Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,674

MODELLING OF THE CEREBRAL ISCHEMIA BY MEANS OF COAGULATION OF THE AVERAGE BRAIN ARTERY AT RATS

Trofimenko A.I. 1 Kade A.K. 1 Lebedev V.P. 1 Zanin S.A. 1 Myasnikova V.V. 1
1 Kuban state medical university of Ministry of health and social development of the Russian Federation, Krasnodar
1349 KB
In the literature devoted to creation of model of a cerebral ischemia, rather routine and expensive techniques are described. A сreation convenient and easily operated model of a cerebral ischemia at rats for carrying out of chronic experiment with verification of attack of a brain was the purpose of the given work. In work the model of a local cerebral ischemia at rats specially for chronic experiment is created simple enough and practical performed by and use. Updating’s have been for this purpose brought in an operation technique, modern kinds of preparations for a narcosis of animals are used, the optimum mode antibiotic therapy is chosen. Histologic acknowledgement of attack of a brain is received. Postoperative death rate arose at the expense of a heavy current of a cerebral ischemia, instead of from consequences of a narcosis, an exhaustion of animals after operation, is purulent-septic postoperative complications.
a cerebral ischemia at rats
an average brain artery at a rat
histologic preparations

Анализ литературы по созданию модели церебральной ишемии показал, что используются методики лазерного фототромбоза, эмболизации (избирательное введение различных веществ в кровеносную систему с целью уменьшения просвета или полной окклюзии определённых сосудов), введения микрофиламента (эндоваскулярная окклюзия средней мозговой артерии (СМА) с контролируемой длительностью окклюзии), перевязка СМА [4-8, 10-11, 17, 19-25]. Перечисленные варианты получения модели церебральной ишемии весьма рутинные и дорогостоящие. Поэтому целью работы было создание более простого способа моделирования церебральной ишемии.

На предложенной модели предполагается исследовать комплексное влияние ТЭС-терапии на течение церебральной ишемии, в частности, влияние как на формирование очага церебральной ишемии в динамике, так и на баланс провоспалительных и противовоспалительных цитокинов, показатели опиоидергической стресс-лимитирующей системы.

Материалы и методы исследования

Эксперименты проведены на 15 крысах линии Вистар, средней массой - 250 ± 25 г. Содержание животных и постановка экспериментов проводилась в соответствии с требованиями приказов № 1179 МЗ СССР от 11.10.1983 года и № 267 МЗ РФ от 19.06.2003 года, а также международными правилами «Guide for the Care and Use of Laboratory Animals».

В экспериментах использовали общий наркоз (0,3 мг золетила, 0,8 мг ксиланита, 0,02 мл - 0,1 % раствора атропина на 100 г. веса животного). 15 животных были разделены на 3 группы: 1 группа - из 5 животных, которым выполнялась коагуляция правой СМА с последующим забоем на 1-е сутки; 2 группа - из 5 животных, которым выполнялась коагуляция правой СМА с последующим забоем на 3 сутки; 3 группа - из 5 крыс, контрольная, операция этим животным не выполнялась, производился одномоментный забой животных.

Операцию производили с помощью налобной лупы. Выполнялась обработка операционного поля, затем производилось выделение и перевязка шелковой нитью правой общей сонной артерии, далее производили разрез кожи по ходу скуловой кости (около 2,5 см) справа. Затем обнажали слюнную железу, расположенную в задненижнем квадрате операционного поля. Слюнную железу вместе с сосудистым сплетением аккуратно отделяли от окружающих тканей и перемещали в задневерхний квадрант операционного поля. После частичного удаления скуловой кости проводили выделение височной мышцы, рассекали ее вдоль волокон и брали на крючки, с обнажением височной ямки, дно которой образует крыловидная мышца с проходящим рядом нижнечелюстным нервом. Раздвигали крыловидную мышцу и открывали поверхность черепа между овальным отверстием и отверстием зрительного нерва. В этой области сверлили отверстие с помощью микромотора с прямым наконечником диаметром около 3 мм и обнажали место расположения СМА. Правую СМА пережигали с использованием диатермокоагулятора собственного изготовления. После получения модели церебральной ишемии, по возможности восстанавливали топографию мышц и мягких тканей. Постоперационный период сопровождался антибиотикотерапией (бициллин-5).

