RU2743804C1

RU2743804C1 - Method for modeling tendinopathy

Info

Publication number: RU2743804C1
Application number: RU2020126190A
Authority: RU
Inventors: Людмила Николаевна Рогова; Александра Владимировна Воронина; Илья Владимирович Ласков; Максим Васильевич Демещенко
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2021-02-26

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to therapy and traumatology, and concerns modeling of tendinopathy. That is ensured by administering a suspension of sterile talc diluted with sterile saline in ratio of 1:10 in amount of 0.2-0.3 ml into the calcaneal bone paratendin space. Administration is performed once in four days for 44 days.

EFFECT: method provides modeling of tendinopathy, having pronounced inflammatory-degenerative nature, due to ability talc to cause microdamages and to activate mechanisms of inflammation, including cytokine cascade.

1 cl, 2 ex

Description

Сухожилия представляют собой плотные тяжи, соединяющие мышцы и кости. Сухожилия являются разновидностью соединительной ткани. Они образованы из параллельно расположенных пучков коллагена. С их помощью мышцы прочно прикрепляются к поверхности костей. Патология связочного аппарата часто описывается как тендинит - заболевание воспалительной природы. Другой термин, используемый в травматологии - тендиноз, относится к дегенеративному процессу, исключающему воспалительный элемент. Она описывается как дегенеративное состояние сухожильной ткани и наконец, термин тендинопатия описывает хроническое заболевание сухожилий, этиология которого неясна [15]. Большинство авторов полагают, что тендинопатия включает в себя воспалительный компонент, но преобладающая часть представляет собой дегенеративный процесс.Tendons are dense cords that connect muscles and bones. Tendons are a type of connective tissue. They are formed from parallel collagen bundles. With their help, muscles are firmly attached to the surface of the bones. The pathology of the ligamentous apparatus is often described as tendonitis - a disease of an inflammatory nature. Another term used in traumatology, tendinosis, refers to a degenerative process that excludes an inflammatory element. It is described as a degenerative condition of tendon tissue and finally, the term tendinopathy describes a chronic tendon disease with an unclear etiology [15]. Most authors believe that tendinopathy includes an inflammatory component, but the predominant part is a degenerative process.

Тендинопатии - общее название дегенеративно-воспалительных заболеваний сухожилий микротравматической этиологии и их поражения при серонегативных спондилопатиях.Tendinopathies are the general name for degenerative-inflammatory diseases of tendons of microtraumatic etiology and their damage in seronegative spondylopathies.

Среди этиологических факторов называется избыточная нагрузка на мышцы, перенесенные повреждения по типу ушибов и разрывов сухожилий, нарушение метаболизма, гормональный дисбаланс, инфекционные процессы, поражающие соединительную ткань, воспаление, вследствие изношенности и разрушения суставов. При чрезмерном растяжении сухожилие может порваться. Сухожилия могут быть подвержены функциональным перегрузкам, как при интенсивных прыжках и беге нарушается структура сухожилий четырехглавой мышцы и ахиллово сухожилие, так и при долгой сидячей работе в патологический процесс вовлекаются сухожилия мышц предплечья (7, 9)Etiological factors include excessive stress on muscles, injuries suffered by the type of bruises and tendon ruptures, metabolic disorders, hormonal imbalances, infectious processes affecting connective tissue, inflammation due to deterioration and destruction of joints. Excessive stretching can tear the tendon. Tendons can be subject to functional overload, as during intense jumping and running, the structure of the tendons of the quadriceps muscle and the Achilles tendon is disturbed, and during long sedentary work, the tendons of the muscles of the forearm are involved in the pathological process (7, 9)

Известны три теории, описывающие происхождение тендинопатии: механическая, сосудистая, нейронная.There are three theories describing the origin of tendinopathy: mechanical, vascular, neural.

Согласно механической теории, сухожилия предназначены для адаптации к изменяющейся нагрузке. Его внутренняя структура состоит из сложно ориентированных молекул коллагена, фибрилл, теноцитов и др. компонентов. Иерархическая структура и гофрирующий рисунок коллагеновых волокон работают как приспособительный механизм, защищающий от повреждений в случае перегрузки. Волокнистые гофры создают своего рода механический буфер и поглотитель энергии. Каждая деформация сухожильной ткани в физиологическом диапазоне вызывает выпрямление гофров и временную деформацию. Стресс, превышающий физиологические возможности ткани, т.е. дистресс, приведет к разрыву волокон. Физиологическая активность проявляется увеличением интенсивности метаболизма матрикса и синтеза коллагена. Регулярная функциональная активность приводит к развитию структуры сухожилия и обновлению тканей. Исследования на животных показали положительное влияние тренировки на увеличение синтеза коллагена I типа и увеличение диаметра сухожилия. Другие тесты на животных in vivo с высокой нагрузкой показали, что циклическая чрезмерная, дистрессовая нагрузка испытуемых вызывала микротравмы сухожилий [5, 7, 8, 12, 14]. Установлено, что иммобилизация приводит к низкой активности ферментов и снижению синтеза коллагена - важнейшей составляющей сухожилий.According to mechanical theory, tendons are designed to adapt to changing stress. Its internal structure consists of complexly oriented collagen molecules, fibrils, tenocytes and other components. The hierarchical structure and corrugating pattern of collagen fibers act as an adaptive mechanism that protects against damage in case of overload. Fibrous corrugations create a kind of mechanical buffer and energy absorber. Each deformation of the tendon tissue in the physiological range causes the straightening of the corrugations and temporary deformation. Stress that exceeds the physiological capabilities of the tissue, i.e. distress, will cause the fibers to break. Physiological activity is manifested by an increase in the intensity of matrix metabolism and collagen synthesis. Regular functional activity leads to the development of tendon structure and tissue renewal. Animal studies have shown the beneficial effects of training in increasing type I collagen synthesis and increasing tendon diameter. Other tests on animals in vivo with a high load showed that cyclic excessive, distressing load of the subjects caused microtrauma to the tendons [5, 7, 8, 12, 14]. It was found that immobilization leads to low enzyme activity and a decrease in collagen synthesis, the most important component of tendons.

