ЭФФЕКТИВНОЕ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ОСТРОГО

№ 3 - 2014 г.
14.00.00 медицинские и фармацевтические науки
УДК 616.37-002-036.11]-092
ЭФФЕКТИВНОЕ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
ОСТРОГО ПАНКРЕАТИТА
В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
В. Н. Федоренко, М. Г. Пустоветова, А. П. Надеев, К. Н. Чиняева
ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава
России (г. Новосибирск)
Целью исследование было воспроизведение модели острого панкреатита путем введения
трипсина в эксперименте и ее морфологическая характеристика. Проведено
морфометрическое изучение структурных изменений в поджелудочной железе
крыс-самцов линии Вистар при остром панкреатите, индуцированным трипсином
и ядом змеи гадюки обыкновенной в эксперименте. Летальность животных
составила 7%, макро- и микроскопически наблюдались изменения, характерные для
острого панкреатита.
Ключевые слова: острый панкреатит, трипсин, яд змеи, экспериментальная модель,
морфометрия.
Федоренко Виталий Никитович — кандидат медицинских наук, младший научный
сотрудник Центральной научно-исследовательской лабораторией ГБОУ ВПО
«Новосибирский государственный медицинский университет», рабочий телефон: 8 (383)
226-35-60, e-mail: [email protected]
Пустоветова Мария Геннадьевна — доктор медицинских наук, профессор кафедры
патологический физиологии, заведующий Центральной научно-исследовательской
лабораторией ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет»,
рабочий телефон: 8 (383) 226-35-60, e-mail: [email protected]
Надеев Александр Петрович — доктор медицинских наук, профессор кафедры
патологической анатомии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский
университет», рабочий телефон: 8 (383) 225-07-37, e-mail: [email protected]
Чиняева Кристина Николаевна — студент 2-го курса педиатрического факультета
ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», e-mail:
[email protected]
Введение. В мире отмечается высокая заболеваемость острым панкреатитом (200–800
случаев на 1 млн населения в год) и значительный процент летальных исходов (15–20 %)
[2, 5]. В настоящее время различные аспекты этиологии и патогенеза острого
панкреатита остаются недостаточно изученными, однако они являются ключевыми
в разработке новых методов лечения данного заболевания [3]. Из этого следует
необходимость глубокого изучения этиологии и патогенеза острого панкреатита, в том
числе в лабораторных условиях, разработки на этой основе модели острого панкреатита
в эксперименте, наиболее приближенном к реальной клинической картине [1].
На сегодняшний день существуют три основные группы способов воспроизведения
острого панкреатита: каналикулярно-гипертензионные модели (принцип создания
повышенного давления в протоках поджелудочной железы (ПЖ)),
сосудисто-аллергические модели (основаны на воспроизведении местного феномена
Артюса или Швартцмана и методе эмболизации), травматические
и токсико-инфекционные модели (основаны на введении непосредственно в ткань ПЖ
желчи, скипидара, кислот, солей, масла и других раздражителей) [4]. Интересен поиск
наиболее эффективной и патогенетически оправданной модели острого аппендицита.
Основным звеном патогенеза острого панкреатита является активация и воздействие
протеолитических ферментов ПЖ [6]. Исходя из этого для изучения и оценки были
выбраны наиболее простые с технической точки зрения и при этом патогенетически
оправданные методы моделирования острого панкреатита (гипертензионная модель —
перевязка общего желчного протока; токсико-инфекционная — введение трипсина
в ткань ПЖ) [1]. Трипсин был выбран как фермент, активирующий не только все
зимогенные ферменты ПЖ (эластазу, карбоксипептидазу, химотрипсин и т.д.),
но и лизосомальные ферменты и протеиназы, что способствует протеолитическому
разрушению ткани ПЖ [8]. Клинические проявления укусов гадюки обыкновенной (Vipera
berus) во многом напоминают клинику острого панкреатита. Известны случаи
возникновения острого панкреатита при укусе змеями [6]. Схожесть действия трипсина
(основного пускового фактора протеолиза) с действием змеиного яда, сходство
ферментативного и химического состава панкреатического сока человека и змеиного яда
[1] послужили основанием для применения яда гадюки обыкновенной для
воспроизведения острого панкреатита. Перевязка же общего желчного протока приводит
к созданию внутрипротоковой гипертензии, преждевременной активации и переходу
ферментов в ткань ПЖ [1].
Целью исследования было воспроизведение модели острого панкреатита путем введения
трипсина в эксперименте и ее морфологическая характеристика.
Материалы и методы. Работа выполнена на 20-ти крысах-самцах линии Вистар
(по 5 животных в каждой группе). Под эфирным наркозом производилась лапаротомия.
Животным 1-й (контрольной) группы в ПЖ вводили 1,0 мл 0,9 % изотонического водного
раствора. Животным 2-й группы производили перевязку панкреатобилиарного протока
у места впадения его в стенку двенадцатиперстной кишки. Животным 3-й группы
в ткань ПЖ вводили трипсин 50 мг/кг массы (доза подобрана эмпирическим путем).
Животным 4-й группы в ткань ПЖ вводили яд гадюки обыкновенной (ООО «Сибирский
серпентарий», 0,2 мг/мл, 1 мг/кг массы тела животного). После чего брюшная полость
ушивалась наглухо. Через 24 часа производилась оценка летальности, выживших
животных выводили из эксперимента путём передозировки эфира и декапитации.
Проводили релапаротомию, оценивали макроскопические изменения ПЖ и забирали
материал для морфологического исследования. Образцы ПЖ фиксировали в 10 %
нейтральном формалине, обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации, заливали
в парафин. Гистологические срезы толщиной 5–7 мкм окрашивали гематоксилином
и эозином. Статистическая обработка проводилась с использованием программы Excel 8.0.
Все полученные данные анализировались методами вариационной статистики.
Нормально распределяемые показатели приводили в их среднем значении со средней
квадратичной ошибкой: М ± m. Достоверность различий средних величин определяли
на основании t-критерия Стьюдента при p < 0,05.
Исследования проводились с соблюдением требований Приказа МЗ СССР № 775
от 12 августа 1977 года и правил Европейской конвенции по защите животных (Страсбург,
1986) и были одобрены комитетом по этике Новосибирского государственного
медицинского университета.
Результаты исследования. Летальность животных 1-й (контрольной) и 2-й групп
отсутствовала, в 3-й группе животных летальность составила 70 %; в 4-й группе — 80 %.
У крыс 1-й группы макро- и микроскопических изменений ПЖ не было выявлено. У крыс
2-й группы ПЖ в области головки отечная, рыхлая серого цвета; при гистологическом
исследовании обнаруживали выраженный отек стромы с инфильтрацией нейтрофилами,
макрофагами, расширенные протоки, заполненные гомогенным розовым секретом, вокруг
которых выявляли очаги некроза. У крыс 3-й и 4-й групп ПЖ макроскопически отечная
с геморрагическим пропитыванием (рис. 1); при гистологическом исследовании отмечали
полнокровие сосудов, кровоизлияния в интерстициальной ткани, дискомплексацию
клеток и разобщение долек, обширные очаги некрозов с полной и частичной деструкцией
ацинусов (рис. 2).
Рис. 1. ПЖ крысы через 24 часа при остром экспериментальном панкреатите,
индуцированном введением трипсина: отечная с геморрагическим пропитыванием
Рис. 2. ПЖ крысы через 24 часа при остром экспериментальном панкреатите,
индуцированном введением трипсина. Кровоизлияния в интерстициальной ткани,
дискомплексация клеток и разобщение долек, обширные очаги некрозов с полной
и частичной деструкцией ацинусов. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 100
При морфометрическом исследовании у животных 2-й группы объёмная плотность
некрозов ПЖ составила 15 % (p < 0,05); воспалительная нейтрофильная, макрофагальная
и лимфоцитарная инфильтрация превышала величины аналогичных показателей
у животных 1-й группы в 20 раз (p < 0,05). У животных 3-й группы объёмная плотность
некрозов ПЖ составила 47 % (p < 0,05); воспалительная нейтрофильная, макрофагальная
и лимфоцитарная инфильтрация превышала величины аналогичных показателей
у животных 1-й группы более чем в 50 раз (p < 0,05). У животных 4-й группы объёмная
плотность некрозов ПЖ составила 52 % (p < 0,05); воспалительная нейтрофильная,
макрофагальная и лимфоцитарная инфильтрация превышала величины аналогичных
показателей у животных 1-й группы более чем в 50 раз (p < 0,05).
Все три модели характеризовались сходными изменениями. Трипсин является главным
внутриацинарным активатором всех протеолитических ферментов, а также
фосфолипазы А и В, что приводит к аутокаталитическому перевариванию ПЖ. Трипсин
активирует не только все зимогенные ферменты ПЖ (эластазу, карбоксипептидазу,
химотрипсин и т.д.), но и лизосомальные ферменты и протеиназы, что способствует
протеолитическому разрушению ткани ПЖ, что мы и наблюдали у экспериментальных
животных. Яд гадюки, вероятно, имеет схожий механизм действия и точки приложения,
что и трипсин.
Заключение. Таким образом, как перевязка общего желчного протока, так и введение
трипсина или яда гадюки обыкновенной в ткань ПЖ приводили к развитию изменений,
характерных для острого панкреатита. У крыс 3-й группы (острый панкреатит
индуцирован введением трипсина) и 4-й группы (острый панкреатит индуцирован
введением яда гадюки) макро- и микроскопические изменения в ПЖ были более
выраженными, регистрировали летальные случаи среди животных по сравнению
с животными 2-й группы (острый панкреатит индуцирован перевязкой общего желчного
протока). Оправданным методом воспроизведения острого панкреатита является
введение трипсина или яда гадюки в ткань ПЖ, так как при использовании данных
методик изменения в ПЖ были наиболее выраженными и наглядными. Сама же методика
является легко воспроизводимой на практике. Проведенные экспериментальные
исследования позволяют рекомендовать метод воспроизведения острого панкреатита
путем введения трипсина или яда гадюки обыкновенной в ткань ПЖ для дальнейшего
изучения его этиологии и патогенеза, а также поиска новых методов его лечения.
Список литературы
1. Двинянинова Н. А. Тайна панкреатической драмы / Н. А. Двинянинова, В. Г. Вискунов.
— Новосибирск : ОАО «Конкурент», 2009.— 196 с.
2. Сажин В. П. Особенности патоморфологии острого алкогольного панкреатита / В. П.
Сажин, Ю. А. Ерохин, А. Л. Авдовенко // Материалы IX Всероссийского съезда хирургов.
—- Волгоград, 2000. — С. 110.
3. Федоренко В. Н. Морфометрическое исследование органов панкреатодуоденальной
зоны при остром панкреатите и его лечении в эксперименте [Электронный ресурс] / В.
Н Федоренко, А. П. Надеев, М. Г. Пустоветова // Медицина и образование в Сибири :
электронный журнал. — 2011. — № 5. — Режим доступа :
http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=521
4. Шалимов С. А. Острый панкреатит и его осложнения / С. А. Шалимов,
5.
6.
7.
8.
А. П. Радзихавский, М. Е. Нечитайло. — Киев : Наукова думка, 1990. — 272 с.
Noor M. T. Bacteriology of infection in severe acute pancreatitis / M. T. Noor,
Y. Radhakrishna, R. Kochhar // JOP. — 2011. — Vol. 12, N 1. — P. 19–25.
Pandol S. J. Acute pancreatitis / S. J. Pandol // Curr. Opin. Gastroenterol. — 2006. — Vol. 22.
