RU2850368C1 - Способ моделирования радикулопатии в эксперименте - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, и может быть использовано для воспроизведения модели радикулопатии в эксперименте на лабораторных животных, а также для отработки новых методов лечения радикулопатии в эксперименте. Под общей анестезией производят вкол предварительно выпрямленной режущей хирургической иглой с хирургической нитью на уровне межпозвонковых отверстий. Иглу проводят трансфораминально на уровне дорзальной части пятого поясничного межпозвонкового отверстия насквозь таким образом, что нить остается в межпозвонковом отверстии, создавая физическую компрессию корешка спинномозгового нерва. Затем нить фиксируют на спине крысы с помощью хирургического узла. После операции в экспериментальных группах животных производят оценку поведения, болевой чувствительности и внешнего вида, а затем выводят из эксперимента. При этом хирургическую нить пропитывают рентгеноконтрастным раствором, вкол иглы, проведение и фиксацию нити производят под контролем флуороскопа, а оценку поведения, болевой чувствительности и внешнего вида животных производят каждый день, начиная со второго дня после операции. Способ обеспечивает минимальную инвазивность за счёт отсутствия разреза и проведения нити через межпозвонковые отверстия крысы. 3 з.п. ф-лы, 11 ил., 3 табл., 2 пр.

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, и может быть использовано для воспроизведения модели радикулопатии в эксперименте на лабораторных животных, а также для отработки новых методов лечения радикулопатии в эксперименте.

Во всем мире боль в пояснице является ведущей причиной инвалидности, которая сложно поддается лечению. Среди взрослого населения боль в пояснице занимает первое место по инвалидности из 291 нозологий в исследовании GlobalBurdenofDisease и шестое место по общей социально-экономической нагрузке.

Для изучения механизмов, лежащих в основе дегенерации межпозвонкового диска и диско-радикулярного конфликта у грызунов, описано несколько моделей. Среди этих моделей, наиболее широко используемым методом для индуцирования боли в пояснице, является модель пункции межпозвонкового диска, поскольку она приводит к прогрессирующей и воспроизводимой дегенерации, аналогичной изменениям, наблюдаемым у людей (Daly С, Ghosh Р, Jenkin G, Oehme D, Goldschlager Т. A review of animal models of intervertebral disc degeneration: pathophysiology, regeneration, andtranslationto the clinic. Blamed Res Int 2016). Модель боли в пояснице частично связана с удалением или утечкой пульпозного ядра из межпозвонкового диска, что приводит к поясничной корешковой боли (Takahashi K, Aoki Y, Ohtori S. Resolvingdiscogenicpain. Eur Spine J. 2008 Dec; 17 Suppl 4(Suppl 4):428-31.).

Другая часть моделей подразумевает перевязку корешков спиномозговых нервов лигатурой, путем хирургического доступа к корешку. Для этих моделей радикулопатии с использованием перевязки дорсальных и вентральных нервных корешков L5 количественно было показано, что тяжесть начального механического повреждения тканей напрямую коррелирует как с количеством возникающей механической аллодинии, так и со степенью повышения уровня цитокинов в спинном мозге после травмы (Kawakami М, Weinstein JN, Chatani K, et al. 1994. Experimental lumbar radiculopathy. Behavioral and histologic changes in a model of radicular pain after spinal nerve root irritation with chromic gut ligatures in the rat. Spine 19: 1795-1802.). Данный способ формирования клиники радикулопатии был взят за прототип в данной работе.

Преимуществом предлагаемого способа являются наименьшая инвазивность процедуры для формирования клиники радикулопатии, чем в модели, взятой за прототип, в которой лабораторное животное подвергалось прямому хирургическому воздействию.

Нашей целью было создать новую эффективную модель радикулопатии у крыс, которая исключала бы прямое хирургическое вмешательство и являлась наименее инвазивным методом. Такая модель в дальнейшем могла бы найти применение для отработки новых методов терапии, либо определения эффективности препаратов, направленных на лечение радикулопатий, связанных с прямым диско-радикулярным конфликтом в эксперименте на лабораторных животных.

Предлагаемый способ модели радикулопатии предполагает механическую компрессию корешков спинномозговых нервов хирургической нитью, проведенной через межпозвонковые отверстия крысы.

Задача предлагаемого способа - разработка модели радикулопатии у крыс без хирургического разреза в области корешка спинномозгового нерва.

Способ осуществляется следующим образом.