Согласно механической теории, основным звеном патогенеза тендинопатий являются повторяющиеся механические растяжения и микротравмы сухожилия, известные в литературе как "патология чрезмерного использования" [4, 13]. Тен-доны - это волокнисто-упругие структуры, физиологически адаптированные к максимальной нагрузке, которая вызовет деформацию 4% его длины (по последним данным, в патологии величина деформации составляет от 6% до даже 8%). Механическое растяжение в диапазоне от 0 до 4% длины сухожилия обеспечивает дифференцировку стволовых клеток сухожилия в теноциты. Мультипотентные стволовые клетки способны трансформироваться в различные линии. Увеличение числа теноцитов характеризуется повышенным уровнем экспрессии гена коллагена I типа. Механическая стимуляция сухожилий в физиологическом диапазоне 0-4% позволяет получать новые теноциты и поддерживать правильную структуру сухожилия. Каждое напряжение сверх физиологического значения 4% приводит к образованию микротрещин в структуре коллагена. Растяжение более чем на 8% длины сухожилия вызывает дифференцировку стволовых клеток в адипогенные, хондрогенные и остеогенные линии [10]. Повторяющаяся травма приводит к разрушению внутренней структуры сухожилий, не способной восстанавливать внеклеточный матрикс. Сухожилия становятся уязвимыми к вторичным повреждениям, и с каждой последующей травмой они накапливаются. Биомеханические свойства рубцовой ткани нарушаются в результате дегенеративных изменений [15].According to the mechanical theory, the main link in the pathogenesis of tendinopathies is repetitive mechanical stretching and microtrauma of the tendon, known in the literature as "pathology of overuse" [4, 13]. Tendons are fibrous-elastic structures, physiologically adapted to the maximum load, which will cause deformation of 4% of its length (according to the latest data, in pathology, the amount of deformation ranges from 6% to even 8%). Mechanical stretching in the range of 0 to 4% of the tendon length allows the tendon stem cells to differentiate into tenocytes. Multipotent stem cells are capable of transforming into different lineages. An increase in the number of tenocytes is characterized by an increased level of expression of the type I collagen gene. Mechanical stimulation of the tendons in the physiological range of 0-4% allows for the production of new tenocytes and the maintenance of the correct tendon structure. Each stress in excess of the physiological value of 4% leads to the formation of microcracks in the collagen structure. Stretching more than 8% of the tendon length causes differentiation of stem cells into adipogenic, chondrogenic, and osteogenic lines [10]. Repetitive trauma leads to destruction of the internal structure of the tendons, unable to repair the extracellular matrix. Tendons become vulnerable to secondary damage and accumulate with each subsequent injury. The biomechanical properties of scar tissue are impaired as a result of degenerative changes [15].

Согласно сосудистой теории сухожилии относятся к метаболически активным тканям и, как и другие ткани, нуждаются в кровоснабжении. Питание сухожилий зависит от доставки синовиальной жидкости и кровоснабжения из местного сосудистого русла. Сухожилия характеризуются низким сосудистым кровотоком и формированием критических зон с недостаточным сосудистым снабжением в специфических сухожилиях [6]. Считается, что постепенная деградация тен-донов связана с гиповаскулярными областями и зонами тканевой гипоксии. Аваскулярные области с пониженной плотностью сосудов называются критическими зонами или водораздельными зонами и встречаются в ахилловом сухожилии, сухожилиях вращательной манжеты, сухожилии бицепса и заднем сухожилии большеберцовой кости [6]. Неоваскуляризация отсутствует в здоровых сухожилиях, но она является распространенным явлением при острой и хронической патологии сухожилий.According to the vascular theory, tendons are metabolically active tissues and, like other tissues, require blood supply. Tendon nutrition depends on the delivery of synovial fluid and blood supply from the local vascular bed. Tendons are characterized by low vascular blood flow and the formation of critical zones with insufficient vascular supply in specific tendons [6]. It is believed that the gradual degradation of the tendons is associated with hypovascular areas and areas of tissue hypoxia. Avascular regions with reduced vascular density are called critical zones or watershed zones and are found in the Achilles tendon, rotator cuff tendons, biceps tendons, and posterior tibial tendons [6]. Neovascularization is absent in healthy tendons, but it is common in acute and chronic tendon pathology.

Согласно нейронной теории развития тендинопатии, в сухожилиях обычно выделяют четыре типа нервных окончаний: тельца Руффини, свободные нервные окончания, тельца Пачини, главным образом в месте расположения сухожилия, и сухожильные органы Гольджи, главным образом в месте расположения мышцы [16]. При этом, нервные волокна возникают из окружающих мышц и кожных нервов. Нервные окончания выделяют местные медиаторы, известные как нейротрансмиттеры: субстанцию Р и CGRP (пептид, связанный с геном кальцитонина). Нейромедиаторы приводят к дегрануляции тучных клеток и высвобождению ферментов, хемотаксических факторов и факторов роста, которые представляют собой группу биологически активных веществ, регулирующих оборот матрикса. Вещество Р и CGRP, высвобождаемое из нервных окончаний, индуцируют нейрогенное воспаление. Нейромедиаторы участвуют в развитии болевых расстройств при тендинопатии. Субстанция Р, CGRP, ММР 2 (металлопротеиназа 2-го типа), ММР 9 (металлопротеиназа 9-го типа), VEGF (сосудистый эндотелиальный фактор роста), IL 1 (интерлейкин 1-го типа), IL 6 (интерлейкин 6-го типа) и TNF-α (фактор некроза опухоли α) стимулируют поздние ноцицепторы. Вышеупомянутые вещества были обнаружены в повышенном количестве в структуре сухожилий, пораженных тендинопатией. Врастание нервной ткани сопровождает процесс неоваскуляризации, знаменующий хронизацию воспаления.According to the neural theory of tendinopathy, tendons are usually divided into four types of nerve endings: Ruffini's little bodies, free nerve endings, Pacini's little bodies, mainly at the location of the tendon, and the Golgi tendon organs, mainly at the location of the muscle [16]. In this case, nerve fibers arise from the surrounding muscles and cutaneous nerves. Nerve endings secrete local mediators known as neurotransmitters: substance P and CGRP (calcitonin gene related peptide). Neurotransmitters lead to the degranulation of mast cells and the release of enzymes, chemotactic factors and growth factors, which are a group of biologically active substances that regulate matrix turnover. Substance P and CGRP released from nerve endings induce neurogenic inflammation. Neurotransmitters are involved in the development of pain disorders in tendinopathy. Substance P, CGRP, MMP 2 (type 2 metalloproteinase), MMP 9 (type 9 metalloproteinase), VEGF (vascular endothelial growth factor), IL 1 (type 1 interleukin), IL 6 (type 6 interleukin type) and TNF-α (tumor necrosis factor α) stimulate late nociceptors. The aforementioned substances were found in increased amounts in the structure of tendons affected by tendinopathy. Ingrowth of nerve tissue accompanies the process of neovascularization, which marks the chronicity of inflammation.