Эвтаназию крысам проводили с использованием эфира, после окончательной остановки дыхания и сердечной деятельности проводили декапитацию с последующим выделением головного мозга и дальнейшей его фиксацией в 10-м % формалине, заливкой образцов в парафин. Окрашивание полученных стекол выполняли гематоксиллином-эозином [25].

Результаты исследования и их обсуждение

Случаев незапланированной гибели и осложнений у животных не было. Проведенное морфологическое исследование показало преимущественное поражение каудопутамена и гибель значительных участков неокортекса, локализованных в бассейне кровоснабжения правой СМА.

Рис. 1. Гистологические препараты животных 1-й группы (пояснения в тексте)

На рис. 1 представлены фотографии гистологических препаратов животных 1-й группы.

В 1-й группе в ядерной зоне ишемии (А) обычно обнаруживаются признаки необратимого клеточного повреждения в виде разрушения цитоплазматических и ядерных мембран [12, 13]. Изменения астроцитов в виде набухания, фрагментации отростков и дезинтеграции. В области инфаркта мозга начинает скапливаться активированная микроглия (Б). В капиллярах краевой зоны выявляются признаки стаза крови (B), что отражает наличие эндотелиальной дисфункции [16].

Во 2-й группе животных на препаратах (рис. 2) отчетливо выявляется ядерная зона инфаркта мозга (А), выявляются многочисленные клетки-«тени» (Б) (погибшие нейроны). Активированная микроглия (В) широко представлена во всей области ишемии, особенно в зоне пенумбры [15, 18]. Широко представлены признаки нейрональной дегенерации [1, 2, 18]. Выявляются признаки инфильтрации нейтрофилами (Г) ишемизированной ткани мозга [9, 12, 14, 26, 27].

Рис. 2. Гистологические препараты животных 2-й группы (пояснения в тексте)

На рис. 3 представлены срезы мозга 3-й (контрольной) группы животных с нормальной картиной мозговой ткани. Мозговая ткань организованна, четко видно послойное строение коры (А).

Рис. 3. Гистологические препараты животных 3-й группы (контроль)

Заключение

Преимущества «нашей» методики состоят том, что выживаемость после наркоза составляет 100 % (отсутствует основное осложнение ингаляционного наркоза - острое легочное повреждение, встречающееся примерно у 20 % оперированных животных) [25]. Использование щадящей методики операции, в частности неполное удаление скуловой кости, позволяет максимально сохранить функцию жевания у оперируемых животных. Отмечается минимальный риск инфекционных осложнений наряду с удобным режимом антибиотикотерапии. Препараты для наркоза, использованные нами, доступны, в меньшей степени угнетают функцию дыхания и гемодинамики, чем описанные в литературе [3-8, 10-11, 17, 19-25]. Применяемые в комбинации, они обеспечивают около 1 часа глубокого операционного наркоза. Представленная модель церебральной ишемии вызывает преимущественное поражение каудопутамена и гибель значительных участков неокортекса, локализованных в бассейне кровоснабжения правой СМА. Преимуществом этой методики является более высокая выживаемость (более 90 %) по сравнению с использованием классических способов (до 50-70 %) [25].

Рецензенты:

  • Шантыз А.Ю., д.б.н., профессор, зав. кафедрой анатомии с.-х. животных ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», г. Краснодар;
  • Абушкевич В.Г., д.м.н., профессор, профессор кафедры нормальной физиологии ГОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития РФ, г. Краснодар;
  • Быков И.М., д.м.н., профессор, зав. кафедрой фундаментальной и клинической биохимии ГБОУ ВПО КубГМУ Минздравсоцразвития России, г. Краснодар.

Работа поступила в редакцию 15.11.2011