CC BY
15
Актуальн проблеми сучасно! медицини
УДК 591.437:616.37-002-08
МОДЕЛЮВАННЯ Г0СТР0Г0 ПАНКРЕАТИТУ В ЩУР1В ТА Й0Г0 МЕДИКАМЕНТ03НА К0РЕКЦ1Я
Кошельник О.Л., Попов О.Г., Десятський В.В., Горовенко В.1.
Державний медичний уыверситет, м. Одеса
Робота присвячена моделюванню та вивченню патолог{чних змт тканини тдшлунковог залози у щур{в з Ь-аргтт-тдукованим гострим експериментальним панкреатитом, а також морфо-лог{чному тестуванню лтувальних ефектгв р{зних форм даларгту та ЫО-ттро-Ь-аргтту за цих умов. Показано, що за умов використовуваног нами моделг ГЕП, тдукованого за допомогою дворазовог гн'екцгг Ь-арггнгну, в тканинг ПЗ формуються морфолог1чт змти, характерн для гострого патолог{чного процесу: запалення, гемораги, некроз. Це тдтверджуе адекваттсть використаног нами моделг в{дпов{дному клт{чному стану. Блокування синтезу окису азоту за-стосуванням ЫО-штро-Ь-аргтту дозозалежно твелюе макро- та мтроскотчш змти в тканинах ПЗ. Застосування вшьног та лтосомальног форм даларгту при Ь-аргтт-тдукованому ГЕП також сприяе нормалгзацгг макро- та мшроскотчних змт в тканинах ПЗ. При цьому ефекти-втсть лтосомальног форми даларгту в 1,5 раза перевищувала таку у вгльног форми пептиду. Отриман даю е експериментальним об^рунтуванням можливого клт{чного застосування тг{-бгторгв синтезу окису азоту та лгпосомальних форм опгогдних пептидгв з метою лгкування го-строго панкреатиту.
Ключов1 слова: модель, гострий експериментальний панкреатит, морфологт, лкування.
Вступ
Останшми роками отримаш нов1 дан1 про патогенез гострого панкреатиту, де важпива роль у пусковому мехашзм1 розвитку гострого панкреатиту (ГП) выводиться оксиду азоту [1-3]. Йдеть-ся про цитотоксичш ефекти ц1еТ субстанци та и прозапальну дш. Окис азоту ¡ндукуе вазодилятацш, локальне ураження паренх1ми органу та ¡шемш, що насамперед е основними у розвитку гострого запалення паренх1ми пщшлунковоТ залози [3]. Це явилося пщставою для вивчення основних патогенетичних ланок переб1гу ГП на модел1 L-apгiнiн-iндyкoвaнoгo гострого експериментального панкреатиту (ГЕП) з цтлю пошуку нових метод1в д1агностики та лкування зазначеного патолопчного процесу.
Пщшлункова залоза, розвиваючись ¡з трьох зародив ентодерми кишковоТ трубки, збер1гае деяку вщокремленнють вщ анатом1чно розр1з-нюваних частин: гол1вки, тта й хвоста. Це знач-но впливае на мехашзми виникнення, характер переб1гу \ розповсюдження патолопчного процесу. Результати численних дослав дозволяють охарактеризувати гострий панкреатит як асеп-тичне запалення демаркацшного характеру, в основ! якого лежать процеси некробюзу панкреоцит1в та ферментноТ аутоагресп з пода-льшим розвитком некрозу, дегенерацп залози та приеднанням вторинноТ ¡нфекцп [4,5]. Р1зноман1тнють морфолопчних прояв1в гострого панкреатиту й вар1ант1в його ключного переб1гу знайшла вщображення у 46 вщомих нам класиф1кац1ях, як1 частое мають описовий характер. Пщ час пор1вняльного анал1зу цих класифкацш стае зрозумтим, що ва вони вщр1зняються лише принципом побудови й р1зним трактуванням термов вщповщно до р1вня знань про патогенетичну сутнють форм та вар1ант1в переб1гухвороби [6,7].