Анализ литературных данных показывает, что в механизмах развития тендинопатии значимую роль играет механическая травма, активирующая воспаление, неоваскуляризация и дистрофические процессы. Ряд авторов признает, что первичным, триггерным фактором тендинопатии, выступают микротравмы и воспаление. В этой связи для моделирования тендинопатии в литературе используется введение ципролета или ципрофлоксацина, вызывающего разволокнение и разрыв связок, в первую очередь, ахиллова сухожилия (18, 19).Analysis of literature data shows that mechanical trauma, which activates inflammation, neovascularization, and dystrophic processes, plays a significant role in the mechanisms of tendinopathy development. A number of authors acknowledge that microtrauma and inflammation are the primary triggering factors for tendinopathy. In this regard, to model tendinopathy in the literature, the introduction of ciprolet or ciprofloxacin is used, which causes fiber disruption and rupture of the ligaments, primarily of the Achilles tendon (18, 19).

Целью изобретения было разработка простого, дешевого, максимально приближенного к механизму развития тендинопатии в клинике.The aim of the invention was to develop a simple, cheap, as close as possible to the mechanism of development of tendinopathy in the clinic.

В проведенных нами экспериментах на половозрелых крысах линии Вистар, массой от 300 до 400 г под анестезией рометаром (согласно инструкции) моделировали тендинопатию двумя методами.In our experiments on sexually mature Wistar rats weighing from 300 to 400 g under anesthesia with rometar (according to the instructions), tendinopathy was modeled by two methods.

В первую группу числом 5 вошли крысы, которым моделировали тендинопатию путем введения 0,2% раствора ципрофлоксацина в парасухожильное простанство левого пяточного сухожилия 0,3-0,2 мл (в зависимости от массы экспериментального животного). Интервал введения ципрофлоксацина через трое суток на четвертые, кратность введения - 11 иньекций. Из фармакологических справочников известно, что длительный прием ципрофлоксацина вызывает разволокнение сухожилий, в первую очередь, ахиллова. Это одно из важных побочных эффектов этого антибиотика. На 44 сутки крыс выводят из эксперимента путем введения летальной дозы рометара. Для исседования забирали часть ахиллова сухожилия с прилежащими мягкими тканями (жировой и мышечной). Одновременно у 5 интактных, контрольных крыс (вторая группа) под рометаром аналогично как и в первой группе, забирали для морфологического исследования ткани связки с прилежащими мягкими тканями. Во третью группу числом 5 вошли крысы, которым моделировали тендинопатию путем введения в паратендинальное пространство левого пяточного сухожилия от 0,3-0,2 мл взвеси стерильного талька, разведенного стерильным физиологическим раствором в отношении 1:10 (одна часть талька и 10 частей физиологического раствора), кратность введения - один раз в течение 4 суток, продолжительность моделирования составляла 44 сут. Для исседования забирали часть ахиллова сухожилия с прилежащими мягкими тканями. Фрагменты ткани связок с прилежащими мягкими тканями (жировой и мышечной) экспериментальных животных фиксировали в 10% забуференном формалине, проводили по батареи восходящих спиртов, заливали в парафин. Срезы ткани толщиной 5-6 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, толуидиновым синим, по Масону. Световая микроскопия выполнялась на микроскопе MICROS (AUCTRIA) при увеличении х100 и х400, с последующим фотографированием фотокамерой OLYMPUS.The first group consisted of 5 rats, which were simulated tendinopathy by injecting a 0.2% solution of ciprofloxacin into the paratendinous space of the left calcaneal tendon 0.3-0.2 ml (depending on the weight of the experimental animal). The interval of administration of ciprofloxacin after three days on the fourth, the frequency of administration is 11 injections. From pharmacological reference books, it is known that long-term use of ciprofloxacin causes loosening of the tendons, primarily of the Achilles. This is one of the important side effects of this antibiotic. On the 44th day, the rats are withdrawn from the experiment by administering a lethal dose of rometar. Part of the Achilles tendon with adjacent soft tissues (adipose and muscle) was taken for examination. Simultaneously, from 5 intact, control rats (second group) under the rometar, similarly to the first group, ligament tissues with adjacent soft tissues were taken for morphological examination. The third group, 5 in number, included rats who were simulated tendinopathy by injecting 0.3-0.2 ml of sterile talc suspension diluted with sterile saline in a ratio of 1:10 into the paratendinal space of the left calcaneal tendon (one part of talcum powder and 10 parts of saline ), the frequency of administration was once per 4 days, the duration of the simulation was 44 days. Part of the Achilles tendon with adjacent soft tissues was taken for examination. Fragments of tissue of ligaments with adjacent soft tissues (adipose and muscle) of experimental animals were fixed in 10% buffered formalin, carried out in a battery of ascending alcohols, and embedded in paraffin. Tissue sections with a thickness of 5-6 μm were stained with hematoxylin and eosin, toluidine blue, according to Mason. Light microscopy was performed on a MICROS microscope (AUCTRIA) at x100 and x400 magnifications, followed by photographing with an OLYMPUS camera.

