функционального состояния миокарда, отмечалась распространенность дистрофических изменений сердца. Вызывая нарушения холестеринового обмена в условиях хронического отравления, ртуть приводит к формированию прогрессирующего атеросклероза [Лужников Е.А. Клиническая токсикология. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1994. - 256 с.]. Длительное поступление ртути в организм человека, даже в небольших дозах, приводит к формированию выраженных нарушений со стороны сердечно-сосудистой системы, что проявляется в виде тахикардии, лабильность пульса и вегетососудистой дистонии [Marec K., Wocka-Marec Т., Zajac-Nedza М. Health effects of exposure to metallic mercury vapor in workers employed in the production of chlorine and aldehyde: II. Assessment of kidney lesions acetic. // Medycyna Pracy. - 1995. - Vol.46(3). - P.225-234]. Одним из механизмов кардиотоксического действия ртути при хроническом отравлении является ее способность ингибированием синтеза РНК и белка в миокарде в результате воздействия ртути на структуру ДНК.
Наиболее близким к заявляемому является способ моделирования хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии, взятый нами за прототип (Пат. 2364947 Российская Федерация. МПК G09B 23/28. Способ моделирования хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии. / Митциев А.К., Брин В.Б., Кабисов О.Т.; «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию. - №2008114661/14; заявл. 14.04.2008; опубл. 20.08.2009 // Бюл. №23), заключающийся в том, что экспериментальным животным в желудок вводят раствор ацетата свинца 1 раз в сутки ежедневно в дозе 40 мг/кг в пересчете на металл.
Недостатком данного способа является то, что введение токсического вещества ограничено 14 днями эксперимента, что приводит к формированию обратимых повреждений сердечно-сосудистой системы, тогда как более значимыми и информативными являются необратимые изменения сердечно-сосудистой системы, позволяющие более подробно изучить патологию системы кровообращения в условиях токсического воздействия.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в разработке способа моделирования хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных.
Решение этой задачи позволяет более полно изучить патофизиологические механизмы развития артериальной гипертонии и кардиопатии при хроническом воздействии ртути, создать способ моделирования хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных, повышающий воспроизводимость, удобный для проведения эксперимента на животных и экономически выгодный.
Для достижения этого технического результата заявляемое изобретение - способ моделирования хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных, включающий ежедневное 1 раз в сутки введение в желудок токсического вещества экспериментальным животным, отличающийся тем, что в качестве токсического вещества используют раствор хлорида ртути, в течение 30 дней в дозе 0,5 мг/кг в пересчете на металл, где на единицу раствора, равную 0,2 мл, приходится 0,1 мг ртути.
Данный способ отличается от прототипа использованием токсического вещества - хлорида ртути.
Между отличительными признаками заявляемого изобретения и техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь: длительное введение хлорида ртути в дозе 0,5 мг/кг приводит к развитию необратимой хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных, 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 артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных. В научно-медицинской литературе нами не выявлено описание использования хлорида ртути для моделирования хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных. Следовательно, изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень», 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 артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».
Данный способ осуществляется следующим образом.
Для получения токсического вещества хлорид ртути растворяют в стерильной дистиллированной воде таким образом, что на единицу раствора, равную 1 мл, приходится 0,5 мг ртути (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 хлорида ртути вводят через атравматичный зонд в желудок в дозировке 0,5 мг/кг, ежедневно 1 раз в сутки в течение 30 дней одной группе животных. По истечении срока эксперимента крысы забивались с использованием тиопентала натрия. Для гистологических исследований образцы тканей (сердце) фиксировали в 10% 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.
На Фиг.1 в опытной группе выявлены изменения в миокарде, которые характеризуются дистрофией кардиомиоцитов (а), исчезновением поперечной исчерченности (б) и очаговым некрозом мышечных волокон (в).
Пример. Крысам самцам линии Вистар массой 200-300 грамм вводили через зонд в желудок раствор хлорида ртути в дозе 0,5 мг/кг каждый день в течение 30 дней. По истечении времени эксперимента (30 дней) в условиях внутрибрюшинной наркотизации тиопенталом натрия во всех группах животных измерялось среднее артериальное давление (САД) инвазивно (кровавым способом) через пластиковый катетер, наполненный 10% раствором гепарина, вводимого в правую бедренную артерию электроманометром. Регистрация осуществлялась на мониторе МХ-04 с распечаткой данных на принтере Epson LX - 1050+. По специальным формулам рассчитывались сердечный индекс (СИ) и удельное периферическое сосудистое сопротивление (УПСС).
Результаты исследования показали, что внутрижелудочное введение лабораторным животным хлорида ртути приводило к достоверному увеличению среднего артериального давления (САД), что было обусловлено повышением удельного периферического сосудистого сопротивления, относительно значений интактного контроля (табл.1). Непосредственно с этим происходило снижение величины сердечного индекса в условиях хронической ртутной интоксикации, что было обусловлено наличием выраженных морфологических изменений в миокарде, следствием чего явилось снижение сократительной активности сердечной мышцы, относительно фоновых значений (табл.1).
Таблица 1
Показатели системной гемодинамики в условиях внутрижелудочного введения хлорида ртути в дозе 0,5 мг/кг (М±м).
Условия опыта
Стат. показат.
САД
УПСС
СИ
Фон
М±m
117±2,3
1,74±0,09
59,89±2,11
HgCl<sub>2</sub> в/ж 0,5 мг/кг
М±m
128,5±4,1
2,83±0,27
34,57±3,55
(группа №1)
Р
*)
*)
*)
Примечание: (*) - достоверное (р<0,001) изменение по сравнению с фоном; САД - среднее артериальное давление, УПСС - удельное периферическое сосудистое сопротивление, СИ - сердечный индекс.
Предлагаемый способ моделирования хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных является эффективным, позволяет подробно изучить патофизиологические механизмы токсического влияния ртути на функции сердечно-сосудистой системы и может способствовать разработке и поиску средств для лечения и профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии.