Результат интеллектуальной деятельности: Способ моделирования вторичного панкреатогенного сахарного диабета с относительной инсулиновой недостаточностью

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной эндокринологии и может быть использовано для моделирования вторичного панкреатогенного сахарного диабета у экспериментальных животных.

Сахарный диабет является одной из глобальных проблем современности, занимая более 60% в структуре эндокринных заболеваний, он является самой распространенной эндокринной патологией. В РФ по данным Государственного регистра сахарного диабета на 01.01.2019 года общее число зарегистрированных по обращаемости больных, включая детей и подростков с СД 1 и 2 типа, составило 4 493 505 человек. Широкая распространенность сахарного диабета и многообразие патогенетических вариантов данного заболевания обусловливают актуальность поиска и разработки новых методик моделирования диабета для дальнейших исследований клинических параметров в области эндокринологической патологии.

Близким решением является способ моделирования пострезекционной гипергликемии, заключающийся в удалении поджелудочной железы одновременно с резекцией прилежащего участка 12-перстной кишки и наложении энтеро-энтероанастомоза «конец в конец». (В.А. Арбошкин, Е.А. Ильичева, С.А. Лепехова Модель пострезекционной гипергликемии // Бюллетень ВНСЦ СО РАМН. 2006. 6(52). 136-138 с.).

Известный способ осуществляется следующим образом. Экспериментальному животному - кролику - под наркозом проводят удаление поджелудочной железы одновременно с резекцией прилежащего участка 12-перстной кишки и накладывают энтеро-энтероанастомоз «конец в конец». При этом вначале мобилизуют левую лопасть поджелудочной железы, перевязывают селезеночную и желудочно-сальниковые артерии. Мобилизуют поджелудочную железу вдоль восходящего отдела 12-перстной кишки, перевязывают главный проток и ветви поджелудочно-12-перстной задней артерии. Далее удаляют мобилизованную поджелудочную железу с прилежащим участком нисходящей части 12-перстной кишки.

К недостаткам данного способа моделирования следует отнести большой процент летальности (100%), который связан с развитием острого венозного полнокровия и набухания головного мозга. Другим отрицательным свойством данной модели является невозможность изучения и коррекции эндокринных нарушений, что не позволяет считать ее соответствующей критерию изобретения «промышленная применимость». Так как животные, используемые в эксперименте, погибали в течение первых 24 часов послеоперационного периода, что не позволяет изучать и корректировать, возникающие эндокринные нарушения - вторичный панкреатогенный сахарный диабет и его осложнения.

Техническим результатом предлагаемой модели является эффективный способ хирургического моделирования сахарного диабета со 100% выживаемостью экспериментальных животных, обеспечивающий возможность длительного изучения и коррекции эндокринных нарушений, возникающих на фоне развития вторичного панкреатогенного сахарного диабета с относительной инсулиновой недостаточностью.

Технический результат достигается тем, что способ моделирования вторичного панкреатогенного сахарного диабета с относительной инсулиновой недостаточностью, осуществляется путем удаления поджелудочной железы одновременно с удалением селезенки, при этом вначале в операционную рану выводили селезенку с желудочно-селезеночным сальником, максимально близко к большой кривизне желудка накладывали лигатуру, затем удаляли селезенку с желудочно-селезеночным сальником у экспериментального животного.

Отличительные методы заявляемого способа заключаются в том, что удаление поджелудочной железы проводят одновременно с удалением селезенки. При этом вначале в операционную рану выводят селезенку с желудочно-селезеночным сальником, где располагается желудочно-селезеночная часть поджелудочной железы. В области большой кривизны желудка накладывают лигатуру нитью «Лавсан» двойной хирургический узел, после чего удаляют селезенку с желудочно-селезеночным сальником, в качестве лабораторных животных используют крыс линии Wistar.

Удаление селезенки обеспечивает проведение максимальной по площади панкреатэктомии, также предотвращает развитие возможных осложнений, в связи с анатомическими особенностями строения поджелудочной железы крыс.

Использование в качестве экспериментальных животных крыс позволяет стандартизировать получаемые результаты, так как таких животных легко подобрать по весу, возрасту и породе.

Создание модели по предлагаемому способу позволило получить высокий уровень глюкозы в послеоперационном периоде - 12,7-15,3 ммоль/л, который спустя более 50 дней после проведения операции оставался 7,1-8,8 ммоль/л. Следовательно, заявляемый способ обеспечивает возможность длительного изучения и коррекции эндокринных нарушений, возникающих на фоне развития вторичного панкреатогенного сахарного диабета с относительной инсулиновой недостаточностью.

Метод, составляющий заявляемое изобретение, предназначен для использования в экспериментальной медицине, а именно экспериментальной эндокринологии. Возможность осуществления модели подтверждена описанными в заявке приемами и средствами.

