Результат интеллектуальной деятельности: Способ лечения острого экспериментального панкреатита путем внутриректального введения магнийсодержащей суппозиторной композиции

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной медицине, ветеринарии и описывает методику лечения острого деструктивного панкреатита (ОДП).

Острый панкреатит - поли этиологическое заболевание поджелудочной железы воспалительно-деструктивной природы, ведущими звеньями которого являются процессы ферментативного аутолиза, некроза и эндогенного инфицирования с вовлечением в процесс тканей забрюшинного пространства, брюшной полости и систем экстраперитониальной локализации.[1]

Согласно определению экспертов международного симпозиума по проблемам острого панкреатита (1992) и IX Всероссийского съезда хирургов (2020), острый панкреатит является острым асептическим воспалением поджелудочной железы, основу которого составляет процесс аутоферментативного некробиоза, некроза и эндогенного инфицирования с вовлечением в процесс окружающих ее тканей забрюшинного пространства, брюшной полости и комплекса органных систем внебрюшинной локализации (7).

Несмотря на достижения в диагностике и лечении острого деструктивного панкреатита (ОДП), по данным литературы, заболеваемость из года в год растет и по-прежнему является актуальной проблемой ургентной хирургии. Распространенность острого панкреатита составляет до 389 человек на 1 млн. населения, у каждого четвертого больного развивается некротический панкреатит с общей летальностью 2,1-15%, а при инфицированной форме панкреонекроза смертность составляет 30-70% (11) Данная статистика свидетельствует о необходимости детального изучения механизмов развития заболевания, а так же поиска новых методов патогенетического лечения.

С целью оптимизации временных и финансовых затрат требуется быстрый, простой, дешевый и эффективный метод лечения острого панкреатита.

В связи с тем, что в определении понятий первостепенную роль отводят асептическому воспалению, при котором возможно поражение окружающих тканей и отдаленных органов и систем, для моделирования панкреатита использовали механическую травму паренхимы железы. Травма всегда заканчивается развитием воспаления и максимально приближает используемую модель к клиническим условиям развития панкреатита. Ведущую роль в механизмах развития токсемии при остром панкреатите принадлежит ферментам поджелудочной железы: трипсину, липазе, фосфолипазе А2, лизосомным ферментам, которые вызывают окислительный стресс, липидный дистресс, тромбоз капилляров, гипоксию ацидоз, повреждение эндотелия.

Первичную функцию агрессии выполняют ферменты поджелудочной железы трипсин и химотрипсин, которые вызывают протеолиз белков тканей, фосфолипаза А2 разрушает мембраны клеток, липаза гидролизует внутриклеточные триглицериды до жирных кислот и соединяясь с кальцием приводит к липолитическому некрозу в поджелудочной железе и в забрюшинной клетчатке, эластаза разрушает стенку сосудов и межтканевые соединительнотканные структуры, приводя к некрозу.

Ферменты поджелудочной железы активируют компоненты калликреин-кининовой системы, увеличивают проницаемость сосудистой стенки, нарушают микроциркуляцию, вызывают отек, микротромбоз, гипоксию, ацидоз.

К третичным факторам агрессии относят макрофаги, мононуклеары, нейтрофилы, на фоне нарушения микроциркуляции, гипоксии и выделения цитокинов IL 1, 6,8, ФНО, фактор активации тромбоцитов, оксида азота. Факторы агрессии четвертого порядка - это цитокины, ферменты, метаболиты различной природы, образующиеся в поджелудочной железе, стенке кишечника, брюшной полости. Они увеличивают проницаемость стенки кишечника, способствуют поступлению токсинов в портальные вены и системный кровоток, а также в лимфатическое русло с поражением органов мишеней (8, 9, 10).

Фазы развития острого панкреатита: 1А - отечный панкреатит (интерстициальный). По частоте занимает 80 - 85% в структуре заболеваемости. Кроме того, возможно развитие 1А по типу некротического панкреатита.