— P. 481–86.
Mechanisms of acinar cell injuri in acute pancreatitis / M. G. Raraty, J. A. Murphy, E.
Mcloughlin [et al.] // Scand. J. Surg. — 2005. — Vol. 94. — P. 89–96.
Mechanisms of acinar cell injuri in acute pancreatitis / M. G. Raraty, J. A. Murphy, E.
Mcloughlin [et al.] // Scand. J. Surg. — 2005. — Vol. 94. — P. 89–96.
EFFECTIVE PROCREATION OF ACUTE
PANCREATITIS IN EXPERIMENT
V. N. Fedorenko, M. G. Pustovetova, A. P. Nadeev, K. N. Chinyaeva
SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health» (c. Novosibirsk)
The objective of research was procreation of model of acute pancreatitis by Trypsinum
insertion in experiment and its morphological characteristic. Morphometric studying
of structural changes in pancreas at Vistar male rats is carried out at acute pancreatitis
by inducing Trypsinum and adder’s venom in experiment. The lethality of animals made 70%,
macro- and microscopically changes that are characteristic for acute pancreatitis were
observed.
Keywords: acute pancreatitis, Trypsinum, venom of snake, experimental model, morphometry.
About authors:
Fedorenko Vitaliy Nikitovich — candidate of medical science, junior research assistant
of CSRL at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health», office
phone:8 (383) 226-35-60, e-mail: [email protected]
Pustovetova Maria Gennadievna — doctor of medical science, professor of pathological
physiology chair, head of CSRL at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry
of Health», office phone: 8 (383) 226-35-60, e-mail: [email protected]
Nadeev Alexander Petrovich — doctor of medical science, professor of pathological anatomy
chair at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health», office phone:
8 (383) 225-07-37, e-mail: [email protected]
Chinyaeva Christina Nikolaevna — student of the 2nd course of pediatric faculty at SBEI HPE
«Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health», e-mail: [email protected]
List of the Literature:
1. Dvinyaninova N. A. The secret of the pancreatic drama / N. A. Dvinyaninova, V. G. Viskunov.
— Novosibirsk: JSC competitor, 2009. — 196 P.
2. Sazhin V. P. Features of pathomorphology of acute alcoholic pancreatitis / V. P. Sazhin,
Y. A. Yerokhin, A. L. Avdovenko // Materials IX of the All-Russian congress of surgeons.
— Volgograd, 2000. — P. 110.
3. Fedorenko V. N. Morphometric research of organs of pancreatoduodenal zone at acute
pancreatitis and its treatment in experiment [electron resource] / V. N. Fedorenko,
A. P. Nadeev, M. G. Pustovetova // Medicine and education in Siberia: electron magazine.
— 2011. — № 5. — Access mode: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php? id=521
4. Shalimov S. A. Acute pancreatitis and its complication / S. A. Shalimov, A. P. Radzikhavsky,
M. E. Nechitaylo. — Kiev: Naukova dumka, 1990. — 272 P.
5. Noor M. T. Bacteriology of infection in severe acute pancreatitis / M. T. Noor,
Y. Radhakrishna, R. Kochhar // JOP. — 2011. — Vol. 12, N 1. — P. 19–25.
6. Pandol S. J. Acute pancreatitis / S. J. Pandol // Curr. Opin. Gastroenterol. — 2006. — Vol. 22.
— P. 481–86.
7. Mechanisms of acinar cell injuri in acute pancreatitis / M. G. Raraty, J. A. Murphy, E.
Mcloughlin [et al.] // Scand. J. Surg. — 2005. — Vol. 94. — P. 89–96.
8. Mechanisms of acinar cell injuri in acute pancreatitis / M. G. Raraty, J. A. Murphy, E.
Mcloughlin [et al.] // Scand. J. Surg. — 2005. — Vol. 94. — P. 89–96.