Таким образом, технический результат, достигнут, благодаря заявленному способу, который обеспечивает возможность длительного изучения и коррекции эндокринных нарушений, возникающих на фоне развития вторичного панкреатогенного сахарного диабета с относительной инсулиновой недостаточностью, что позволяет считать его соответствующим критерию изобретения «промышленная применимость».

Суть, предложенного способа моделирования вторичного панкреатогенного сахарного диабета с относительной инсулиновой недостаточностью поясняется фигурами:

- на фиг. 1 изображены анатомические взаимоотношения выведенных в рану органов (схема),

- на фиг. 2 изображено выведение в рану органов (второй этап моделирования);

- на фиг. 3 изображена лигатура наложенная максимально приближенно к серозной оболочке большой кривизны желудка (четвертый этап моделирования),

- на фиг. 4 изображен операционный материал - селезенка, желудочно-селезеночный сальник с желудочно-селезеночной частью поджелудочной железы;

- на фиг. 5 изображены анатомические взаимоотношения операционного материала (после резекции) (схема);

на которых показаны этапы выполнения, где 1 - селезенка (lien), 2 - селезеночные вены (v. splenica), 3 - правая желудочно-сальниковая вена (v. gastroepiploica dextra), 4 - краниальный отдел протока поджелудочной железы (ductus pancreaticus cran.), 5 - желудочно-селезеночный сальник, 6 - желудочно-селезеночная часть поджелудочной железы, 7 - большая кривизна желудка, 8 - лигатура, наложенная максимально приближенно к серозной оболочке большой кривизны желудка.

Заявляемый способ моделирования осуществляется следующим образом. Эксперименты проводились на 30-ти половозрелых белых крысах-самках и 30-ти половозрелых красах-самцах линии Wistar, массой 200-250 г., которые содержались в условиях вивария ФГБОУ ВО «Курский государственный медицинский университет» Минздрава России с естественным световым режимом на полнорационной сбалансированной по содержанию питательных веществ диете для лабораторных животных, согласно ГОСТ Р 50258-92. Эксперименты были выполнены согласно методическим руководствам и нормативным документам, правилам лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ Р 51000.3-96 и 51000.4-96).

При подготовке операционного поля и брюшной стенки животного использовалась асептическая методика.

Для проведения обезболивания был выбран неингаляционный наркоз, а именно внутримышечный путь введения наркозных препаратов (Золетил 50), который позволяет обеспечить необходимую глубину и длительность анестезии, обладает широким терапевтическим диапазоном, не требует специального оборудования для использования, имеет удобный путь введения, оказывает минимальное влияние на течение экспериментальной патологии.

Препарат «Золетил 50» вводили внутримышечно в дозе 0,5 мг/кг массы тела крысы. После введения наркозного препарата и определения глубины наркоза была проведена верхняя срединная лапаротомия, разрез проведен по белой линии живота длинной около 3 см. Гемостаз осуществлялся путем применения стерильных бинтовых салфеток. Применяя хирургический зубчатый изогнутый зажим и пинцет анатомический, в операционную рану выводили селезенку с желудочно-селезеночным сальником, где располагается желудочно-селезеночная часть поджелудочной железы, каудальные отделы которой окружают ствол селезеночной вены, а латеральные части находятся у ворот селезенки. В области большой кривизны желудка максимально приближено к его стенке накладывали лигатуру нитью «Лавсан» двойной хирургический узел и отсекали селезенку с желудочно-селезеночным сальником. Далее проведен контроль гемостаза, после которого операционная рана был ушита послойно однорядным узловым швом нитью «Лавсан». Послеоперационная рана была обработана 1% раствором бриллиантового зеленого.

Примеры конкретного применения.

Пример №1. Крыса-самка №3. Операция 19.03.2019

Последний дооперационный прием корма проводился за 12 часов до операции, для жидкости за 1 час до вмешательства. Определили уровень глюкозы в крови экспериментального животного.

После обработки операционного поля 1% раствором хлоргексидина биглюконата. Под общим наркозом (препарат «Золетил») провели верхнюю срединную лапаротомию, разрез проведен по белой линии живота длинной около 3 см. После чего визуализировали селезенку с желудочно-селезеночным сальником, где располагается желудочно-селезеночная часть поджелудочной железы, каудальные отделы которой окружают ствол селезеночной вены, а латеральные части находятся у ворот селезенки. Затем наложили лигатуру нитью «Лавсан» (двойной хирургический узел). Вслед за этим выполнили резекцию селезенки с желудочно-селезеночным сальником, в котором расположена желудочно-селезеночная часть поджелудочной железы.

