RU2721289C1 - Способ моделирования геморрагического инсульта у крыс - Google Patents
Способ моделирования геморрагического инсульта у крыс Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721289C1 RU2721289C1 RU2019134892A RU2019134892A RU2721289C1 RU 2721289 C1 RU2721289 C1 RU 2721289C1 RU 2019134892 A RU2019134892 A RU 2019134892A RU 2019134892 A RU2019134892 A RU 2019134892A RU 2721289 C1 RU2721289 C1 RU 2721289C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rats
- animals
- knife
- mandrin
- animal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/28—Models 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)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Algebra (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Physics (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)
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной неврологии. Выполняют отверстие в черепе лабораторного животного в области внутренней капсулы любого из полушарий. Вводят пункционную иглу согласно стереотаксическим координатам на глубину 3 мм. Выполняют деструкцию сосудов и мозговой ткани вращательными движениями мандрен-ножа тремя оборотами по часовой и тремя оборотами против часовой стрелки. Струйно вводят аутологичную венозную кровь в объеме 0,11 мл/100 г веса животного. Способ позволяет моделировать геморрагический инсульт вне зависимости от различных параметров животных с повышением повторяемости результатов, наиболее приближенный к модели человека. 6 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано для моделирования и изучения последствий геморрагического инсульта, а также для экспериментальной фармакотерапии.
Наиболее близкими аналогами к заявляемому изобретению являются способы моделирования внутримозговых гематом.
Известен способ моделирования и исследования последствий геморрагического инсульта (RU № 2005133737, публ. 10.05.2007), включающего воздействие аутокровью на нервные клетки мозга, заключающегося в том, что переживающие срезы нервных клеток мозга после приготовления помещают в стеклянные виалы с кровью (без гепарина) объемом 1 мл на заданный интервал времени. Затем срезы извлекают из виалы с кровью, отмывают перфузионной средой от крови и регистрируют биоэлектрическую активность клеток в заданных структурах. Сопоставляя параметры активности клеток с их контрольными значениями, которые получают на интактной группе срезов (n=4-6), определяют степень их повреждения и оценивают возможность их восстановления.
Известен способ моделирования развития мелкоочаговых мозговых геморрагий в коре головного мозга у новорожденных крыс (RU № 2505865, публ. 27.01.2014), включающий воздействие звуком, согласно решению выбирают крыс в возрасте трех дней после рождения, подвергают воздействию звука величиной 70 дБ, частотой 110 Гц непрерывно на протяжении 60 мин. В силу слабой подвижности новорожденных крыс (1-3 дня после рождения), животные не фиксируются, они помещаются в плексиглазовую камеру объемом 2000 см3 для звукоизоляции. Звук силой 70 дБ подается непрерывно на протяжении 60 мин. После завершения звукового воздействия у животных (n=37) проводили исследования церебральной гемодинамики с применением когерентной оптической томографии. Измерение диаметра венозных и артериальных сосудов мозга, скорости кровотока в них и перфузии осуществляли через родничок со снятым участком скальпа (2 мм × 2 мм) под эфирной анестезией.
Однако вышеуказанные способы не позволяют моделировать геморрагический инсульт с результатами смертности, приближенными к смертности у людей.
Прототипом предлагаемого способа является способ моделирования геморрагического инсульта у лабораторных животных (SU № 1767518, публ. 07.10.1992), включающий, моделирование геморрагического инсульта, которое осуществляют путем вживления в головной мозг лабораторного животного – кошки – по стереотаксическим координатам билатерально полых игл, введения в них изогнутых мандренов, разрушения ткани мозга и проходящие в ней сосуды несколькими вращательными движениями мандрена. Затем в образовавшиеся области механического повреждения вводится 0,2-0,3 мл аутологичной крови животного, и спустя 2-3 мин в эти же области дополнительно вводится еще раз 0,1-0,2 мл аутокрови.