Мета дослвдження Завданням до експериментальних дослщжень було вивчення патоморфолопчних змш тканини пщшлунковоТ залози у щур1в з L-apriHiH-¡ндукованим гострим експериментальним панкреатитом (ГЕП), а також морфолопчне тесту-вання лкувальних ефекпв р1зних форм даларпну за цих умов [8]. BiflOMi даы л1тератури про корот-кочасну активн1сть даларпну в кровоносному русл! внаслщок його руйнування пщ впливом пеп-тидаз стали основою експериметчв, проведених на лабораторних тваринах з метою дослщження принциповоТ можпивосп пщвищення ефективнос-Ti лкування ГЕП шляхом застосування лтосома-льно'Г форми даларпну. Тому в сер1ях експериментальних дослщжень пептид був надшно "за-хований" в1д впливу пептидаз у середину лтосомальног оболонки. 3 огляду на прогред1ентн1сть розвитку патолопчних змш у тканин1 ПЗ при р1зних моделях ГЕП, ми оцшювали лкувальну ефективнють речовин за морфолопчними змшами через 24 години з моменту ¡ндукци гострого запального процесу [9,10].
Матер1али та методи досл1джень Експериментальш дослщження проведен! на 83 статевозртих щурах л1н!Т Вютар масою 160— 200 г на модел1 гострого панкреатиту.
ГЕП у щур1в вщтворювали двома внутр1шньоочеревинними ¡не'кц1ями 20 % розчину L-apriHiHy ('Sigma Chemical Co', USA) в сумарнш fl03i 5 г/кг, з ¡нтервалом введения в 1 год за методикою Czako L. et al.(2000). Контрольним твари-нам вводили по 2,5 мл ¡зотоычного розчину натрш хлориду. Максимальна вираженють 61ох1м1чних, морфолопчних та ¡нших неспециф1чних показниш, що характеризують nepe6ir L-apriHiH-iHflyK0BaH0r0 ГЕП виявляеться через 24 год з моменту його вщтворення [9,10].
* ДослЮження виконан1 в межах науково-досл1дницькоГ роботи за темою "Розробка патогенетично обфунтованих Memo-die корекцп ендотоксикозу i зм/н дифузно)' ендокринно)' системи у хворих з гострими захворюваннями черееноТ порожнини i запальними захворюваннямим'яких тканин" (№ держреестрацп 0196U001839)
BÎCHHK Украгнсъког медичног' cm оматолог in ног' академИ'
Евтаназш тварин для подальших бюх1м1чних та морфолопчних дослщжень здшснювали внутр1шньочеревинним введениям етамшалу натрш в доз1 100 мг/кг. 3 лкувальною метою лтосомальну та втьну форми даларпну вводили одноразово, через 30 хв пюля ¡н'екц1Т L-apriHiHy. lHri6iTop NO-синтази NG-HiTpo-L-apriHiH розчиняли в ¡зотоычному розчин1 натрш хлориду безпосе-редньо перед застосуванням i вводили внутр1шньоочеревинно в дозах 10 та 20 мг/кг через 30 хв пюля вщтворення ГЕП.
У BiflnoBiflHOCTi до мети та задач дослщження Bci експериментальш тварини були розподтеш на так1 групи: 1 група — контроль; 2 група — щу-ри з ГЕП; 3 група — щури з ГЕП, яким вводили даларпн; 4 група — щури з ГЕП, яким вводили лтосомальний даларпн; 5 група — щури з ГЕП, яким вводили NG-HiTpo-L-apriHiH (10 мг/кг); 6 група — щури з ГЕП, яким вводили NG-HiTpo-L-apriHiH (20 мг/кг). В кожну з названих груп входило не менше 10 тварин.
Пюля eBTaHa3iï у тварин видтяли пщшлункову залозу, фксували у 10 % нейтральному формалш1 i занурювали в парафш. За стандартною методикою готували зр1зи тканини з наступ-ним фарбуванням гематоксилш-еозином, проводили м1кроскошю при збтьшенш x 250. Макро -та MiKpocKoni4Hi змши фксували в балах за методикою, описаною Hughes C.B. et al. [11]. По-верхню залози умовно роздтяли на квадранти площею 0,01см , у кожному з яких вивчалися морфолопчш змши в napeHxiMi та морфофункцюнальш порушення м1кросудинного русла ПЗ ¡з ктькюним визначенням запальних i постзапальних ознак. Якщо менше 50 % площ1 квадранту становила нормальна структура залози, такий квадрант не брали до уваги. Шдрахунок робили в 10 квадрантах ПЗ, узято'Г в1д кожного щура.
Статистичну обробку проводили за допомогою кoмп'ютepнoï програми статистичного анал1зу "Statgraph".
Результати дослвдження та ïx обговорення
Макро- та м1кроскоп1чн1 змши в ПЗ за умов ц1е!' модел1 ГЕП вщповщали характерним змшам мopфoлoгiчнoï будови залози при ГП. Через 24 год макроскотчно залоза була збтьшена, щтьна, на po3pi3i - темно-червоного кольору з дтянками незмшено!' структури. Пстолопчно ви-являлися р1зномасштабш вогнища геморапчного некрозу ацинарно'Г тканини з геморапчним про-сиченням ¡нтерстицш та жировими некрозами кл1тковини. В судинах органа виявлялися розповсюджеы судинш змши у вигляд1 повнокр1в'я, arperaqiï формених елемент1в кров1, тромбозу, а також ураження судинних стшок у вигляд1 фбрино'щного просичення.
За умов застосування з лкувальною метою даларпну показники набряку пщшлунковоГ залози у щур1в були на 26 % меншим вщносно аналопчних даних у щур1в з ГЕП без лкування
(р<0,01). Показники геморагита жирового некрозу тканини пщшлунковоТ залози при цьому були на 29 % (р<0,01) та 19 % (р<0,05), вщповщно, меншим у пор1вняны з аналопчними даними в щур1в з ГЕП без лкування. Варто вщм1тити також ¡стотне зменшення пщ впливом даларпну прояв1в асциту (у 2,5 рази; р<0,001) та явищ запальноТ реакцЛ тканини залози (у 2 рази; р<0,05) щодо аналопчних даних, отриманих нами в груп1 щур1в з ГЕП без лкування.
Пюля введения з лкувальною метою лтосомального даларпну показники набряку ПЗ в щур1в скпадали на 44 % менше щодо аналопчних даних у щур1в з ГЕП без лкування (р<0,001) та на 25 % менше аналопчного результату, отриманого при введены «вшьноТ» форми пептиду (р<0,001). Показники гемораги та жирового некрозу тканини ПЗ при цьому були на 61 % (р<0,001) та 43 % (Р<0,01), вщповщно, менше в пор1вняны з аналопчними даними в щур1в з ГЕП без лкування, а також на 45 % (р<0,001) та 30 % (р<0,001), вщповщно, менше в пор1вняны з аналопчними даними в щур1в з ГЕП, яким вводили нелтосомальну форму пептиду. Показники запалення та ацинарного некрозу тканини ПЗ пщ впливом лтосомального даларпну були на 84 % (р<0,001) та 68 % (р<0,01), вщповщно, менше в пор1вняны з аналопчними даними в щур1в з ГЕП без лкування, а також на 68 % (р<0,01) та 29 % (р>0,05), вщповщно, менше в пор1вняны з аналопчними даними в щур1в з ГЕП, яким вводили нелтосомальну форму пептиду.
Пюля введения з лкувальною метою щурам з ГЕП блокатора оксиду азоту (20 мг/кг) показники набряку ПЗ в щур1в скпадали (1,94 + 0,12) бал1в, що було на 30% менше щодо аналопчних даних у щур1в з ГЕП без лкування (р<0,05). Показники гемораги та жирового некрозу тканини ПЗ при цьому склали (1,77+0,16) та (2,12 + 0,16) бал1в, що на 31 % (р<0,05) та 28 % (р<0,01), вщповщно, менше пор1вняно з аналопчними даними в щур1в з ГЕП без лкування. Слщ зазначити також ¡стотне зменшення за цих умов асциту - у 2,9 рази (р<0,001), набряку ПЖ - у 3,4 рази (р<0,001), судинних порушень - у 2 рази (р<0,05), прояв1в запалення - у 7 раз1в (р<0,001) та ацинарного некрозу тканини залози - у 2 рази ( р<0,05) щодо аналопчнихданих, отриманих у груп1 щур1в з ГЕП без лкування.
Отже, лтосомальний даларпн впливав на виразнють макро- та м1кроскоп1чних ознак ГЕП. Його позитивы ефекти були значшшими пор1вняно з втьним даларгшом (р<0,05) [12]. Йдеться про усунення морфолопчних ознак запалення тканини ПЗ. Ймов1рно, що проективна д1я лтосомальних форм опющних пептид1в спрямована переважно на зменшення ¡нтенсивносл процеав запалення паренх1ми залози. Проведений нами раыше морфолопчний анал1з структури кытин паренжми ПЗ дозволив зробити висновок, що одним ¡з мехаызм1в вказаноТ дм лтосомальних форм опющних пептид1в е стабт1зац1я кытинних мембран.
Актуальт проблеми сучасно! медицини
Висновки
Отже, отримаы результати дослщжень пока-зують, що переб1г L-apгiнiн-iндyкoвaнoгo ГЕП су-проводжуеться формуванням морфолопчних змш у тканиш ПЗ, що проявляються, переважно, наявнютю набряку, геморагш, жирового некрозу, явищами запалення та ацинарного некрозу тканини залози, а також асцитом. Це пщтверджуе адекваттсть використаноТ нами модел1 вщповщному ключному стану. За цих умов ви-ражену лкувальну ефективнють мали обидв1 форми даларпну. Цкаво, що лкувальна ефективнють лтосомальног форми даларпну за багатьма тестованими параметрами морфолопчних змш тканини пщшлунковоТ залози ¡стотно перевищувала таку у нелтосомальноТ форми пептиду, що в черговий раз пщтверджуе и вищу лкувальну активнють. Показаний факт бтьш вираженоТ лкувальноТ ефективносп лтосомальног форми даларпну в пор1внянн1 з його нелтосомальною формою пщтверджуе наш1 припущення щодо доцтьносл залучення даларпну в лтосомальну оболонку з метою по-довження тривалосп його перебування в крово-носному русл1 та пщвищення його активное^ \ свщчить про доцтьнють початку шшчних дослав ц1еТ речовини. Не менш важливим результатом морфолопчних дослщжень е показаний факт лкувального ефекту блокування активносп ключового ферменту синтезу оксиду азоту ЫО-синтази ЫС-штро^-аргшшом за умов використаноТ модел1 ГЕП, що свщчить як про важливу патогенетичну роль оксиду азоту в мехаызмах формування даноТ модел1 ГЕП, так \ про клш1чну перспективу застосування блокатор1в синтезу оксиду азоту в комплексному лкуванш хворих на гострий панкреатит.
10.
11.
12.
Литература
Демидов В.М., Демидов С.М. Роль ендогенного окису азота в патогенез! гострого панкреатиту у щурш // Дося-гнення бюлогп та медицини. - 2003.- № 2 (2). - С. 1621.
Лобенко А.О., Демидов В.М., Демидов С.М. NO-опосередковаж мехаызми експериментального панкреатиту // Журнал АМН Укра'ши. -2002. - Т.8, № 2. - С. 385-393.
Kikuchi Y., Shimosegawa T., Satoh A. The role of nitric oxide in mouse cerulein-induced pancreatitis with and without lipopolysaccharide pretreatment // Pancreas. - 1996. - Vol .12, № 1. - P. 68-75.
Мартов Ю.Б., Кирковский В.В., Мартов В.Ю. Острый деструктивный панкреатит: Монография. - М.: Медицинская литература, 2001. - 78 с.