Примеры конкретного выполнения.Examples of specific implementation.

Пример №1.Example # 1.

Половозрелой крысе самке массой 320 г из первой группы под рометаром выбрили кожу в области пяточного сухожилия, обработали кожу 70% этиловым спиртом и вводили в паратендинальное пространство левого пяточного сухожилилия 0,25 мл 0,2% раствора ципрофлоксацина. Иньекции повторяли один раз в 4 суток на протяжении 44 суток (11 инъекций). Вторую группу составляла интактная, контрольная крыса, которой не наносили повреждения. В группу три вошла крыс массой 340 г, которым моделировали тендинопатию путем введения в паратендинальное пространство 0,25 мл 10% суспензии стерильного талька.In a sexually mature female rat weighing 320 g from the first group, the skin in the area of the calcaneal tendon was shaved under the rometar, the skin was treated with 70% ethyl alcohol, and 0.25 ml of a 0.2% solution of ciprofloxacin was injected into the paratendinal space of the left calcaneal tendon. The injections were repeated once every 4 days for 44 days (11 injections). The second group consisted of an intact, control rat, which was not injured. Group three included rats weighing 340 g, which simulated tendinopathy by injecting 0.25 ml of a 10% suspension of sterile talc into the paratendinal space.

Животных выводили из эксперимента на 44 сутки. Под рометаром забирали ткани для гистологического исследования у крыс из трех групп.Фрагменты ткани связок с прилежащими тканями фиксировали в 10% забуференном формалине, проводили по батареи восходящих спиртов, заливали в парафин. Срезы ткани толщиной 5-6 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, толуидиновым синим, по Масону. Световая микроскопия выполнялась на микроскопе MICROS (AUCTRIA) при увеличении х100 и х400, с последующим фотографированием фотокамерой OLYMPUSThe animals were taken out of the experiment on the 44th day. Tissues were taken under the rometar for histological examination from rats from three groups. Fragments of tissue of the ligaments with adjacent tissues were fixed in 10% buffered formalin, carried out in a battery of ascending alcohols, and embedded in paraffin. Tissue sections with a thickness of 5-6 μm were stained with hematoxylin and eosin, toluidine blue, according to Mason. Light microscopy was performed on a MICROS microscope (AUCTRIA) at x100 and x400 magnifications, followed by photographing with an OLYMPUS camera

В группе интактных животных сухожилие было представлено высокоорганизованными, слабо эозинофильно окрашенными волокнами, расположенными параллельно. Между пучками волокон располагались фиброциты (сухожильные клетки) с небольшим количеством фибробластов и основного аморфного вещества. У всех животных четко различимы пучки первого, второго и третьего порядка. Пучки первого порядка тонкие, представлены коллагеновыми волокнами, отделенными от соседнего слоя фиброцитами (сухожильными клетками). Пучки второго порядка представлены несколькими пучками первого порядка, окруженными тонкими прослойками рыхлой соединительной тканью. Пучки третьего порядка состоят из пучков второго порядка, разделенных более толстыми прослойками рыхлой соединительной ткани. В прослойках рыхлой соединительной ткани расположены кровеносные сосуды. Признаков дезорганизации, нарушения кровообращения и воспаления в участках сухожилия, и в окружающих мягких тканях не обнаружено.In the group of intact animals, the tendon was represented by highly organized, weakly eosinophilically stained fibers arranged in parallel. Fibrocytes (tendon cells) with a small amount of fibroblasts and the main amorphous substance were located between the bundles of fibers. In all animals, beams of the first, second and third order are clearly distinguishable. The bundles of the first order are thin, represented by collagen fibers separated from the adjacent layer by fibrocytes (tendon cells). Tufts of the second order are represented by several tufts of the first order, surrounded by thin layers of loose connective tissue. Tufts of the third order consist of tufts of the second order, separated by thicker layers of loose connective tissue. In the layers of loose connective tissue, blood vessels are located. Signs of disorganization, circulatory disorders and inflammation in the tendon areas and in the surrounding soft tissues were not found.

Микроскопическое строение сухожилия в группе животных с введением ципрофлоксацина характеризовалось правильным гистологическим строением в виде рядов параллельно расположенных коллагеновых волокон, с формированием пучков первого, второго и третьего порядка. В коллагеновых волокнах сухожилий и в окружающих мягких тканях (жировой и мышечной) признаков дезорганизации, нарушения кровообращения, воспаления не выявлено.The microscopic structure of the tendon in the group of animals with the introduction of ciprofloxacin was characterized by the correct histological structure in the form of rows of parallel collagen fibers, with the formation of bundles of the first, second and third order. In the collagen fibers of the tendons and in the surrounding soft tissues (adipose and muscle), there were no signs of disorganization, circulatory disorders, or inflammation.

Микроскопическое строение сухожилия в группе животных с введением 10% стерильной суспензии талька характеризовалось рядами параллельно расположенных коллагеновых волокон, с формированием пучков первого, второго и третьего порядка. В отдельных участках сухожилия отмечалось очаговое разволокнение коллагеновых волокон и очаговая дезорганизация коллагеновых волокон в виде мукоидной и липоидной дегенерации. Мукоидная дегенерация характеризовалась развитием феномена метахромазии при окраске толуидиновым синим и наблюдалась, также, при окраске по Масону. В единичных участках наблюдалась очаговая, слабо выраженная неоваскулязиризация. В прилежащих мягких тканях (жировой и мышечной) наблюдалась очагово-диффузная воспалительная инфильтрация преимущественно лимфоцитами и гистиоцитами, с небольшим количеством нейтрофильных лейкоцитов в отдельных участках, которая локализовалась в участках скоплений инородного материала.The microscopic structure of the tendon in the group of animals with the introduction of 10% sterile talc suspension was characterized by rows of parallel collagen fibers, with the formation of bundles of the first, second and third order. In some areas of the tendon, focal dislocation of collagen fibers and focal disorganization of collagen fibers in the form of mucoid and lipoid degeneration were noted. Mucoid degeneration was characterized by the development of the phenomenon of metachromasia when stained with toluidine blue and was also observed when stained according to Mason. In isolated areas, focal, weakly expressed neovascularization was observed. In the adjacent soft tissues (adipose and muscle), focal-diffuse inflammatory infiltration was observed mainly by lymphocytes and histiocytes, with a small number of neutrophilic leukocytes in some areas, which was localized in areas of accumulation of foreign material.

