Спосіб визначення впливу порушення метаболізму вітаміну в1 його антагоністом піритіаміном на скоротливую активність діафрагмального м’яза

Реферат: Спосіб визначення впливу порушення метаболізму вітаміну В1 його антагоністом піритіаміном на скоротливу активність діафрагмального м'яза шляхом уведення піддослідним тваринам антагоніста вітаміну В1 піриті аміну. Крім цього проводять реєстрацію показників скоротливої активності діафрагми і за їхніми відхиленнями від норми визначають вплив порушення метаболізму вітаміну В1 на функціонування діафрагмального м'яза. UA 88387 U (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ ВПЛИВУ ПОРУШЕННЯ МЕТАБОЛІЗМУ ВІТАМІНУ В1 ЙОГО АНТАГОНІСТОМ ПІРИТІАМІНОМ НА СКОРОТЛИВУЮ АКТИВНІСТЬ ДІАФРАГМАЛЬНОГО М'ЯЗА UA 88387 U UA 88387 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель, що заявляється, належить до області фундаментальної медицини, а саме до експериментальної фізіології, і може бути використана для дослідження скоротливої активності діафрагмального м'яза за умов експериментально створеного порушення метаболізму вітаміну В1 (тіаміну). Однією зі сполук, що відіграють виключно важливу роль у забезпеченні функціональної активності збудливих тканин, є вітамін В1 (тіамін). В сучасних умовах глибокий дефіцит цього вітаміну, іноді навіть з летальними наслідками, зустрічається у людини внаслідок зловживання алкоголем, ускладнень після операцій на шлунково-кишковому тракті, повного парентерального харчування, перитонеального діалізу та гемодіалізу, невгамовної блювоти вагітних, при синдромі набутого імунодефіциту, злоякісних новоутвореннях, незбалансованому харчуванні, зловживанні дієтами. Надзвичайно розповсюдженими у людини (дітей та дорослих) є субклінічні форми дефіциту тіаміну. Тому актуальність досліджень, спрямованих на встановлення механізмів нейротропної дії вітаміну В1 в організмі, не викликає сумнівів. Однією з характерних ознак глибокого дефіциту вітаміну В1 у людини є м'язова слабкість, а в ряді випадків - часткова або повна втрата моторної функції кінцівок. У хворих при цьому виявляється зменшення складних потенціалів дії уражених скелетних м'язів [1]. Описані випадки паралічу дихальної мускулатури при отруєнні людини продуктами життєдіяльності ціанобактерій, які містять тіаміназу - фермент, що розщеплює тіамін [2]. Припускається, що ряд випадків раптової смерті немовлят може бути пов'язаним з припиненням передачі моторного сигналу з діафрагмального нерва на діафрагму внаслідок порушення в ньому метаболізму вітаміну В1 [3]. У зв'язку з вищесказаним, існує необхідність детального дослідження в умовах експерименту скоротливої активності скелетної мускулатури, і зокрема діафрагмального м'яза, при порушенні метаболізму вітаміну В1. Для моделювання метаболічних порушень, що спричинюються дефіцитом вітаміну В 1 в організмі, в експериментальній вітамінології широко використовуються антагоністи вітаміну В 1, зокрема піритіамін. В структурі молекули піритіаміну, у порівнянні з тіаміном, атом сірки тіазолієвого кільця заміщений на вінілову групу. Поєднання аліментарного дефіциту вітаміну В1 з щоденними ін'єкціями піритіаміну широко використовується в експериментах з метою моделювання у тварин енцефалопатії Верніке [4]. Найбільш близьким за технічною суттю є спосіб дослідження нервово-м'язової передачі у мишей за умов попереднього уведення їм піритіаміну [5], який полягає у електроміографічному дослідженні нервово-м'язової передачі у тварин, яким внутрішньоочеревинно уводився піритіамін в дозі 50-100 мг/кг ваги. Однак, даний спосіб має недоліки, оскільки не дає інформації про вплив викликаних піритіаміном метаболічних зрушень на скоротливу активність скелетних м'язів тварин. Задача, яка вирішується способом, що заявляється - дослідження скоротливої активності діафрагмального м'яза у піддослідних тварин (мишей) за умов порушення метаболізму вітаміну В1 його антагоністом піритіаміном. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі, який полягає у введенні піддослідним тваринам антагоніста вітаміну В1 піритіаміну, згідно з корисною моделлю, проводять реєстрацію показників скоротливої активності діафрагми і за їхніми відхиленнями від норми визначають вплив порушення метаболізму вітаміну В1 на функціонування діафрагмального м'яза. Спосіб здійснюється наступним чином. Використовують молодих мишей-самців з вагою 26-28 г. Кожну тварину розміщують в індивідуальній клітці при температурі 23±1 °C. Тварин ділять на дві групи. Тваринам експериментальної групи внутрішньоочеревинно одноразово уводять піритіамін в дозі 100 мг/кг ваги в 0,2 мл 0,9 % розчину NaCl. Тваринам контрольної групи внутрішньоочеревинно одноразово уводять 0,2 мл 0,9 % розчину NaCl. Для дослідження скоротливої активності діафрагмального м'яза використовують ізольовані френіко-гемідіафрагмальні препарати. Препарат розміщують у плексигласовій ванночці об'ємом 7 мл, через яку при температурі 20-21 °C з постійною швидкістю 7 мл/хв пропускають насичений карбогеном (95 % О2 та 5 % СО2) базовий розчин Кребса (БРК) такого складу (в ммоль на 1л): NaCl-137,0, КСl-5,0, NaHCO3-11,0, NaH2PO4-1,0, СаСl2-2,5, MgCl2-1,0, глюкози - 11,0. Реберний