Suda K., Ogama T., Matsumoto V. Histopathologic and im-munohistochemical studies on alcoholic pancreatitis and chronic obstructive pancreatitis // American J. Gastroenterology. - 1990. - Vol. 85, № 3. - P. 271 -276. Савельев B.C., Буянов B.M., Огнев Ю.В. Острый панкреатит: Монография. - М.: Медицина, 1983.- 124 c. Tani S., Otsuki M., Itoh H. Histologic and biochemical alterations in experimental acute pancreatitis induced by supramaximal caerulein stimulation // Intenational Pancreatol-ogy. -1987. - Vol. 2, № 2. - P. 337-348. Демидов B.M., Синовець O.A., Кошельник О.Л. Даларпн сприяе покращенню лкування гострого панкреатиту за умов експериментального його вщтворення // Матерели XIV з'Тзду терапевт1в Укра'ши. - КиТв, 1998. - С. 102103.
Czako L., Takacs T., Varga I.S. The pathogenesis of L-arginine-induced acute necrotizing pancreatitis: Inflammatory mediators and endogenous cholecystokinin // Physiology (Paris). - 2000. - Vol. 94. - P. 43-50. Varga I.S., Matkovics B., Czako L. Oxidative stress changes in L-arginine-induced pancreatitis in rats // Pancreas. - 1997, b. - Vol. 14. - P. 355-359. Hughes C.B., Gaber L.W., El-Din A.B.M. Inhibition of TNF-a improves survival in an experimental model of acute pancreatitis // The American J. Surgeon. - 1996. - Vol. 62, № 1. - P. 8-13.
Демидов B.M., Демидов C.M., Ц1повяз С.В. Л1посомальн1 форми даларпну та сандостатину сприяють розвитку позитивного ефекту за умов експериментального гострого панкреатиту у щурш // Гастроентеролопя. -2000. -Вип. 31. - С. 80-87.
Реферат
МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСТРОГО ПАНКРЕАТИТА У КРЫС И ЕГО МЕДИКАМЕНТОЗНАЯ КОРРЕКЦИЯ Кошельник Е.Л., Попов А.Г., Десятский В.В., Горовенко В.И.
Ключевые слова: модель, L-аргинин, острый экспериментальный панкреатит, морфология, лечение.
Работа посвящена изучению патологических изменений ткани поджелудочной железы крыс с L-аргинин-индуцированным острым експериментальным панкреатитом, а также морфологическому тестированию лечебных эффектов различных форм дала-ргина и NG-HHTpo-L-aprnHHHa. Показано, что в условиях использованной нами модели ГЭП, индуцированного двукратной инък-цией L-аргинина, в тканях поджелудочной железы формируються изменения, характерные для острого патологического процесса: воспаление, геморрагии, некроз.Это подтверждает адекватность использованной нами модели соответствующему клиническому состоянию. Блокирование синтеза оксида азота Ng-hhtpo-L-аргинином дозозависимо нивелирует макро- и микроскопические изменения в тканях поджелудочной железы. Использование свободной и липосомальной форм даларгина также способ -ствует нормализации макро- и микроскопических изменений ткани ПЖ. При этом эффективность липосомальной формы даларгина в 1,5 раза превышала таковую у свободной формы пептида. Полученные данные являются экспериментальным обоснованием целесообразности использования ингибиторов синтеза оксида азота и липосомальных форм опиоидных пептидов в ле-чебных мероприятиях при остром панкреатите в клинике.
Summary
MODEL OF ACUTE PANCREATITIS IN RATS AND ITS THERAPY
Koshelnik E.L., Popov A.G., Desyatsky V.V., Gorovenko V.I.
Key words: model, acute experimental pancreatitis, morphology, treatment.
The work is dedicated to modeling of acute pancreatitis and studying pathological changes in pancreatic tissues of rats with L-arginine-induced acute experimental pancreatitis and morphological tests of therapeutic effects of different forms of dalargin and NG-nitro-L-arginine. It has been shown that under the above mentioned model of acute experimental pancreatitis there were developed morphological changes in pancreatic tissues typical for acute pathological process: inflammation, hemorrhages, necrosis. This proves the adequacy of the model we used to the proper clinical condition. Nitric oxide synthesis blockade by NG-nitro-L-arginine dose-dependently normalizes macro- and microscopic changes in pancreatic tissues. Effectiveness of liposomal forms of dalargin is in 1.5 times more than that of the peptide free form. This positive effect is the experimental background in clinical use of nitric oxide blocking and liposomal form of dalargin for the therapy of acute pancreatitis.