Сравнительный анализ морфологических показателей функционального состояния связок показывает, что максимальные проявления тендинопатии выявлены при введении 10% суспензии талька. Это очаговое разволокнение коллагеновых волокон, их мукоидная и липоидная дегенерация, неоангиогенез. В прилежащих мягких тканях - воспалительная инфильтрация лимфоцитами и гистиоцитами.Comparative analysis of the morphological indicators of the functional state of the ligaments shows that the maximum manifestations of tendinopathy were revealed with the introduction of a 10% talcum suspension. These are focal razvlecheniya collagen fibers, their mucoid and lipoid degeneration, neoangiogenesis. In the adjacent soft tissues - inflammatory infiltration by lymphocytes and histiocytes.

Пример 2Example 2

Эксперимент выполнен на 3 крысах, по одной из трех групп. Половозрелой крысе самке массой 295 г из первой группы под рометаром выбрили кожу в области пяточного сухожилия, обработали кожу 70% этиловым спиртом и ввели в паратендинальное пространство левого пяточного сухожилилия 0,2 мл 0,2% раствора ципрофлоксацина. Иньекции повторяли один раз в 4 суток на протяжении 44 суток (11 иньекций). Вторую группу составляла интактная, контрольная крыса, которой не наносили повреждения. В группу три вошла крыса массой 310 г, которой моделировали тендинопатию путем введения в паратендинальное пространство 0,2 мл 10% суспензии стерильного талька. Животных выводили из эксперимента на 44 сутки. Под рометаром забирали ткани связок для гистологического исследования. Фрагменты ткани связок с прилежащими тканями фиксировали в 10% забуференном формалине, проводили по батареи восходящих спиртов, заливали в парафин. Срезы ткани толщиной 5-6 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, толуидиновым синим, по Масону. Световая микроскопия выполнялась на микроскопе MICROS (AUCTRIA) при увеличении х100 и х400, с последующим фотографированием фотокамерой OLYMPUSThe experiment was carried out on 3 rats, one of three groups. In a sexually mature female rat weighing 295 g from the first group, the skin in the area of the calcaneal tendon was shaved under the rometar, the skin was treated with 70% ethyl alcohol, and 0.2 ml of a 0.2% solution of ciprofloxacin was injected into the paratendinal space of the left calcaneal tendon. The injections were repeated once every 4 days for 44 days (11 injections). The second group consisted of an intact, control rat, which was not injured. Group three included a rat weighing 310 g, which was simulated for tendinopathy by injecting 0.2 ml of a 10% suspension of sterile talc into the paratendinal space. The animals were taken out of the experiment on the 44th day. Ligament tissues were taken under the rometar for histological examination. Fragments of ligament tissue with adjacent tissues were fixed in 10% buffered formalin, passed through a battery of ascending alcohols, and embedded in paraffin. Tissue sections with a thickness of 5-6 μm were stained with hematoxylin and eosin, toluidine blue, according to Mason. Light microscopy was performed on a MICROS microscope (AUCTRIA) at x100 and x400 magnifications, followed by photographing with an OLYMPUS camera

В группе интактных животных(вторая группа) сухожилие было представлено высокоорганизованными, слабо эозинофильно окрашенными волокнами, расположенными параллельно. Между пучками волокон располагались фиброциты (сухожильные клетки) с небольшим количеством фибробластов и основного аморфного вещества. У всех животных четко различимы пучки первого, второго и третьего порядка. Пучки первого порядка тонкие, представлены коллагеновыми волокнами, отделенными от соседнего слоя фиброцитами (сухожильными клетками). Пучки второго порядка представлены несколькими пучками первого порядка, окруженными тонкими прослойками рыхлой соединительной тканью. Пучки третьего порядка состоят из пучков второго порядка, разделенных более толстыми прослойками рыхлой соединительной ткани. В прослойках рыхлой соединительной ткани расположены кровеносные сосуды. Признаков дезорганизации, нарушения кровообращения и воспаления в участках сухожилия, и в окружающих мягких тканях не обнаружено. Морфологическая картина соответствует структуре нормальных связок.In the group of intact animals (the second group), the tendon was represented by highly organized, weakly eosinophilically stained fibers arranged in parallel. Fibrocytes (tendon cells) with a small amount of fibroblasts and the main amorphous substance were located between the bundles of fibers. In all animals, beams of the first, second and third order are clearly distinguishable. The bundles of the first order are thin, represented by collagen fibers separated from the adjacent layer by fibrocytes (tendon cells). Tufts of the second order are represented by several tufts of the first order, surrounded by thin layers of loose connective tissue. Tufts of the third order consist of tufts of the second order, separated by thicker layers of loose connective tissue. In the layers of loose connective tissue, blood vessels are located. Signs of disorganization, circulatory disorders and inflammation in the tendon areas and in the surrounding soft tissues were not found. The morphological picture corresponds to the structure of normal ligaments.

Микроскопическое строение сухожилия у крысы из первой группы на фоне введения ципрофлоксацина характеризовалось правильным гистологическим строением в виде рядов параллельно расположенных коллагеновых волокон, с формированием пучков первого, второго и третьего порядка. В коллагеновых волокнах сухожилий и в окружающих мягких тканях (жировой и мышечной) признаков дезорганизации, нарушения кровообращения, воспаления не выявлено.The microscopic structure of the tendon in the rat from the first group against the background of the introduction of ciprofloxacin was characterized by the correct histological structure in the form of rows of parallel collagen fibers, with the formation of bundles of the first, second and third order. In the collagen fibers of the tendons and in the surrounding soft tissues (adipose and muscle), there were no signs of disorganization, circulatory disorders, or inflammation.