Экспериментальное животное выходило из наркоза в течение 10-15 минут после завершения операции, послеоперационное течение без особенностей, рана сухая чистая, без воспалений, полное заживление на 4 сутки после операции.

При возобновлении перорального питания всем животным давали воду в течение первого дня, на второй день - корм (не более 30 г/сут). После 3-го дня животные получали воду и стандартный объем корма.

Определение уровня глюкозы в крови экспериментальных животных проводили в динамике сразу после операции, и каждые 3 дня на протяжении 2-х месяцев эксперимента. Измерения проводились с помощью глюкометра «One Touch Select» и тест-полосок. Полученные результаты выборочно представлены в таблице 1.

Последний дооперационный прием корма проводился за 12 часов до операции, для жидкости за 1 час до вмешательства. Определили уровень глюкозы в крови экспериментального животного.

После обработки операционного поля 1% раствором хлоргексидина биглюконата. Под общим наркозом (препарат «Золетил») провели верхнюю срединную лапаротомию, разрез проведен по белой линии живота длинной около 3 см. После чего визуализировали селезенку с желудочно-селезеночным сальником, где располагается желудочно-селезеночная часть поджелудочной железы, каудальные отделы которой окружают ствол селезеночной вены, а латеральные части находятся у ворот селезенки. Затем наложили лигатуру нитью «Лавсан» (двойной хирургический узел). Вслед за этим выполнили резекцию селезенки с желудочно-селезеночным сальником, в котором расположена желудочно-селезеночная часть поджелудочной железы.

Экспериментальное животное выходило из наркоза в течение 10-15 минут после завершения операции, послеоперационное течение без особенностей, рана сухая чистая, без воспалений, полное заживление на 4 сутки после операции.

При возобновлении перорального питания всем животным давали воду в течение первого дня, на второй день - корм (не более 30 г/сут). После 3-го дня животные получали воду и стандартный объем корма.

Определение уровня глюкозы в крови экспериментальных животных проводили в динамике сразу после операции, и каждые 3 дня на протяжении 2-х месяцев эксперимента. Измерения проводились с помощью глюкометра «One Touch Select» и тест-полосок. Полученные результаты выборочно представлены в таблице 2.

Последний дооперационный прием корма проводился за 12 часов до операции, для жидкости за 1 час до вмешательства. Определили уровень глюкозы в крови экспериментального животного.

После обработки операционного поля 1% раствором хлоргексидина биглюконата. Под общим наркозом (препарат «Золетил») провели верхнюю срединную лапаротомию, разрез проведен по белой линии живота длинной около 3 см. После чего визуализировали селезенку с желудочно-селезеночным сальником, где располагается желудочно-селезеночная часть поджелудочной железы, каудальные отделы которой окружают ствол селезеночной вены, а латеральные части находятся у ворот селезенки. Затем наложили лигатуру нитью «Лавсан» (двойной хирургический узел). Вслед за этим выполнили резекцию селезенки с желудочно-селезеночным сальником, в котором расположена желудочно-селезеночная часть поджелудочной железы.

Экспериментальное животное выходило из наркоза в течение 10-15 минут после завершения операции, послеоперационное течение без особенностей, рана сухая чистая, без воспалений, полное заживление на 4 сутки после операции.

При возобновлении перорального питания всем животным давали воду в течение первого дня, на второй день - корм (не более 30 г/сут). После 3-го дня животные получали воду и стандартный объем корма.

Определение уровня глюкозы в крови экспериментальных животных проводили в динамике сразу после операции, и каждые 3 дня на протяжении 2-х месяцев эксперимента. Измерения проводились с помощью глюкометра «One Touch Select» и тест-полосок. Полученные результаты выборочно представлены в таблице 3.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что применение предложенного способа моделирования вторичного панкреатогенного сахарного диабета с относительной инсулиновой недостаточностью по предложенной методике позволяет воспроизвести стойкое состояние гипергликемии, обусловленное относительной недостаточностью инсулина за счет частичного, близкого к полному, удаления эндокринного отдела поджелудочной железы.

Так же при проведении эксперимента выживаемость животных составила 100%, что связано с отсутствием геморрагических осложнений операционного вмешательства, а также отсутствием повреждения экзокринной части поджелудочной железы, которая могла бы привести к смерти экспериментального животного в условиях острой полиорганной недостаточности из-за развития ферментативного шока. В тоже время за счет анатомической особенности локализации островского аппарата поджелудочной железы у крыс, удаление селезенки и сальника обеспечивают эктомию большей части инсулинпродуцирующей ткани поджелудочной железы.

Исследуемая экспериментальная модель может быть использована при поиске и экспериментальном тестировании новых антидиабетических средств для лечения оксидативного стресса в условиях гипергликемии, инсулинорезистентности, метаболического синдрома, и сахарного диабета.