Недостатками известных технических решений является то, что моделирование осуществляется на примере лабораторных животных – кошках и для крыс, повторяемости способа достичь не удалось. Также недостатком является высокая чувствительность способа как к типу лабораторного животного, так и к его линии, возрасту, полу и весу, что не может дать четких, повторяемых результатов при изучении активности нейропротективных препаратов.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа моделирования геморрагического инсульта у крыс, позволяющего моделировать данную патологию вне зависимости от различных параметров животных, с повышением повторяемости результатов, наиболее приближенного к модели человека.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа моделирования геморрагического инсульта у крыс, включающего выполнение отверстия в черепе лабораторного животного в области внутренней капсулы любого из полушарий, введение полой иглы согласно стереотаксическим координатам, деструкцию сосудов и мозговой ткани вращательными движениями мандрен-ножа и введение аутологичной венозной крови, причем с помощью устройства для стереотаксиса, согласно стереотаксическим координатам у мелких лабораторных животных – крыс, в головной мозг вводится пункционная игла в области внутренней капсулы на глубину 3 мм, затем устройство фиксируется, внутрь иглы вводится мандрен-нож, и тремя оборотами по часовой и тремя оборотами против часовой стрелки осуществляется деструкция мозговой ткани, далее мандрен-нож извлекается, и в стерильных условиях струйно вводится аутокровь, взятая из хвостовой вены животного, в объеме 0,11 мл/100 г веса животного.
Техническим результатом является экспериментальная модель геморрагического инсульта у крыс, позволяющая моделировать данную патологию вне зависимости от различных параметров животных, с повышением повторяемости результатов, наиболее приближенного к модели человека.
Осуществление изобретения
Для воспроизведения модели использовались как линейные крысы Вистар, так и нелинейные, массой 150-350г, самцы и самки в соотношении 50/50%. Содержание животных соответствовало правилам лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ З 51000.3-96 и 51000.4-96) и Приказу МЗ РФ №267 от 19.06.2003 г. «Об утверждении правил лабораторной практики» (GLP) с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1997 г). Животные были разделены на две группы: 1 – животные с геморрагическим инсультом, не получающие лекарственных препаратов (контрольная группа, 20 крыс); 2 группа – животные с геморрагическим инсультом, которым вводили мексидол (20 крыс).
Острый аутогеморрагический инсульт моделируется в области внутренней капсулы правого полушария. Операция выполняется в условиях общей анестезии. Анестезия осуществляется путем внутрибрюшинного введения «Xyla» в дозе 0,1 мл для премедикации, после лёгкой седации крысам в качестве базисного наркоза внутрибрюшинно вводится хлоралгидрат в дозе 300 мг/кг. По достижению глубокого наркоза проводится забор крови с помощью шприца из хвостовой вены крысы. Затем проводится обработка операционного поля, линейный разрез кожи головы в теменной области. Разрез выполняется во фронтальной плоскости, с последующим проведением гемостаза. Длина разреза составляет 1,0 см. В дальнейшем выполняется скелетирование кости, отделение надкостницы. С помощью стоматологического бора накладывается трепанационное отверстие в правой теменной области. Диаметр трепанационного отверстия составляет 2 мм. В дальнейшем, с помощью пункционной иглы и устройства для стереотаксического введения, вводится пункционная игла в области внутренней капсулы (координаты H=4 мм, L=3.0 мм, А=1.5 мм от брегмы по атласу G. Paxinos) на глубину 3 мм. Затем устройство фиксируется, и внутрь иглы вводится мандрен-нож, осуществляется деструкция мозговой ткани (мандрен-нож проворачивается в три оборота по часовой и в три оборота против часовой стрелки). Мандрен-нож извлекается, и в стерильных условиях крысе вводится аутокровь, взятая из хвостовой вены животного, в объеме 0,11 мл/100 гр веса. Введение крови осуществляется струйно. Эффективность введения определяется по наличию стволовых судорог. После чего пункционная игла извлекается, рана осушается и производится послойное ушивание раны и контроль гемостаза.
Исследуемый препарат вводился животным внутрибрюшинно однократно за 1 час до операции. Препаратом – референсом был выбран мексидол в дозе 50 мг/кг (согласно межвидовому коэффициенту пересчёта средне-терапевтической дозы человека), используемые в клинической практике в терапии цереброваскулярных заболеваний. Контрольным животным вводили физиологический раствор в эквивалентном объеме.
