RU2676658C1 - Способ создания экспериментальной модели остеопороза - Google Patents

Способ создания экспериментальной модели остеопороза Download PDF

Info

Publication number
RU2676658C1
RU2676658C1 RU2017135880A RU2017135880A RU2676658C1 RU 2676658 C1 RU2676658 C1 RU 2676658C1 RU 2017135880 A RU2017135880 A RU 2017135880A RU 2017135880 A RU2017135880 A RU 2017135880A RU 2676658 C1 RU2676658 C1 RU 2676658C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
osteoporosis
model
experimental
sheep
animals
Prior art date
Application number
RU2017135880A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Владимирович Сирак
Евгений Вячеславович Щетинин
Наталья Ильинична Быкова
Марина Юрьевна Вафиади
Григорий Григорьевич Петросян
Николай Ниолаевич Диденко
Маргарита Грантовна Гевандова
Original Assignee
Сергей Владимирович Сирак
Евгений Вячеславович Щетинин
Наталья Ильинична Быкова
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Ставропольский государственный медицинский университет (ФГБОУ ВО Ставропольский государственный медицинский университет) Минздрава РФ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Владимирович Сирак, Евгений Вячеславович Щетинин, Наталья Ильинична Быкова, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Ставропольский государственный медицинский университет (ФГБОУ ВО Ставропольский государственный медицинский университет) Минздрава РФ filed Critical Сергей Владимирович Сирак
Priority to RU2017135880A priority Critical patent/RU2676658C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2676658C1 publication Critical patent/RU2676658C1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для создания экспериментальной модели остеопороза. Трехлетней овце Северо-Кавказской породы проводят двухстороннюю овариоэктомию. Со второго дня после операции осуществляют внутримышечное введение дексаметазона в течение 3 месяцев в дозе 12 мг на 1 кг массы по 6 инъекций в неделю. Способ обеспечивает создание экспериментальной модели остеопороза, позволяющей исключить летальность подопытных субъектов, получить полноценную и необратимую в течение всей жизни животного модель остеопороза с большим объемом тканей, доступных для исследования за счет использования трехлетней овцы Северо-Кавказской породы, проведения двухсторонней овариоэктомии и наиболее оптимального режима и дозировки дексаметазона. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности, экспериментальной медицины при изучении различных состояний организма, связанных с остеопорозом.
Создание модели остеопороза в эксперименте на крупных животных продиктовано необходимостью прогнозирования течения и возможных исходов различных патологических состояний организма (перелом костей скелета, воспалительные процессы внутренних органов, пародонтит) на фоне сопутствующего остеопороза.
Из литературы известны модели экспериментального остеопороза у животных. Как правило, для этих целей используют мышей, крыс, кроликов, собак и морских свинок [1].
Такие модели имеют ряд недостатков.
Основной из них - размер животного. Для полноценной экстраполяции результатов моделирования, полученных у животных, на организм человека, необходимо проведение исследования на сопоставимых по объему тканях в организме, таком, как, например, организм овцы.
Из уровня техники известно, что для создания остеопороза используется введение глюкокортикоидов [2], удаление яичников [3]. Следует отметить, что применение глюкокортикоидов приводит к большому количеству летальных осложнений у небольших по размеру животных, поскольку у них трудно правильно рассчитать необходимую дозировку.
Существуют разработанные схемы применения гормонов у собак и крыс [4]. Использование обоих видов животных затруднено вследствие высокого уровня агрессии при длительном содержании, невозможности использования одних и тех же животных повторно.
В экспериментальной медицине в качестве подопытных животных одними из наиболее широко используемых являются кролики [5].