Для эксперимента использовались 10 взрослых (2 месяца) самцов беспородных лабораторных белых крыс. Крысы предварительно были разделены на три группы: две экспериментальные (№1 и №2) по 4 крысы в каждой и одна контрольная - 2 крысы. Исходная масса крыс составляла от 280 до 310 гр. (таблица 1). Перед началом эксперимента у животных всех групп также определялся уровень боли (таблица 2) и проводился тест горячей пластины (таблица 3). Во время эксперимента крысы находились в индивидуальных клетках со свободным доступом к еде и воде. Световой цикл - 12 часов света и 12 часов темноты.

Под общей анестезией (ингаляция паров эфира) под контролем флуороскопа производился вкол режущей хирургической иглы (№36) на уровне межпозвонковых отверстий. Игла предварительно выпрямлялась. В иглу предварительно была вставлена хирургическая нить (лавсан metric 6), пропитанная рентгеноконтрастным раствором Омнипак. Игла проводилась трансфораминально на уровне дорзальной части пятого поясничного межпозвонкового отверстия насквозь, таким образом, что нить оставалась в межпозвонковом отверстии, создавая физическую компрессию корешка спинномозгового нерва. Нить фиксировалась на спине крысы с помощью хирургического узла (фиг. 1, 2, 3).

После операции 1 день у крыс отводился для акклиматизации перед проведением любых процедур. Далее проводилось стандартное тестирование эффективности модели боли с использованием теста горячей пластины и оценка уровня боли по шкале гримас боли у крыс (TheRat Grimace Scale) (фиг. 6, 9). В качестве критерия использовался показатель порога механического отдергивания лапы (mechanical paw withdrawal threshold (PWT)).

Крысам контрольной группы (без компрессии корешка спинномозгового нерва) ежедневно проводился тест горячей пластины для определения референсных значений, определение массы тела и оценка уровня боли (табл. 1, 2, фиг. 5, 6, 7, 9).

Крысам, участвующим в эксперименте (8 крыс) начиная со второго дня после операции, также был проведен тест горячей пластины для подтверждения признаков радикулопатии (снижение чувствительности на поврежденном уровне, проявляющимся более высоким значением температуры, при котором крыса отдергивала лапу).

Далее, в экспериментальной группе животных №1 (4 крысы) нить из межпозвонкового отверстия удалялась, для определения спонтанного разрешения радикулопатии; в экспериментальной группе животных №2(4 крысы) нить оставлялась.

В течение 5 дней после операции в обеих группах производилась оценка поведения, болевой чувствительности (тест горячей пластины); внешний вид крысы (опрятность/взъерошенность шерсти) и массы тела (фиг. 5, 6, 9)

Наблюдение продемонстрировало, что крысы контрольной группы отдергивают лапу при нагревании пластины до 45-47°С. В то время как крысы экспериментальных групп, на уровне повреждения отдергивают при температуре 62-65°С (табл. 3, фиг. 9). Также наблюдение показало, что после механического воздействия на корешок спинномозгового нерва, наблюдались стойкие проявления радикулопатии без явлений спонтанного разрешения: уровень температуры отдергивания в обеих экспериментальных группах был одинаковым.

Явления радикулопатии у крыс экспериментальных групп сохранялись вплоть до выведения из эксперимента.

Через 5 дней после операции все животные выводились из эксперимента с помощью глубокого изофлюранового наркоза. На вскрытии у крыс из экспериментальной группы 2 выделялась область проведения лигатуры, визуально подтверждался факт компремирования нервного корешка (1) проведенной нитью (2) (фиг. 4).

Гистологические исследования доказали наличие повреждения корешков спинномозговых нервов. В представленных препаратах животных из 1 и 2 групп нервные волокна с некротическими изменениями и скудной рассеянной лимфоцитарной инфильтрацией с примесью единичных плазмоцитов (фиг. 10, 11). Окраска гематоксилин - эозин.

Примеры выполнения способа.

Все манипуляции выполнялись с соблюдением требований к гуманному обращению с животными (г. Страсбург, Франция, 1986).

Пример 1.

Здоровой лабораторной крысе-самцу возрастом 2 месяца и исходным весом 310 г. под общей анестезией (эфирный наркоз) под контролем флуороскопии произведен вкол режущей хирургической иглы №36 на уровне пятого поясничного межпозвонкового отверстия. Игла выведена из противоположного межпозвонкового отверстия. Через межпозвонковые отверстия проведен шовный материал полиэфир (лавсан) USP 3-4 metric 6 предварительно пропитанная контрастом Омнипак. Нить завязана на узел на спине.