Наблюдения проводят в течение 14 суток после операции. Регистрируют особенности поведения и состояния животных на 1, 3, 7 и 14-е сутки. Для оценки нарушения поведения и состояния животных после геморрагического инсульта используют комплекс методов, традиционно применяемых для этих целей в эксперименте. Для оценки неврологического статуса использовался метод оценки неврологического дефицита по шкале оценки инсульта McGrow в модификации И.В. Ганнушкиной (1996) и метод оценки мышечного тонуса путём измерения силы хвата конечностей животных посредством динамометра.
Для морфологической оценки животных выводят из эксперимента на 1, 3, 7 и 14 сутки после начала исследования. Крыс декапитируют, забирают головной мозг, фиксируют его в 10% нейтральном забуференном формалине в течение 24-48 часов и заливают в парафин. Фронтальные гистологические срезы головного мозга толщиной 7 мкм окрашивают гематоксилином и эозином.
Пример 1. Контрольная группа
Во время операции и в течение 1 суток после нее в контрольной группе погибло 50% крыс с геморрагическим инсультом. В первые сутки после операции при оценке неврологических нарушений практически у всех крыс с моделированной интрацеребральной гематомой наблюдались неврологические нарушения в виде вялости и замедленности движений. Выраженный неврологический дефицит, проявляющегося в виде манежных движений по кругу и параличей конечностей у животных с геморрагическим инсультом, был отмечен в 100% случаев (таблица 1). Шкала McGrow демонстрирует неврологический дефицит крысы. 0 – неврологический дефицит отсутствует. Чем выше баллы, тем хуже состояние лабораторного животного. Удельная сила хвата – это показатель силы хвата животного к массе и находится в обратной зависимости со шкалой McGrow.
Регистрация силы хвата у крыс с геморрагическим инсультом показала, что на первые сутки после инсульта ослабление мышечного тонуса в группе контроля составила в среднем 58.2%. Высокие показатели активности контрольной группы на 14 сутки можно объяснить высокой летальностью в данной группе и выживаемостью лишь наиболее сильных особей с высоким регенераторным потенциалом (таблица 2).
При морфологическом исследовании в контрольной группе в первые 1-3 суток после кровоизлияния в узкой зоне (0.5-1.0 мм), окружающей гематому, выявлялся периваскулярный и перицеллюлярный отек; нарушение гистоархитектоники шести слоев нейронов коры, выраженные ишемические, тяжелые изменения, кариолизис нейронов, также выражена перифокальная лейкоцитарная реакция и менее выраженная глиальная реакция. Отек мозга сопровождался рядом последовательных морфологических изменений со стороны сосудистой стенки и микроциркуляторного русла. Первоначально отмечался спазм артериол с их запустеванием. К 3 дню после кровоизлияния это состояние сменялось паретическим расширением капилляров, артериол и венул. В просвете сосудов в этот период выявлялись скопление и краевое стояние форменных элементов крови, в частности лейкоцитов. Расширенные периваскулярные пространства, заполненные плазмой, свидетельствовали о значительно повышенной проницаемости сосудистой стенки, приводящие к вторичным диапедезным периваскулярным геморрагиям. Начиная с 7 дня, выраженная перифокальная лейкоцитарная реакция сменилась на выраженную глио-макрофагальную реакцию; начинали появляться скопления макрофагов с внутриклеточным скоплением кровяного пигмента (гемосидерофаги). Впоследствии к 14 суткам восстановительные процессы глиальных клеток приводили к формированию тонкой капсулы вокруг очага кровоизлияния со скоплением единичных гемосидерофагов и скоплением кровяного пигмента (таблица 3).
+ незначительно
++ умеренно
+++ выражено
Пример 2. Группа мексидола
В группе животных, получивших исследуемые вещества, смертность в течение 1 суток была ниже, чем в контрольной группе. В частности, в группах животных, получавших мексидол, суточная выживаемость составила 70%.
Крысы, получавшие мексидол на 1–7 сутки не имели достоверных различий по шкале МсGrow с группой контрольных животных. К 14 суткам все животные, получавшие исследуемое вещество, имели более чем в 1.5 раза более низкие показатели по шкале МсGrow, чем контрольная группа (таблица 4).
Регистрация силы хвата у крыс с геморрагическим инсультом показала, что на первые сутки после инсульта ослабление мышечного тонуса в группе мексидола достоверно составило в среднем 58.2%. На 3 сутки отмечался прирост мышечной силы во всех группах, причём в группе, получавших исследуемое вещество, прирост оказался достоверно выше, чем в контрольной группе. Показатели активности крыс, получавших мексидол, на 1 и 3 сутки после операции не имели достоверных различий с группой контроля. Однако к 14 суткам активность животных, получавших мексидол, нарастала (таблица 5).