С рядом преимуществ, например меньшей степенью фенотипического полиморфизма, относительной простотой воспроизведения популяции, низким уровнем агрессии, использование кроликов связано с их высокой смертностью ввиду худшей, по сравнению с крупными животными, переносимостью медикаментозных и хирургических вмешательств [6].
Наиболее оптимальными по воспроизводимости являются модели, в которых используется комбинация удаления яичников и применения глюкокортикоидов. Такая комбинация методов хирургического вмешательства и медикаментозной коррекции позволяет снизить дозу глюкокортикоидов и, следовательно, нивелировать негативные последствия их применения.
Дальнейшее совершенствование методов формирования модели остеопороза возможно по пути снижения инвазии для получения остеопороза при отсутствии летальных исходов (т.е. 100% выживаемости опытных животных), минимизации послеоперационных осложнений, не позволяющих сразу включать животного в исследование, а также возможность полного управления уже сформированной моделью (необратимость искусственно созданных изменений организма, отсутствие «синдрома отмены»).
Наиболее близким по сути и выбранным в качестве прототипа является «Способ создания модели остеопороза у кролика в эксперименте» (патент РФ на изобретение №248084 от 27.04.2013) [7].
Технический результат прототипа (создание модели остеопороза у кролика в эксперименте) достигается путем сочетания различных методов воздействия с разнесением их во времени и постепенного наращивания дозы медикаментозного вмешательства, т.е. кролику проводят одностороннюю овариоэктомию, а затем через 3 дня производят инъекции гидрокортизона по схеме: 1, 14 день 0,1 мл (мг); 2, 3, 12, 13 дни - 0,2 мл (мг); 4-11 дни 0,3 мл (мг). Наступление остеопороза авторы контролируют при помощи рентгеновской денситометрии.
Преимущества метода прототипа: по цифровым показателям индекса плотности костной ткани установлено снижение минеральной плотности костной ткани в результате экспериментального воздействия на фоне короткого по времени периода формирования модели.
Недостатки методики прототипа: летальные исходы в послеоперационном периоде на фоне терапии глюкокортикоидом, требующие исключения животных из исследования и замену их другими особями, что приводит в конечном итоге к удлинению срока формирования модели, ограниченный объем тканей, пригодных для исследования, «синдром отмены» стероидных гормонов.
Поставлена задача: разработать способ создания экспериментальной модели остеопороза, позволяющей исключить летальность подопытных субъектов, получив при этом полноценную (по данным рентгеновской денситометрии) и необратимую (в течение всей жизни животного) модель остеопороза с большим объемом тканей, доступных для исследования.
Поставленная задача решена путем двухсторонней овариоэктомии трехлетних овец Северо-Кавказской породы в сочетании с внутримышечным введением декскаметазона в течение 3 месяцев в дозе 12 мг на 1 кг массы по 6 инъекций в неделю.
Исследование проведено на 10 трехлетних овцах Северо-Кавказской породы. Все животные разделены на 2 группы: основную (6 животных) и контрольную (4 животных).
Способ создания экспериментальной модели остеопороза овец осуществляли следующим образом.
В основной группе под общим наркозом (Zoletil 50) выполняли двухстороннюю овариоэктомию, затем начиная со второго дня после операции в течение 3 месяцев проводили внутримышечные инъекции дексаметазона по 12 мг на 1 кг массы животного по 6 инъекций в неделю.
В контрольной группе под общим наркозом (Zoletil 50) выполняли одностороннюю овариоэктомию, затем через 3 дня производили инъекции гидрокортизона по методике прототипа: 1,14 день 0,1 мл (мг); 2, 3, 12, 13 дни - 0,2 мл (мг); 4-11 дни 0,3 мл (мг).
Экспериментальную модель считали окончательно сформированной при плотности костной ткани нижней челюсти ниже 750 ЕД по шкале Хаунсфилда.
На фигурах изображены отпечатки скриншотов с экрана компьютера при проведении рентгеновской денситометрии овец (выполненной для контроля формирования остеопороза).
Фиг. 1: результаты рентгеновской денситометрии челюстных костей овцы через 3 месяца после начала эксперимента (основная группа).