1А - Некротический панкреатит (панкреонекроз) выявляется у 15-20%) пациентов. Как интерстициальный, так и некротический тип острого панкреатита развивается в течение первых 7 суток с момента начала заболевания. Этот период характеризуется формированием очагов некроза в паренхиме и окружающей клетчатке. 1В фаза характеризуется реакцией организма на очаги некроза. 11-фаза позднего секвестрирования формирующихся структур. При отторжении происходит разгерметизация протоковой системы и образование панкреатического свища. Для диагностики острого панкреатита и определения фазы его развития проводят целый ряд клинико-лабораторных методов исследования (10). В условиях эксперимента самым убедительным доказательством, аргументом развития панкреатита служат морфологические критерии (4).

Технической задачей нашего изобретения является разработка нового метода терапии острого панкреатита, патогенетически адекватного изменениям, развивающимся в тканях железы при ее деструктивно-воспалительных повреждениях.

Эксперименты выполнены на 15 лабораторных крысах. Моделирование острого деструктивного панкреатита производилось на половозрелых крысах, самках линии Вистар, массой от 2000 до 400 грамм, содержащихся в стандартных условиях вивария. При проведении оперативных вмешательств соблюдались правила асептики и антисептики, а так же правила, предусмотренные Европейской комиссией по надзору за проведением лабораторных и других опытов с участием экспериментальных животных разных видов. Для анестезии использовался раствор рометара и 2% раствор лидокаина (согласно инструкции). После обработки операционного поля проводилась верхнесрединная лапаротомия по белой линии живота. В рану выводился желудок, панкреас и петля двенадцатиперстной кишки. По поверхности паренхимы железы, иглой от инсулинового шприца, на глубину среза иглы, наносились две параллельные надсечки длинной по 1 см. После нанесения травмы органы погружались в брюшную полость, которая наглухо ушивалась узловыми шелковыми швами. Рана обрабатывалась 0,02% раствором фурациллина. Животные находились в условиях свободного доступа к воде и пище. После моделирования животные были поделены на две группы: группа А и группа В. Крысам группы В сразу после моделирования и на протяжении 7 суток один раз в день в прямую кишку вводили магнийсодержащую, суппозиторную, лекарственную композицию из расчета 62,5 мг/кг/сутки, в объеме 0,1-0,18 мл в соответствием с массой животного, объемом ампулы его прямой кишки. Суппозиторная магнийсодержащая композиция на основе полиминерала бишофит в 0,1 мл свечевой массы одержит 14 мг магния (5,6). Экспозиция моделирования составляла 7 суток. По завершении моделирования получали кровь для биохимического исследования уровня магния в плазме крови и эритроцитарной массе, забирались ткани поджелудочной железы для морфологического исследования.

Положительными сторонами предложенного метода является многогранная роль магния в инактивации механизмов развития воспаления:

1) Значимую роль в патогенезе воспаления отводится расстройству периферического кровообращения, в частности, ишемии, в механизме формирования которого играет кальций, активирующий ангиоспазм. Функциональным антагонистом кальция выступает магний (1).

2) Ряд ферментов поджелудочной железы такие как, фосфолипаза, протеаза, липаза активируются кальцием или он относится к оптимизирующему их активации фактору, а инактивируются магнием (3). Активированные ферменты вызывают деструкцию тканей поджелудочной железы, усиливая воспаление.

3) Обязательным компонентом воспаления является усиление пролиферации. Пролиферация начинается с формирования в мембране магниевых каналов TRAMP 5, 6. (3) и вхождение его в клетку. В клетке он активирует более 300 ферментов энергообразования и энергопотребления и усиливает образование АТФ.

Таким образом, магний инактивирует значимые механизмы развития воспаления.

Примеры конкретного выполнения.