Данные морфологических исследований в группе мексидола представлены в Таблице 6. Видимые отличия от данных контрольной группы наблюдались к 14 суткам.
+ незначительно
++ умеренно
+++ выражено
Полученные результаты данного способа моделирования геморрагического инсульта демонстрируют высокую повторяемость результатов на примере контрольной группы и группы с препаратом-референсом и нечувствительность методики к качеству животных, так как на выживаемость не повлияли ни линия, ни вес, ни пол, ни возраст животного и допустимыми оказались комбинации в возрасте и массе +/- 100 г.
Таким образом, предложенный способ отвечает критериям «новизна» и «изобретательский уровень» и позволяет повысить повторяемость результатов при исследовании нейропротективных свойств на референсном препарате мексидол вне зависимости от различных параметров животных
Claims (1)
- Способ моделирования геморрагического инсульта у крыс, включающий выполнение отверстия в черепе лабораторного животного в области внутренней капсулы любого из полушарий, введение пункционной иглы согласно стереотаксическим координатам, деструкцию сосудов и мозговой ткани вращательными движениями мандрен-ножа и введение аутологичной венозной крови, отличающийся тем, что с помощью устройства для стереотаксиса, согласно стереотаксическим координатам у лабораторных животных – крыс – в головной мозг вводят пункционную иглу в области внутренней капсулы на глубину 3 мм, затем устройство фиксируют, внутрь иглы вводят мандрен-нож и тремя оборотами по часовой и тремя оборотами против часовой стрелки осуществляют деструкцию мозговой ткани, далее мандрен-нож извлекают и в стерильных условиях струйно вводят аутокровь в объеме 0,11 мл/100 г веса животного.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019134892A RU2721289C1 (ru) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | Способ моделирования геморрагического инсульта у крыс |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019134892A RU2721289C1 (ru) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | Способ моделирования геморрагического инсульта у крыс |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2721289C1 true RU2721289C1 (ru) | 2020-05-18 |
Family
ID=70735324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019134892A RU2721289C1 (ru) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | Способ моделирования геморрагического инсульта у крыс |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2721289C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112493207A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-16 | 苏州大学附属第一医院 | 一种动物脑干出血模型及其建立方法 |
| RU2786315C1 (ru) * | 2022-05-30 | 2022-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Способ коррекции неврологического статуса 2-этил-6-метил-3- гидрокси пиридиния-N-ацетиламиноацетатом при повреждении головного мозга вследствие внутримозгового кровоизлияния в эксперименте |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2307396C2 (ru) * | 2005-11-01 | 2007-09-27 | Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН | Способ моделирования и исследования последствий геморрагического инсульта |
| CN107753957A (zh) * | 2016-08-23 | 2018-03-06 | 中国科学院上海药物研究所 | 一种非人哺乳动物中风或其相关疾病动物模型的建立方法及其用途 |
-
2019
- 2019-10-30 RU RU2019134892A patent/RU2721289C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2307396C2 (ru) * | 2005-11-01 | 2007-09-27 | Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН | Способ моделирования и исследования последствий геморрагического инсульта |
| CN107753957A (zh) * | 2016-08-23 | 2018-03-06 | 中国科学院上海药物研究所 | 一种非人哺乳动物中风或其相关疾病动物模型的建立方法及其用途 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| FLURI FELIX et al. Animal models of ischemic stroke and their applicationin clinical research. Drug design, development and therapy, 2 Jul. 2015, vol. 9, 3445-3454. * |
| ЕГОРОВ А.А., Соединения L-лизина в фармакокоррекции нарушений энергетического метаболизма головного мозга при моделировании геморрагического инсульта, Молодежь, Наука, Медицина, 2016, с.136-138. FLURI FELIX et al. Animal models of ischemic stroke and their application in clinical research. Drug design, development and therapy, 2 Jul. 2015, vol. 9, 3445-3454. * |