Фиг. 2: результаты рентгеновской денситометрии челюстных костей овцы через 3 месяца после начала эксперимента (контрольная группа).
Результаты проведенного исследования показали, что в основной группе через 3 месяца плотность костной ткани челюстных костей по шкале Хаунсфилда составила 725 ЕД, а в контрольной группе, где экспериментальная модель сформирована по описанию прототипа, плотность костной ткани челюстных костей по шкале Хаунсфилда составила 925 ЕД.
Обоснование выбора животного.
Северо-Кавказская мясошерстная порода овец выведена в 1958 году в Ставропольском крае учеными Всероссийского НИИ овцеводства и козоводства в результате селекционной работы по выведению породы овец, адаптированной к неблагоприятным условиям проживания (сухой климат, резкие перепады температуры). Северо-Кавказские овцы - животные с крепкой конституцией, крупные (бараны до 100 кг, матки - до 70 кг), высота в холке достигает 75 см. Хорошо выражены мускулы на конечностях и окороках. Ноги средние, крепкие, правильно поставленные. Животные комолые (безрогие). Овцы Северо-Кавказской породы отличаются хорошими нагульными качествами. Среднесуточный прирост на выгуле с подкормкой - 200 грамм. Животное считается взрослым с полностью сформированными органами и тканями, начиная с трехлетнего возраста.
Выбор в качестве экспериментальной модели овцы Северо-Кавказской породы также обусловлен следующими причинами: большой объем пригодных для исследования тканей (костной, мышечной, нервной), простота и экономичность содержания, низкий уровень агрессии животного, типичный вид животных для региона Северного Кавказа, высокий регенераторный потенциал донорских зон, позволяющий в соответствии с законом РФ «О защите животных от жестокого обращения» и Болонской конвенции (1999) не умерщвлять животное при заборе экспериментального материала (мягкие ткани, зубы, фрагменты костей).
Примеры практического использования разработанной модели.
Проведена серия опытов с целью изучения возможности активизации репаративного остеогенеза челюстных костей овец в искусственно созданном дефекте при использовании остеопластических материалов на основе аллогенной кости, пористого титана и β-трикальцийфосфата. При этом в группе овец (n=12) предварительно сформирован экспериментальный остеопороз по разработанному способу. Далее животные поделены на опытную и контрольную группы в зависимости от исследуемого остеопластического материала. На предварительной фазе эксперимента, проведенного по разработанному способу, удалось добиться значимого снижения минеральной плотности костной ткани у всех животных (ниже 750 ЕД по шкале Хаунсфилда). В результате эксперимента летальных исходов в послеоперационном периоде на фоне терапии глюкокортикоидом не отмечено. Исследования завершены успешно, все животные могут быть использованы в исследованиях повторно.
В результате проведенного исследования получена экспериментальная модель остеопороза, наиболее пригодная для исследований в области оперативной хирургии, клеточных технологий, челюстно-лицевой хирургии, травматологии, дентальной имплантологии, пародонтологии, а также для изучения особенностей действия некоторых фармакологических препаратов условиях остеопороза.
Таким образом, в результате практического использования разработанной модели остеопороза получен технический результат, ранее не известный, который будет широко востребован в экспериментальной медицине и фармакологии. Заявляемое изобретение, по мнению авторов, полностью удовлетворяет основным критериям оценки патентоспособности - новизне, воспроизводимости и промышленной применимости.
Заявляемая модель полностью лишена недостатков прототипа, что позволяет исключить летальные исходы в послеоперационном периоде на фоне терапии глюкокортикоидом, предоставляет неограниченный объем тканей, пригодных для научного исследования, позволяет снизить экстремальное влияние стероидных гормонов и предупредить «синдром отмены», а также существенно расширяет границы практической применимости модели по сравнению с прототипом.