Микроскопическое строение сухожилия из группы животных номер три, которому вводили 10% стерильную суспензию стерильного талька, характеризовалось рядами параллельно расположенных коллагеновых волокон, с формированием пучков первого, второго и третьего порядка. В отдельных участках сухожилия отмечались очаговое разволокнение коллагеновых волокон, их очаговая дезорганизация в виде мукоидной и липоидной дегенерации. Мукоидная дегенерация характеризовалась развитием феномена метахромазии при окраске толуидиновым синим, при окраске по Масону. В единичных участках наблюдалась очаговая, слабо выраженная неоваскулязиризация. В прилежащих мягких тканях (жировой и мышечной) наблюдалась очагово-диффузная воспалительная инфильтрация преимущественно лимфоцитами и гистиоцитами, с небольшим количеством нейтрофильных лейкоцитов в отдельных участках, которая локализовалась в участках скоплений инородного материала.The microscopic structure of the tendon from the group of animals number three, which was injected with a 10% sterile suspension of sterile talc, was characterized by rows of parallel collagen fibers, with the formation of bundles of the first, second and third order. In some areas of the tendon, focal dislocation of collagen fibers and their focal disorganization in the form of mucoid and lipoid degeneration were noted. Mucoid degeneration was characterized by the development of the phenomenon of metachromasia when stained with toluidine blue, when stained according to Mason. In isolated areas, focal, weakly expressed neovascularization was observed. In the adjacent soft tissues (adipose and muscle), focal-diffuse inflammatory infiltration was observed mainly by lymphocytes and histiocytes, with a small number of neutrophilic leukocytes in some areas, which was localized in areas of accumulation of foreign material.

Сравнительный анализ морфологических показателей функционального состояния связок показывает, что максимальные проявления тендинопатии воспалительно - дегенеративной природы выявлены при введении 10% суспензии талька. Это очаговое разволокнение коллагеновых волокон, их мукоидная и липоидная дегенерация, неоангиогенез. В прилежащих мягких тканях - очаговая воспалительная инфильтрация лимфоцитами и гистиоцитами. Неоангиогенез - знаменует собой формирование зоны хронического воспаления, что соответствует основному звену механизма развития тендинопатии, имеющей воспалительно-дистрофическую природу.Comparative analysis of the morphological indicators of the functional state of the ligaments shows that the maximum manifestations of tendinopathy of an inflammatory - degenerative nature were detected with the introduction of a 10% talc suspension. These are focal razvlecheniya collagen fibers, their mucoid and lipoid degeneration, neoangiogenesis. In the adjacent soft tissues - focal inflammatory infiltration by lymphocytes and histiocytes. Neoangiogenesis - marks the formation of a zone of chronic inflammation, which corresponds to the main link in the development mechanism of tendinopathy, which has an inflammatory-dystrophic nature.

Пример 3Example 3

Половозрелой крысе самке массой 405 г из первой группы под рометаром выбрили кожу в области пяточного сухожилия, обработали кожу 70% этиловым спиртом и ввели в паратендинальное пространство левого пяточного сухожилилия 0,3 мл 0,2% раствора ципрофлоксацина. Иньекции повторяли один раз в 4 суток на протяжении 44 суток (11 иньекций). Вторую группу составляла интактная, контрольная крыса, которой не наносили повреждения. В группу три вошла крыса массой 385 г, которой моделировали тендинопатию путем введения в паратендинальное пространство 0,3 мл 10% суспензии стерильного талька.In a sexually mature female rat weighing 405 g from the first group, the skin in the area of the calcaneal tendon was shaved under the rometar, the skin was treated with 70% ethyl alcohol, and 0.3 ml of a 0.2% solution of ciprofloxacin was injected into the paratendinal space of the left calcaneal tendon. The injections were repeated once every 4 days for 44 days (11 injections). The second group consisted of an intact, control rat, which was not injured. Group three included a rat weighing 385 g, which was simulated with tendinopathy by injecting 0.3 ml of a 10% sterile talcum suspension into the paratendinal space.

Животных выводили из эксперимента на 44 сутки. Под рометаром забирали ткани для гистологического исследования. Фрагменты ткани связок с прилежащими тканями фиксировали в 10% забуференном формалина, проводили по батареи восходящих спиртов, заливали в парафин. Срезы ткани толщиной 5-6 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, толуидиновым синим, по Масону. Световая микроскопия выполнялась на микроскопе MICROS (AUCTRIA) при увеличении х100 и х400, с последующим фотографированием фотокамерой OLYMPUSThe animals were taken out of the experiment on the 44th day. Tissues were taken under the rometar for histological examination. Fragments of tissue of ligaments with adjacent tissues were fixed in 10% buffered formalin, passed through a battery of ascending alcohols, and embedded in paraffin. Tissue sections with a thickness of 5-6 μm were stained with hematoxylin and eosin, toluidine blue, according to Mason. Light microscopy was performed on a MICROS microscope (AUCTRIA) at x100 and x400 magnifications, followed by photographing with an OLYMPUS camera

У крысы из группы интактных животных сухожилие было представлено высокоорганизованными, слабо эозинофильно окрашенными волокнами, расположенными параллельно. У всех животных четко различимы пучки первого, второго и третьего порядка. Пучки первого порядка тонкие, представлены коллагеновыми волокнами, отделенными от соседнего слоя фиброцитами, с небольшим количеством фибробластов и основного аморфного вещества. Пучки второго порядка представлены несколькими пучками первого порядка, окруженными тонкими прослойками рыхлой соединительной тканью. Пучки третьего порядка состоят из пучков второго порядка, разделенных более толстыми прослойками рыхлой соединительной ткани. В прослойках рыхлой соединительной ткани расположены кровеносные сосуды. Признаков дезорганизации, нарушения кровообращения и воспаления в участках сухожилия, и в окружающих мягких тканях не обнаружено.In a rat from the group of intact animals, the tendon was represented by highly organized, weakly eosinophilically stained fibers arranged in parallel. In all animals, beams of the first, second and third order are clearly distinguishable. The first-order bundles are thin, represented by collagen fibers separated from the adjacent layer by fibrocytes, with a small number of fibroblasts and the main amorphous substance. Tufts of the second order are represented by several tufts of the first order, surrounded by thin layers of loose connective tissue. Tufts of the third order consist of tufts of the second order, separated by thicker layers of loose connective tissue. Blood vessels are located in the layers of loose connective tissue. There were no signs of disorganization, circulatory disorders and inflammation in the tendon areas and in the surrounding soft tissues.