| ЕГОРОВ А.А., Соединения L-лизина в фармакокоррекции нарушений энергетического метаболизма головногомозга при моделировании геморрагического инсульта, Молодежь, Наука, Медицина, 2016, с.136-138. * |
| МАКАРЕНКО А.Н. и др., Сравнительный анализ влияния лекарственных средств "Ампассе", "М2" и "Церебрала" на системную глиальную клеточную реакцию сенсомоторного цереброкортекса белых крыс при моделировании острого геморрагического инсульта, Актуальні проблеми сучаснох медицини: Вісник украхнськох медичнох стоматологічнох академіх, 2017, т.17, 1 (57), с.244-248. * |
| МАКАРЕНКО А.Н. и др., Сравнительный анализ влияния лекарственных средств "Ампассе","М2" и "Церебрала" на системную глиальную клеточную реакцию сенсомоторного цереброкортексабелых крыс при моделировании острого геморрагического инсульта, Актуальні проблемисучаснох медицини: Вісник украхнськох медичнох стоматологічнох академіх, 2017, т.17,1 (57), с.244-248. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112493207A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-16 | 苏州大学附属第一医院 | 一种动物脑干出血模型及其建立方法 |
| RU2786315C1 (ru) * | 2022-05-30 | 2022-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Способ коррекции неврологического статуса 2-этил-6-метил-3- гидрокси пиридиния-N-ацетиламиноацетатом при повреждении головного мозга вследствие внутримозгового кровоизлияния в эксперименте |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pernick | Back from the grave: recurring controversies over defining and diagnosing death in history | |
| WILDER PENFIELD et al. | OLIGODENDROGLIA AND ITS RELATION TO CLASSICAL NEUROGLIA.' | |
| RU2721289C1 (ru) | Способ моделирования геморрагического инсульта у крыс | |
| Wu et al. | Trigeminal neuralgia induced by cobra venom in the rat leads to deficits in abilities of spatial learning and memory | |
| Gauss | Studies in cerebral fat embolism: With reference to the pathology of delirium and coma | |
| Keen | Animal experimentation and medical progress | |
| KR101731625B1 (ko) | 피질하 내포성 뇌졸중 동물모델 및 이의 제조방법 | |
| Arabzadeh et al. | Resistance exercise promotes functional test via sciatic nerve regeneration, and muscle atrophy improvement through GAP-43 regulation in animal model of traumatic nerve injuries | |
| HYNDMAN et al. | THE SUPERIOR COLLICULI: THEIR FUNCTION AS ESTIMATED FROM A CASE OF TUMOR | |
| Han et al. | Reproducible hindlimb ischemia model based on photochemically induced thrombosis to evaluate angiogenic effects | |
| Brigham | An Inquiry Concerning the Diseases and Functions of the Brain, the Spinal Cord, and the Nerves | |
| KR102601270B1 (ko) | 뇌졸중 영장류 모델 및 이의 제조방법 | |
| Campbell et al. | The effects of light upon leucocytes and blood-vessels in the mesentery of the living animal | |
| Scott | Epidermoid Tumor (Cholesteatoma) of the Lateral Cerebral Ventricle: Case Report | |
| Alrahawan | EUTHANASIA AND ISLAMIC RULINGS PERTINENT TO MAINTAINING AND REMOVING ARTIFICIAL LIFE SUPPORT DEVICES | |
| Handa | Diversification in the concept of “birth and death”: The controversy about “brain death and organ transplantation” in Japan | |
| Zeldenrust | A case of angiomatosis cerebri | |
| Li et al. | Experimental Study of Methylprednisolone on Spinal Cord Injury in Mice Using Two-photon Microscopy. | |
| De Schweinitz | Concerning certain tumors of the orbit, and certain conditions simulating neoplasms of the orbit, being a clinico-pathologic contribution, with the report of six cases | |
| Weisenburg et al. | Central pain from lesions of the pons | |
| Craft | The little book of medical breakthroughs | |
| Dalton | Experimentation on Animals as a Means of Knowledge in Physiology, Pathology, and Practical Medicine | |
| Kaufman | Does vivisection pass the utiliatrian test? | |
| Sano et al. | Plasticity of the Central Nervous System: Proceedings of the Second Convention of the Academia Eurasiana Neurochirurgica, Hakone, October 5–8, 1986 | |
| Handford | Chorea, with an account of the microscopic appearances in two fatal cases |