• Поиск:

издатель: ЮпокомИнфоМед

Ибишова А.В., Гасанов А.Б., Алиева Ш.Э., Исаев А.Н.

Особенности ишемических, септических и токсических моделей при эксперименте острого почечного повреждения

Азербайджанский медицинский университет, Баку

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам

 

Ibishova A.V., Hasanov A.B., Alieva Sh.E., Isaev A.N.

Azerbaijan Medical University, Baku

Properties of ischaemic, sepsis

and toxic models at experiment of acute renal failure

Резюме. Острые почечные повреждения дают разную патоморфологическую картину в зависимости от типа эпителиальных клеток почки, с которых начинается процесс. Существует 3 типа животных моделей, используемых при острой почечной недостаточности. Несмотря на использование животных моделей в узких рамках, они считаются пригодными для изучения причин развития острой почечной недостаточности у человека.

Ключевые слова: эндотоксемия, Е. coli, LPS, токсическая модель.

Медицинские новости. – 2017. – №10. – С. 14–15.

Summary. Acute renal damages give a different pathomorphologic picture depending on type of epithelial cells of a kidney with which process begins. There are 3 types of the animal models used at an acute renal failure. Despite use of animal models in a narrow framework it is considered suitable for studying of the reasons of an acute renal failure at the person.

Keywords: endotoxemia, E. coli, LPS, toxic model.

Meditsinskie novosti. – 2017. – N10. – P. 14–15.

Во множестве патологий, особенно при эндотоксическом осложнении инфекционных заболеваний, вызывает интерес изучение на ультраструктурном уровне начала патоморфологических изменений, возникающих в почечных канальцах, их последовательность и конечный результат. Ишемия и воздействие токсических веществ, приводящих к развитию острой почечной недостаточности и острым канальцевым повреждениям, до сих пор занимают лидирующие позиции [1]. Согласно статистическим данным, ишемия является причиной возникновения острых канальцевых повреждений в 50% случаев, воздействие токсических веществ приводит к развитию острых канальцевых повреждений в 35% случаев [2].

Острые почечные повреждения имеют разную патоморфологическую картину в зависимости от типа эпителиальных клеток почки, с которых начинается патологический процесс. Так, в проксимальных канальцах в связи с анаэробным гликолизом проявляется кратковременная ишемия и некроз канальцев, чаще в нисходящем участке петли Генли и S3-сегменте проксимальных канальцев [3].

При воздействии токсических веществ разные сегменты нефрона дают разные результаты. Например, платиносодержащие ионы при пигментной нефропатии чаще повреждают S2-сегменты. Учитывая эти факторы, важное значение имеет изучение острого почечного повреждения на животных моделях. При изучении острой почечной недостаточности на животных моделях используется план, подготовленный R.D. Piper и соавт. [3]. Существует 3 типа животных моделей, используемых при острой почечной недостаточности [4, 5]. Ишемические, токсические и септические модели и их подтипы.

Согласно плану животные модели должны соответствовать следующим требованиям: рандомизация и идентичное генетическое происхождение животных, используемых в эксперименте, контроль количества убитых животных [3, 5, 6]. Каждая из моделей имеет свои преимущества и недостатки.

Ишемическая модель и подтипы. Это наиболее часто используемая модель, ишемия создается путем перевязки почечной артерии. Основная цель – подвергание тканей ишемии. В этом состоянии наряду с нарушением кровотока в медуллярных участках почек наблюдается дистрофия почечных канальцев и миграция клеток воспаления в поврежденные участки. Экспериментальная модель наиболее часто создается на мышах. Преимущество модели – простота и повторяемость; возможность контроля над возникновением ишемии; течение воспалительного процесса по механизмам, подобным у человека [7]. Недостатком ишемической модели является очень редко встречающаяся тромбоэмболия почечной артерии. Наложение лигатуры на супраренальный участок аорты во время хирургических вмешательств может привести к возникновению острой почечной недостаточности в результате ишемии. Выделяются несколько подтипов ишемической модели. Модели, вызываемые путем контрастной нефропатии, остановки сердца, и создание селективной гипоксии в медуллярных участках почки.

Контрастная нефропатия. Один из подтипов ишемической модели. У здоровых животных in vivo невозможно создание контрастной нефропатии в эксперименте путем простого введения радиоконтрастных веществ. В связи с этим необходимо формирование условий, приводящих к контрастной нефропатии. Для этого дают противовоспалительные препараты, искусственно повышают уровень холестерина и глюкозы в крови и др. После введения радиоконтрастных веществ наряду с застоем, возникшим в кровеносной системе, патология, ассоциированная с обратным всасыванием в канальцах, приводит к развитию острой почечной недостаточности [6, 8]. Преимуществом контрастной нефропатии является то, что факторы, используемые в создании моделей, сходны в клинике острой почечной недостаточности у человека. Возможно создание этой экспериментальной модели на кроликах, мышах и собаках [6, 9]. Эта модель имеет клиническое значение. Так, во многих случаях контрастные вещества являются причиной развития острой почечной недостаточности. Недостатки контрастной нефропатии – использование большого числа животных, возможная неэффективность у человека используемых у животных методов лечения.

Остановка сердца. Один из подтипов ишемической модели. Возможно обеспечение ишемии на уровне организма. Для этого используют раствор хлорида калия, который вызывает остановку сердца у мышей. Введение раствора хлорида калия после остановки сердца формирует острую почечную недостаточность и уровень креатинина в крови повышается в 3 раза. Преимуществом этого подтипа является сходство ишемической модели с встречающимися в клинике случаями [6, 10].

Токсическая модель и подтипы. С их помощью изучают воздействие токсически действующих веществ на эпителиальные клетки почечных канальцев. В этих моделях используют множество веществ, проявляющих токсические свойства (гентамицин, миоглобин, цисплатин, глицерол) [11, 13]. Животным (в основном мышам) вводят парентерально токсически действующие вещества с интервалом 3–6 дней и в меняющейся в зависимости от веса дозы 100–200 mq/kq [9, 12]. Основная цель модели – изучение поврежденных канальцев при нефротоксическом воздействии. Преимущество модели – простота, повторяемость и удобство. Так, у ряда людей после лечения гентамицином в клетках проксимальных канальцев возникают характерные миелоидные тельца, которые можно увидеть на животных моделях, создающихся при воздействии препарата.

Септическая модель и подтипы. Возможно использование мелких и крупных животных. В септических моделях наиболее часто используемым веществом считается эндотоксин липополисахарид (LPS) [9, 10, 15]. Эндотоксин LPS первично вызывает гломерулярные гемодинамические изменения и замещение канальцевых просветов цилиндрическими включениями, что приводит к повреждению канальцев [9, 16]. Эндотоксин LPS в эксперименте может вводиться внутривенно или инфузионно, также возможен интраперитонеальный способ. В патофизиологии почки введение LPS приводит первично к изменению гемодинамического состояния, развитию воспалительного процесса, микроваскулярному повреждению и в конечном итоге к связанным с ренальной гипоксией паренхиматозным повреждениям [18]. Преимущества септических моделей – простота и дешевизна, возможность регуляции при применении новых фармакологических препаратов и корригирования дозы и веса [19, 21]. Недостатками моделей являются высокие дозы, требуемые для возникновения острой почечной недостаточности, и вероятность несоответствия результатов при использовании эндотоксинов, полученных из разных источников.

Бактериальный подтип септической модели. Используется внутривенная инфузия живых бактерий. Полученные результаты соответствуют патофизиологической и патологоанатомической картине LPS-моделей. Преимущества и недостатки схожи с моделями, созданными в результате воздействия эндотоксина. Преимуществом модели является возможность контроля применяемой дозы и проявление у человека при сепсисе подобных гемодинамических нарушений [20, 22]. Недостаток модели – дороговизна и трудность при проведении на крупных животных.

Одним из подтипов септических моделей является создание перитонита путем искусственной перфорации. Для этой цели толстый кишечник искусственно прокалывается тонкой иглой, обеспечивается колонизация гастроинтестинальных бактерий в перитонеальной полости, в результате чего и возникает перитонит [9, 23]. Преимущества модели – относительная дешевизна проведения эксперимента. У человека острые почечные повреждения после перитонита проявляются повышением уровня креатинина и мочевины в крови. Недостатками моделей являются различия в проведении экспериментов в разных исследовательских центрах, что приводит к получению разных результатов.

Заключение

Представленные животные модели можно использовать для оценки клинической картины почечной недостаточности на фоне приема фармакологических препаратов (вазоконстрикторы, вазодилататоры, иммуномодуляторы, свободные радикальные частицы, факторы роста и токсины). Несмотря на узкое применение животных моделей, они считаются пригодными для изучения причин развития острой почечной недостаточности у человека. Животные модели, на которых наблюдали возникновение острой почечной недостаточности, до сих пор не принимаются как конечная модель при изучении острого почечного повреждения, что обусловливает необходимость создания моделей, удовлетворяющих всем условиям.

 

ЛИТЕРАТУ РА

 

1. Lameire N.H., Vanholder R. // Best Pract. Res. Clin. Anaesthesiol. – 2004.

2. Liano F., Pascual J. // Kidney Int. – 1996. – Vol.50. – P.811–818.

3. Piper R.D., Cook D.J., Bone R.C., et al. // Crit. Care Med. – 1996. – Vol.24. – P.2059–2707.

4. Bellomo R., Ronco C., Kellum J.A. // Group Crit. Care. – 2004. – Vol.8. – P.204–212.

5. Harvig B., Engberg A., Ericsson J.L. // Patol. – 1980. – Vol.34. – P.173–192.

6. Heyman S.N., Rechman J., Brezis M. // Invest. Radial. – 1999. – Vol.34. – P.685–691.

7. Deng J., Kohda Y., Chiao H., et al. // Kidney Int. – 2001. – Vol.60. – P.2118–2128.

8. Zager R.A. // Kidney Int. – 1996. – Vol.49. – P.314–326.

9. Wichterman R.A., Baue A.E., Chaundry I.H. // J. Sung. Res. – 1980. – Vol.29. – P.189–201.

10. Fink M.P., Herd S.O. // J. Sung. Res. – 1980. – Vol.49. – P.186–196.

11. Heyman S.N., Darman D., Goldfarb M., et al. // Exp. Nephrol. – 2000. – Vol.8. – P.266–274.

12. Deitch E.A. // Shock. – 1998. – Vol.1. – P.11.

13. Spiegel D.M., Shamley P.F., Molitoris B.A. // Kidney Int. – 1990. – Vol.38. – P.459–464.

14. Bagshaw S.M., George C., Bellomo R. // Crit. Care. – 2007. – Vol.11. – R68.

15. Bagshaw S.M., George C., Bellomo R. // Crit. Care. – 2007. – Vol.12. – R47.

16. Schrier R.W., Wang W. // N. Engl. J. Med. – 2004. – Vol.351. – P.159–169.

17. Langenberg C., Bellomo R., May C.N., et al. // Nephron Physiol. – 2006. – Vol.104. – P.1–11.

18. Langenberg C., Bellomo R., May C., et al. // Crit. Care. – 2005. – Vol.9. – R363–374.

19. Diaz de Leon M., Moreno S.A., Gonzalez Diaz D.J., Briones G.J. // Nefrologia. – 2006. – Vol.26. – P.439–444.

20. Zappacosta A.R., Ashby B.L. // AMA. – 1977. – Vol.238. – P.1389–1390.

21. Carraway M.S., Welty-Wolf K.E., Miller D.L., et al. // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 2003. – Vol.167. – P.1200–1209.

22. Linton A.L., Walker J.F., Lindsay R.M., et al. // Proc. Eur. Dial Transplant Assoc. Eur. Ren. Assoc. – 1985. – Vol.21. – P.837–842.

23. Parker M.M., Shelhamer J.H., Natanson C., et al. // Crit. Care Med. – 1987. – Vol.15. – P.923–929.

Медицинские новости. – 2017. – №10. – С. 14-15.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.

Содержание » Архив »

Разработка сайта: Softconveyer