Опыт №1

Крысам, линии Вистар группы А и группы В, массой 203 г и 215 г, под анестезией с использованием рометара и лидокаина (согласно инструкции) проводили срединную лапаротомию с соблюдением правил асептики и антисептики. В операционную рану выводили часть желудка и двенадцатиперстную кишку с поджелудочной железой, после чего на глубину среза иглы от инсулинового шприца производили 2 параллельные надсечки длиной по 1 см. После моделирования органы погружали обратно в брюшную полость и послойно ушивали переднюю брюшную стенку узловыми шелковыми швами как в группе А, так и группе В. Крысе группы В, массой 215 г сразу после моделирования вводили в прямую кишку 0,1 мл магнийсодержащей лекарственной композиции(из расчета 62,5 мг /кг/сут по магнию). Крысе с массой 215 г необходимо вводить 13,43 мг магния, это количество магния содержится в 0,1 мл суппозиторной массы. Ежедневно один раз в сутки вводили в прямую кишку суппозиторную магнийсодержащую композицию на протяжении 7 суток. По истечению срока эксперимента, через 7 дней, крыс повторно наркотизировали, производили забор биологических жидкостей для диагностических исследований (контроля уровня магния в плазме и эритроцитарной массе) и забор тканей для морфологического исследования.

В описанном патоморфологическом образце №1, группа А, спустя 7 суток от начала моделирования, определялась морфологическая картина острого воспаления. В междольковой строме отмечалось полнокровие капилляров и венул, очаговый отек, очаговое кровоизлияние, воспалительная инфильтрация макрофагами, эозинофилами, нейтрофилами, лимфоцитами. Выявлялись очаговые дистрофические изменения панкреоцитов: отдельные клетки уменьшались в размерах, отмечалась выраженная базофилия цитоплазмы, некоторые клетки с очаговой вакуолизацией цитоплазмы. В парапанкреатической клетчатке - выраженное полнокровие сосудов, расширенные полнокровные капилляры и венулы, очаговый отек, в отдельных участках скопление макрофагов, лимфоцитов.

В патоморфологическом образце №1, группа В спустя 7 суток от начала моделирования на фоне применения магнийсодержащей композиции экзокринная часть железы представлена четко контурированными островками округлой формы, образованными эндокриноцитами, включая полнокровные кровеносные капилляры, очаговой периваскулярной слабо выраженной инфильтрацией макрофагами, лимфоцитами единичными эозинофилами в парапанкреатической клетчатке. Очаговые разрастания «созревающей» грануляционной ткани в междольковой строме.

Сравнительный анализ образцов из группы А и В показывает, что патоморфоз острого экспериментального панкреатита при использовании магниевой композиции характеризовался менее выраженными сосудистыми и воспалительными реакциями реакциями, тенденцией к формированию грануляционной ткани и очаговому фиброзированию междольковой стромы.

Опыт №2

Половозрелым крысам линии «Вистар», массой 260 г группа А и 410г группа В под анестезией производили верхнюю срединную лапаротомию, с применением правил асептики и антисептики. В операционную рану выводили часть желудка и двенадцатиперстную кишку с поджелудочной железой, после чего на глубину среза иглы от инсулинового шприца производили 2 параллельные надсечки длиной по 1 см. После моделирования органы погружали обратно в брюшную полость и послойно ушивали переднюю брюшную стенку узловыми шелковыми швами. Крысе из группы В, массой 410г сразу после моделирования внутриректально вводили суппозиторную магниевую композицию в объеме 0,18 мл (из расчета по магнию 25,6 мг на массу крысы, это содержание в 0,18 мл свечевой композиции), на протяжении 7 суток один раз в день. По истечению срока эксперимента, через 7 дней, крыс повторно наркотизировали, производили забор биологических жидкостей для диагностических исследований и забор тканей для морфологического исследования.

В описанном патоморфологическом образце №2, группа А спустя 7 суток от начала моделирования, определялась морфологическая картина острого воспаления. Отмечалось полнокровие капилляров и венул, очаговый отек, значительные кровоизлияния, очаговая периваскулярная воспалительная инфильтрация макрофагами, эозинофилами, нейтрофилами, лимфоцитами. Выявлялись очаговые дистрофические изменения панкреоцитов: клетки уменьшались в размерах, отмечалась повышенная базофилия цитоплазмы, некоторые клетки с очаговой вакуолизацией цитоплазмы. В парапанкреатической клетчатке - выраженные сосудистые реакции: полнокровие микрососудов -капилляров и венул, местами отеки, в отдельных участках скопление макрофагов, лимфоцитов.