Микроскопическое строение сухожилия в группе животных с введением ципрофлоксацина (группа один) характеризовалось правильным гистологическим строением в виде рядов параллельно расположенных коллагеновых волокон, с формированием пучков первого, второго и третьего порядка как это описано в группе интактных крыс. В коллагеновых волокнах сухожилий и в окружающих мягких тканях (жировой и мышечной) признаков дезорганизации, нарушения кровообращения, воспаления не выявлено. Морфологическая картина максимально приближена к сухожилиям крыс из контрольной серии.The microscopic structure of the tendon in the group of animals with the introduction of ciprofloxacin (group one) was characterized by the correct histological structure in the form of rows of parallel collagen fibers, with the formation of bundles of the first, second and third order as described in the group of intact rats. In the collagen fibers of the tendons and in the surrounding soft tissues (adipose and muscle), there were no signs of disorganization, circulatory disorders, or inflammation. The morphological picture is as close as possible to the tendons of rats from the control series.

Микроскопическое строение сухожилия из группы животных с введением 10% стерильной суспензии талька (группа три) характеризовалось рядами параллельно расположенных коллагеновых волокон, с формированием пучков первого, второго и третьего порядка. В отдельных участках сухожилия отмечались очаговое разволокнение коллагеновых волокон и очаговая дезорганизация коллагеновых волокон. Выявляются признаки мукоидной и липоидной дегенерации, проявляющиеся метахромазией при окраске по Масону и толуидиновым синим. Местами наблюдали признаки очаговой, слабо выраженной неоваскулязиризация, которая появляется обычно в зоне хронизации воспаления. В прилежащих мягких тканях (жировой и мышечной) наблюдалась очагово-диффузная воспалительная инфильтрация преимущественно лимфоцитами и гистиоцитами, с небольшим количеством нейтрофильных лейкоцитов в отдельных участках, которая локализовалась в участках скоплений инородного материала.The microscopic structure of the tendon from the group of animals with the introduction of a 10% sterile suspension of talc (group three) was characterized by rows of parallel collagen fibers, with the formation of bundles of the first, second and third order. In some areas of the tendon, focal disfigurement of collagen fibers and focal disorganization of collagen fibers were noted. Signs of mucoid and lipoid degeneration are revealed, manifested by metachromasia when stained according to Mason and toluidine blue. In some places, signs of focal, weakly expressed neovascularization were observed, which usually appears in the zone of chronic inflammation. In the adjacent soft tissues (adipose and muscle), focal-diffuse inflammatory infiltration was observed mainly by lymphocytes and histiocytes, with a small number of neutrophilic leukocytes in some areas, which was localized in areas of accumulation of foreign material.

Сравнительный анализ морфологических показателей функционального состояния связок показывает, что максимальные проявления тендинопатии выявлены при введении 10% суспензии талька. Это очаговое разволокнение коллагеновых волокон, их мукоидная и липоидная дегенерация, неоангиогенез - знаменующий формирование хронического воспаления. В прилежащих мягких тканях -очаговая воспалительная инфильтрация лимфоцитами и гистиоцитами. Т.о., выявленные изменения соответствуют ведущему звену тендинопатии, имеющему воспалительно-дегенеративную природу.Comparative analysis of the morphological indicators of the functional state of the ligaments shows that the maximum manifestations of tendinopathy were revealed with the introduction of a 10% talcum suspension. This is focal razvlecheniya collagen fibers, their mucoid and lipoid degeneration, neoangiogenesis - signifying the formation of chronic inflammation. In the adjacent soft tissues, focal inflammatory infiltration with lymphocytes and histiocytes. Thus, the revealed changes correspond to the leading link of tendinopathy, which has an inflammatory-degenerative nature.

Отсутствие признаков дегенерации у крыс на фоне длительного введения ципрофлоксацина, вероятно, являются следствием активации механизмов деструкции и выведения из организма его молекул, которые не позволяют накопиться токсической дозе этого антибиотика. Надо заметить, что это осложнение и при лечении антибиотиком встречается крайне редко. В этой связи предлагаемая модель для моделирования тендинопатии стабильно воспроизводит воспалительно-дегенеративную природу этой патологии, проста в использовании и не требует значимых материальных вложений.The absence of signs of degeneration in rats against the background of prolonged administration of ciprofloxacin is probably a consequence of the activation of the mechanisms of destruction and elimination of its molecules from the body, which do not allow the accumulation of a toxic dose of this antibiotic. It should be noted that this complication is extremely rare in antibiotic treatment. In this regard, the proposed model for modeling tendinopathy stably reproduces the inflammatory-degenerative nature of this pathology, is easy to use and does not require significant material investments.

Литература.Literature.

Animal models for the study of tendinopathy / Warden S.J. // British Journal of Sports Medicine. - 2007. - №41. - C. 232-240.Animal models for the study of tendinopathy / Warden S.J. // British Journal of Sports Medicine. - 2007. - No. 41. - S. 232-240.

1. Tendinopathy of tendo achillis / Maffulli N, Kader D. // Journal Bone And Joint Surgery. - 2002. - №84(1). - C. 1-8.1. Tendinopathy of tendo achillis / Maffulli N, Kader D. // Journal Bone And Joint Surgery. - 2002. - No. 84 (1). - C. 1-8.

2. Animal models of tendinopathy / Spencer P. Lake, Heather L. Ansorge, Louis J. Soslowsky // Journal Disability and Rehabilitation. - 2008. - №30. - C. 1530-1541.2. Animal models of tendinopathy / Spencer P. Lake, Heather L. Ansorge, Louis J. Soslowsky // Journal Disability and Rehabilitation. - 2008. - No. 30. - C. 1530-1541.