край гемідіафрагми закріплюють у ванночці, протилежний її край за допомогою капронової нитки з'єднують з важелем механотрона 6МХ1С. Препарат розтягують у ванночці таким чином, щоб була досягнута максимальна сила скорочень м'яза. Механічні рухи м'яза у відповідь на подразнення діафрагмального нерва трансформують за допомогою механотрону у електричні сигнали, які підсилюють та подають на вхід осцилографа або іншого реєструючого приладу. Діафрагмальний нерв постійно подразнюють надпороговими прямокутними імпульсами 1 UA 88387 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 електричного струму тривалістю 0,1 мс з частотою 2,67 Гц, яка відповідає середній частоті дихальних рухів миші. Скорочення м'яза починають реєструвати не раніше ніж за годину з момента закріплення препарату у ванночці та початку подавання до неї БРК. Надійність нервово-м'язової передачі в препаратах оцінюють за індексом синаптичної депресії. Для цього БРК замінюють у ванночці з препаратом на модифікований розчин Кребса (МРК), що, на відміну від БРК, містить 0,5 ммоль/л СаС12 та 2,0 ммоль/л MgCl2. Визначають силу скорочень м'яза у відповідь на подразнення діафрагмального нерва у БРК безпосередньо перед початком його заміни на МРК (перша реєстрація), через 25 хвилин після початку омивання препарату МРК (друга реєстрація), а потім після заміни у ванночці з препаратом МРК на БРК (третя реєстрація). Результати досліду використовують в подальших розрахунках, якщо сила скорочень м'яза під час третьої реєстрації відновлюється не менше ніж на 85 % відносно такої під час першої реєстрації. В цьому випадку за даними першої та третьої реєстрації розраховують середню силу скорочень м'яза в БРК, приймають її за 100 % і нормують до неї силу скорочень м'яза в МРК. Отримані показники усереднюють для кожної групи та порівнюють між собою. Прикладом конкретного використання способу, що пропонується, є дослідження скоротливої активності діафрагмального м'яза через 1,5 години після уведення піддослідним мишам піритіаміну (експериментальна група) та 0,9 % розчину NaCl (контрольна група). 2+ Проведені дослідження показали, що в умовах суперфузії БРК, в якому вміст іонів Са (2,5 2+ ммоль/л) та Mg (1,0 ммоль/л) був близьким до такого у внутрішньому середовищі організму, сила скорочень діафрагмального м'яза у відповідь на подразнення нерва в нервово-м'язових препаратах, отриманих від тварин експериментальної та контрольної груп, статистично вірогідно не розрізнялася. Очевидно, рівень деполяризації м'язових волокон, зумовлений дією на них ацетилхоліну, що вивільнювався з нервових закінчень у відповідь на подразнення діафрагмального нерва, в зазначених умовах виявився достатнім, щоб ініціювати потенціал дії у м'язових волокнах та їх скорочення. Разом з цим, сила скорочень діафрагмального м'яза в МРК зі зниженим вмістом CaCl2 (0,5 ммоль/л) та збільшеним вмістом MgCl2 (2,0 ммоль/л), нормована до такої в БРК, у френіко-гемідіафрагмальних препаратах, отриманих через 1,5 години після введення тваринам піритіаміну, була меншою порівняно з відповідним контрольним значенням в середньому на 54 %. Відмінності мали статистично вірогідний характер (Р< 0,01). Наведені дані свідчать про зменшення ефективності синаптичної передачі у діафрагмальному м'язі внаслідок дії антагоністу вітаміну В і піритіаміну. Таким чином, запропонований спосіб дає можливість досліджувати в умовах експерименту скоротливу активність діафрагмального м'яза при порушенні метаболізму вітаміну В 1, що дозволяє використовувати його для широкого впровадження при проведенні досліджень, спрямованих на поглиблення уявлень про функціонування нервово-м'язової передачі та шляхи реалізації біологічної активності вітаміну В1 в організмі. Джерела інформації: 1. Koike Н., Misu К., Hattori N., Ito S., Ichimura M., Ito H., Hirayama M., Nagamatsu M., Sasaki I., Sobue G. Postgastrectomy polyneuropathy with thiamine deficiency. // J Neurol. Neurosurg. Psychiatry.-2001. - 71. - № 3. -P. 357-362. 2. Маляревская А.Я. Обмен веществ у рыб в условиях антропогенного евтрофирования водоемов. - К.: Наук. думка, 1979. - 256 с. 3. Barker J. N., Jordan F., Hillman D. E., Barlow O. Phrenic thiamin and neuropathy in sudden infant death // Annals New York Acad. Sci. - 1982. - 378. - P. 449-452. 4. Troncos© C, Johnson M. V., Hess K. M., Griffin J. W., Price D.L. Model of Wernicke's encephalopathy // Arch.Neurol. - 1981. - 38. - № 6. - P. 350-354 5. Романенко А. В., Зиновьева М. Л., Кокшарева Н. В. Электромиографическое исследование действия пиритиамина в скелетной мышце мыши // Докл. АН УССР. Сер. Б.-1989. - №11. - С. 74-77. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Спосіб визначення впливу порушення метаболізму вітаміну В1 його антагоністом піритіаміном на скоротливу активність діафрагмального м'яза шляхом уведення піддослідним тваринам антагоніста вітаміну В1 піритіаміну, який відрізняється тим, що проводять реєстрацію показників скоротливої активності діафрагми і за їхніми відхиленнями від норми визначають вплив порушення метаболізму вітаміну В1 на функціонування діафрагмального м'яза. 2 UA 88387 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3