В патоморфологическом образце №2, группа В спустя 7 суток от начала моделирования на фоне применения магнийсодержащей композиции экзокринная часть железы содержала экзокриноциты с четкими очертаниями округлой формы, в парапанкреатической клетчатке очаговую периваскулярную слабо выраженную инфильтрацию макрофагами, лимфоцитами единичными эозинофилами. В междольковой строме очаговые разрастания «созревающей» грануляционной ткани.

Сравнительный анализ образцов из группы А и В показывает, что патоморфоз острого экспериментального панкреатита при использовании магниевой композиции характеризовался менее выраженными сосудистыми и воспалительными реакциями реакциями, тенденцией к формированию грануляционной ткани и очаговому фиброзированию строме.

Пример 3.

Крысам, линии Вистар группы А и группы В, массой 207 г и 305 г, соответственно, под анестезией с использованием рометара и лидокаина (согласно инструкции) проводили срединную лапаротомию с соблюдением правил асептики и антисептики. В операционную рану выводили часть желудка и двенадцатиперстную кишку с поджелудочной железой, после чего на глубину среза иглы от инсулинового шприца производили 2 параллельные надсечки длиной по 1 см. После моделирования органы погружали обратно в брюшную полость и послойно ушивали переднюю брюшную стенку узловыми шелковыми швами как в группе А, так и группе В. Крысе группы В, сразу после моделирования вводили в прямую кишку 0,14 мл магнийсодержащей лекарственной композиции (содержание магния из расчета на массу крысы составляет 19,06 мг, он содержится в 0,14 мл свечевой массы). Ежедневно один раз в сутки вводили в прямую кишку суппозиторную магнийсодержащую композицию на протяжении 7 суток. По истечению срока эксперимента, через 7 дней, крыс повторно наркотизировали, производили забор биологических жидкостей для диагностических исследований (контроля уровня магния в плазме и эритроцитарной массе) и забор тканей для морфологического исследования.

В описанном патоморфологическом образце №1, группа А, спустя 7 суток от начала моделирования, определялась морфологическая картина острого воспаления. При окраске тканей гематоксилин-эозином отмечалось умеренно выраженное полнокровие сосудов интерстиция, с очаговым разволокнением стенок сосудов, умеренно выраженным отеком и воспалительной инфильтрацией эозинофилами, макрофагами, лимфоцитами. Имеются очаговые дистрофические изменения клеток панкреоцитов, в ряде участков лимфоциты и макрофаги воспалительного инфильтрата тесно расположены к базальной мембране ацинарных клеток. В некоторых участках - очаговый лейкопедез. В парапанкреатической клетчатке -выраженное полнокровие сосудов, очагово-диффузные кровоизлияния, разволокнение стенок сосудов с умеренным отеком, умеренно выраженной инфильтрацией эозинофилами, макрофагами, лимфоцитами.

В патоморфологическом образце №3, группа В спустя 7 суток от начала моделирования на фоне применения магнийсодержащей композиции экзокринная часть железы содержала экзокриноциты с четкими очертаниями округлой формы. Выявлялась слабо выраженная воспалительная инфильтрация междольковой стромы макрофагами, лимфоцитами, эозинофилами, в парапанкреатической клетчатке очаговая периваскулярная слабо выраженная инфильтрация макрофагами, лимфоцитами единичными эозинофилами. В междольковой строме очаговые разрастания «созревающей» грануляционной ткани.

Сравнительный анализ образцов из группы А и В показывает, что патоморфоз острого экспериментального панкреатита при использовании магниевой композиции характеризовался менее выраженными сосудистыми и воспалительными реакциями реакциями, тенденцией к формированию грануляционной ткани и очаговому фиброзированию стромы.

Таким образом, проведенное исследование позволяет сделать вывод, что применение суппозиторной магнийсодержащей композиции приводит к уменьшению интенсивности воспаления в тканях поджелудочной железы и фиброзированию стромы. Полученные результаты позволяют рекомендовать использование магнийсодержащей композиции для лечения острого панкреатита в ветеринарии и медицине.