Один день был отведен животному для акклиматизации после операции.

Начиная со второго дня после операции крысу вынимали из клетки и проводили тест горячей пластины и оценивали по «The Rat Grimace Scale». В процессе проведения эксперимента наблюдали за внешним видом, поведением, активностью, аппетитом, состоянием клетки. За время проведения эксперимента у крысы по шкале «The Rat Grimace Scale» определялась слабая боль. Согласно тесту горячей пластины, задняя лапа со стороны поврежденного корешка отдергивалась при температуре 62°С, тогда как в контрольной группе крыс лапа отдергивалась при температуре 45-47°С. Перед выведением крысы из эксперимента производились контрольные замеры веса. Перед выведением крысы из эксперимента вес крысы снизился незначительно и составил 300 гр. Явления радикулопатии в виде гипестезии и аналгезии сохранялись вплоть до выведения крысы из эксперимента через 5 дней после операции.

Пример 2.

Здоровой лабораторной крысе-самцу возрастом 2 месяца и исходным весом 290 г под общей анестезией (эфирный наркоз) под контролем флуороскопии произведен вкол режущей хирургической иглы №36 на уровне пятого поясничного межпозвонкового отверстия. Игла выведена из противоположного межпозвонкового отверстия. Через межпозвонковые отверстия проведен шовный материал полиэфир (лавсан) USP 3-4 metric 6 предварительно пропитанная контрастом Омнипак. Нить завязана на узел на спине.

Один день был отведен животному для акклиматизации после операции.

На второй день, после проведения теста горячей пластины и подтверждения наличия радикулопатии в виде гипестезии и аналгезии, нить из крысы удалялась.

Начиная с третьего дня после операции крысу вынимали из клетки и проводили тест горячей пластины и оценивали по «The Rat Grimace Scale». В процессе проведения эксперимента наблюдали за внешним видом (фиг.8), поведением, активностью, аппетитом, состоянием клетки. За время проведения эксперимента у крысы по шкале «The Rat Grimace Scale» определялась слабая боль. Согласно тесту горячей пластины, задняя лапа со стороны поврежденного корешка отдергивалась при температуре 64°С, тогда как в контрольной группе крыс лапа отдергивалась при температуре 45-47°С. Наблюдения показали, что при удалении нити, процесс спонтанного разрешения радикулопатии отсутствует. Перед выведением крысы из эксперимента производились контрольные замеры веса. Перед выведением крысы из эксперимента вес крысы снизился незначительно и составил 285 гр. Явления радикулопатии в виде гипестезии и аналгезии сохранялись вплоть до выведения крысы из эксперимента через 5 дней после операции.

Преимуществами предлагаемого способа являются отсутствие хирургического разреза и травматизации тканей крысы. Меньшее количество времени на процедуру в сравнении с моделями радикулопатии с хирургическим разрезом.

Техническим результатом изобретения является разработка эффективной модели радикулопатии в эксперименте, подтвержденная наличием гепестезии и аналгезии без хирургической агрессии и более быстрой в реализации. В дальнейшем эта модель радикулопатии будет использована для исследования новых методов лечения радикулопатии в эксперименте, а также изучения эффективности уже имеющихся и вновь открытых препаратов.

Была доказана эффективность созданной модели, как при сохраненных лигатурах, так и в том случае, если нить удаляется через сутки после моделирования радикулопатии.

Claims (4)

1. Способ моделирования радикулопатии в эксперименте, включающий наложение лигатур вокруг нервных корешков, отличающийся тем, что под общей анестезией производят вкол предварительно выпрямленной режущей хирургической иглой с хирургической нитью на уровне межпозвонковых отверстий; иглу проводят трансфораминально на уровне дорзальной части пятого поясничного межпозвонкового отверстия насквозь таким образом, что нить остается в межпозвонковом отверстии, создавая физическую компрессию корешка спинномозгового нерва; затем нить фиксируют на спине крысы с помощью хирургического узла; после операции в экспериментальных группах животных производят оценку поведения, болевой чувствительности и внешнего вида, а затем выводят из эксперимента.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хирургическая нить пропитана рентгеноконтрастным раствором.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вкол хирургической иглы, проведение и фиксацию нити производят под контролем флуороскопа.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оценку поведения, болевой чувствительности и внешнего вида животных производят каждый день, начиная со второго дня после операции.