Claims (1)

  1. Способ создания экспериментальной модели остеопороза путем овариоэктомии и введения глюкокортикоида, отличающийся тем, что трехлетней овце Северо-Кавказской породы проводят двухстороннюю овариоэктомию, а со второго дня после операции осуществляют внутримышечное введение дексаметазона в течение 3 месяцев в дозе 12 мг на 1 кг массы по 6 инъекций в неделю.
RU2017135880A 2017-10-09 2017-10-09 Способ создания экспериментальной модели остеопороза RU2676658C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017135880A RU2676658C1 (ru) 2017-10-09 2017-10-09 Способ создания экспериментальной модели остеопороза

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017135880A RU2676658C1 (ru) 2017-10-09 2017-10-09 Способ создания экспериментальной модели остеопороза

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2676658C1 true RU2676658C1 (ru) 2019-01-09

Family

ID=64958657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017135880A RU2676658C1 (ru) 2017-10-09 2017-10-09 Способ создания экспериментальной модели остеопороза

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2676658C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA38479A (ru) * 2000-07-11 2001-05-15 Тернопільська державна медична академія ім. І.Я. Горбачевського Способ моделирования остеопороза
RU2384894C1 (ru) * 2008-10-27 2010-03-20 Леонид Борисович Лазебник Способ моделирования остеопороза
RU2480843C1 (ru) * 2011-11-18 2013-04-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ФГБУ "РНИИТО им. Р.Р. Вредена" Минздравсоцразвития Ро Способ создания модели остеопороза у кролика в эксперименте
RU2524128C1 (ru) * 2013-02-14 2014-07-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НЦРВХ" СО РАМН) Способ моделирования остеорезорбции в условиях репаративного остеогенеза

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA38479A (ru) * 2000-07-11 2001-05-15 Тернопільська державна медична академія ім. І.Я. Горбачевського Способ моделирования остеопороза
RU2384894C1 (ru) * 2008-10-27 2010-03-20 Леонид Борисович Лазебник Способ моделирования остеопороза
RU2480843C1 (ru) * 2011-11-18 2013-04-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ФГБУ "РНИИТО им. Р.Р. Вредена" Минздравсоцразвития Ро Способ создания модели остеопороза у кролика в эксперименте
RU2524128C1 (ru) * 2013-02-14 2014-07-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НЦРВХ" СО РАМН) Способ моделирования остеорезорбции в условиях репаративного остеогенеза

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZARRINKALAM M. R. Validation of the sheep as a large animal model for the study of vertebral osteoporosis. Eur Spine J (2009) 18:244-253. *
СИРАК С.В. Патоморфологические изменения пульпы зубов при экспериментальном остеопорозе. Морфологические ведомости N 3 2016, стр.36-40. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Arora et al. Platelet-rich plasma in sinus augmentation procedures: a systematic literature review: Part II
DE60319848T2 (de) Medikament mit Mesenchymstammzellen
Ma et al. Influence of low-dose nicotine on bone healing
Goss Regeneration of vertebrate appendages
Donneys et al. Amifostine preserves osteocyte number and osteoid formation in fracture healing following radiotherapy
Oliveira et al. The approach of ameloblastoma of the mandible: a case treated by hyperbaric oxygen therapy and bone graft reconstruction
RU2676658C1 (ru) Способ создания экспериментальной модели остеопороза
Tausk The emergence of endocrinology
Guzey et al. The effects of desferroxamine on bone and bone graft healing in critical-size bone defects
Movin Tendon tissue sampling
Högel et al. Bone healing of critical size defects of the rat femur after the application of bone marrow aspirate and two different rh-BMP7 concentrations
Roth et al. Stimulating angiogenesis by hyperbaric oxygen in an isolated tissue construct
RU2354322C1 (ru) Способ механической стимуляции замедленного остеогенеза при переломах костей
CN103736209B (zh) 一种基于中波紫外光暴露的骨质疏松治疗床
Owen Similar polymorphisms in an insect and a land snail
Arnold et al. A domestic porcine model for studying the effects of radiation on head and neck cancers
Mayer et al. Effects of low-level laser therapy on distraction osteogenesis: a histological analysis
RU2433794C2 (ru) Способ моделирования стимуляции репаративного остеогенеза экстрактом клеток фетальной костной ткани
RU2615902C1 (ru) Способ моделирования локального снижения минеральной плотности костной ткани у кроликов
Olaifa et al. Epidermal wound contraction rates on different parts of the body of West African dwarf goats
RU2730970C1 (ru) Способ создания экспериментальной модели периимплантита
RU2694488C1 (ru) Способ моделирования флегмоны околочелюстной области
Heidari et al. Effect of risedronate on bone resorption during the consolidation phase of distraction osteogenesis: a rabbit model
Walker Discussion on Non-Specific Disturbances of Health Due to Vitamin Deficiency
Walker SPECIAL DISCUSSION ON ENDOCRINE THERAPY