3. Lian QB, Engebretsen L, Bahr R. Prevalence of jumper's knee among elite athletes from different sports: a cross-sectional study. Am J Sports Med 2005; 33:561-7.3. Lian QB, Engebretsen L, Bahr R. Prevalence of jumper's knee among elite athletes from different sports: a cross-sectional study. Am J Sports Med 2005; 33: 561-7.

4. Khan KM, Cook JL, Bonar F, et al. Histopathology of common tendinopathies:4. Khan KM, Cook JL, Bonar F, et al. Histopathology of common tendinopathies:

5. Singer DI, Morrison WA, Gumley GJ, et al. Comparative study of vascularized and nonvascularized tendon grafts for reconstruction of flexor tendons in zone 2: an experimental study in primates. J Hand Surg [Am] 1989; 14:55-63.5. Singer DI, Morrison WA, Gumley GJ, et al. Comparative study of vascularized and nonvascularized tendon grafts for reconstruction of flexor tendons in zone 2: an experimental study in primates. J Hand Surg [Am] 1989; 14: 55-63.

6. Dahlgren LA, van der Meulen MC, Bertram JE, et al. Insulin-like growth factor-I improves cellular and molecular aspects of healing in a collagenase-induced model of flexor tendinitis. J Orthop Res 2002; 20:910-9.6. Dahlgren LA, van der Meulen MC, Bertram JE, et al. Insulin-like growth factor-I improves cellular and molecular aspects of healing in a collagenase-induced model of flexor tendinitis. J Orthop Res 2002; 20: 910-9.

7. Cohen MS, Turner TM, Urban RM. Effects of implant material and plate design on tendon function and morphology. Clin Orthop 2006; 445:81-90.7. Cohen MS, Turner TM, Urban RM. Effects of implant material and plate design on tendon function and morphology. Clin Orthop 2006; 445: 81-90.

8. Palmes D, Spiegel HU, Schneider TO, et al. Achilles tendon healing: long-term biomechanical effects of postoperative mobilization and immobilization in a new mouse model. J Orthop Res 2002; 20:939-46.8. Palmes D, Spiegel HU, Schneider TO, et al. Achilles tendon healing: long-term biomechanical effects of postoperative mobilization and immobilization in a new mouse model. J Orthop Res 2002; 20: 939-46.

9. Zantop T, Gilbert TW, Yoder MC, et al. Extracellular matrix scaffolds are repopulated by bone marrow-derived cells in a mouse model of Achilles tendon reconstruction. J Orthop Res 2006; 24:1299-309.9. Zantop T, Gilbert TW, Yoder MC, et al. Extracellular matrix scaffolds are repopulated by bone marrow-derived cells in a mouse model of Achilles tendon reconstruction. J Orthop Res 2006; 24: 1299-309.

10. Lin TW, Cardenas L, Glaser DL, et al. Tendon healing in interleukin-4 and interleukin-6 knockout mice. J Biomech 2006; 39:61-9.10. Lin TW, Cardenas L, Glaser DL, et al. Tendon healing in interleukin-4 and interleukin-6 knockout mice. J Biomech 2006; 39: 61-9.

11. Maffulli N, Testa V, Capasso G, et al. Similar histopathological picture in males with Achilles and patellar tendinopathy. Med Sci Sports Exerc 2004; 36:1470-5.11. Maffulli N, Testa V, Capasso G, et al. Similar histopathological picture in males with Achilles and patellar tendinopathy. Med Sci Sports Exerc 2004; 36: 1470-5.

12. Yu JS, Popp JE, Kaeding CC, et al. Correlation of MR imaging and pathologic findings in athletes undergoing surgery for chronic patellar tendinitis. AJR Am J Roentgenol 1995; 165:115-8.12. Yu JS, Popp JE, Kaeding CC, et al. Correlation of MR imaging and pathologic findings in athletes undergoing surgery for chronic patellar tendinitis. AJR Am J Roentgenol 1995; 165: 115-8.

13. Cook JL, Feller JA, Bonar SF, et al. Abnormal tenocyte morphology is more prevalent than collagen disruption in asymptomatic athletes' patellar tendons.13. Cook JL, Feller JA, Bonar SF, et al. Abnormal tenocyte morphology is more prevalent than collagen disruption in asymptomatic athletes' patellar tendons.

Orthop Res 2004; 22:334-8.Orthop Res 2004; 22: 334-8.

14. Tallon C, Maffulli N, Ewen SW. Ruptured Achilles tendons are significantly more degenerated than tendinopathic tendons. Med Sci Sports Exerc 2001; 33:1983-90.14. Tallon C, Maffulli N, Ewen SW. Ruptured Achilles tendons are significantly more degenerated than tendinopathic tendons. Med Sci Sports Exerc 2001; 33: 1983-90.

15. Reeves ND. Adaptation of the tendon to mechanical usage. J Musculoskelet Neuronal Interact 2006; 6:174-80.15. Reeves ND. Adaptation of the tendon to mechanical usage. J Musculoskelet Neuronal Interact 2006; 6: 174-80.

17. C, Boquist L, Friden J, et al. Chronic Achilles paratenonitis with tendinosis: an experimental model in the rabbit. J Orthop Res 1990; 8:541-7.17. C, Boquist L, Friden J, et al. Chronic Achilles paratenonitis with tendinosis: an experimental model in the rabbit. J Orthop Res 1990; 8: 541-7.

18. Кукес В.Г. Клиническая фармакология и фармакотерапия. 2012. Изд-е 3. 712 с.18. Kukes V.G. Clinical pharmacology and pharmacotherapy. 2012. Publishing house 3. 712 p.

19. Регистр лекарственных средств. Россия 2020. Ципрофлоксацин.19. Register of medicines. Russia 2020. Ciprofloxacin.

Claims

A method for modeling tendinopathy, characterized in that in the area of the calcaneal tendon, a suspension of sterile talc, diluted with sterile saline in a ratio of 1:10, was injected into the paratendinal space, the volume of the injected solution was 0.2-0.3 ml, the frequency of administration was once a 4 days, the duration of the simulation was 44 days.