Спосіб комплексної оцінки апоптозу клітин кори різних часток півкуль головного мозку за умов церебральної ішемії-реперфузії у щурів із цукровим діабетом

Реферат: Спосіб комплексної оцінки апоптозу клітин кори різних часток півкуль головного мозку за умов церебральної ішемії-реперфузії у щурів із цукровим діабетом шляхом здійснення у щурів двобічної каротидної ішемії та її оцінка за допомогою визначення морфометричних змін складових кори лобової частки півкуль головного мозку. Додатково моделюють у щурів + цукровий діабет та визначають морфометричні зміни експресії проапоптичного білка р53 в нервових та гліальних клітинах кори лобової, тім'яної і скроневої часток головного мозку на ранньому та пізньому термінах ішемії-реперфузії. UA 110468 U (54) СПОСІБ КОМПЛЕКСНОЇ ОЦІНКИ АПОПТОЗУ КЛІТИН КОРИ РІЗНИХ ЧАСТОК ПІВКУЛЬ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ЗА УМОВ ЦЕРЕБРАЛЬНОЇ ІШЕМІЇ-РЕПЕРФУЗІЇ У ЩУРІВ ІЗ ЦУКРОВИМ ДІАБЕТОМ UA 110468 U UA 110468 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до галузі медицини, а саме до патологічної фізіології, і може бути використана при дослідженні морфофункціонального стану різних часток кори головного мозку за умов поєднаного впливу цукрового діабету та церебральної ішемії-реперфузії в лабораторних щурів. За даними літератури відомо, що цукровий діабет, на сьогоднішній день є найбільш поширеною ендокринною патологією в світі, яка має виражену тенденцію до зростання і складає близько 70 % усіх ендокринних захворювань. За даними Міжнародної федерації діабету встановлено, що на цю недугу в світі хворіє 246 млн. людей, а до 2025 року прогнозується зростання до 380 млн. осіб (Колбина М.В. и др., 2013 p.). Актуальність проблеми діабету зумовлена як значною його поширеністю, так і тим, що ця патологія є базою для розвитку супутніх захворювань та ускладнень, ранньої інвалідності та смертності (Борис Р.Я., 2013 р.). За даної нозології в декілька разів підвищується ймовірність розвитку ішемічного інсульту і більш тяжкого його перебігу (Hayashi Т. et al., 2011 р.), що проявляється значними порушеннями трофіки, енергетичного та метаболічного балансу нейрональних та гліальних клітин, що врештірешт призводить до їх загибелі (Лєньков О.М., 2010 p.). Внаслідок цього надзвичайно гостро стоїть питання вивчення механізмів проапоптичних процесів за умов ішемії-реперфузії та цукрового діабету, вивчення діагностичних особливостей та розробки ефективних засобів лікування та профілактики. Найближчим аналогом корисної моделі є спосіб комплексної оцінки апоптозу клітин кори головного мозку за умов церебральної ішемії-реперфузії у щурів (Рукан Т.А. Морфофункциональные изменения нейронов фронтальной коры головного мозга крыс в условиях его ишемии-реперфузии / Т.А. Рукан, Н.Е Максимович, С.М. Зиматкин // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. - 2012. - № 4. - С. 35-38), в якому у тварин здійснюють 20-хвилинну двобічну каротидну ішемію (церебральну ішемію-реперфузію) та проводять оцінку морфофункціональних змін в нервових клітинах кори лобової частки півкуль головного мозку щурів шляхом визначення площі, коефіцієнта елонгації та форми нейронів. Недоліком найближчого аналога є те, що оцінка морфофункціональних змін нейронів не охоплює вивчення особливостей патофізіологічних механізмів загибелі нервових та гліальних клітин в різних частках кори головного мозку і досліджується за відсутності фонової патології. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити спосіб комплексної оцінки апоптозу клітин кори різних часток півкуль головного мозку за умов церебральної ішеміїреперфузії у щурів із цукровим діабетом. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб комплексної оцінки апоптозу клітин кори різних часток півкуль головного мозку за умов церебральної ішемії-реперфузії у щурів із цукровим діабетом шляхом здійснення у щурів 20-хвилинної двобічної каротидної ішемії (церебральної ішемії-реперфузії) та її оцінка за допомогою визначення морфометричних змін (площі, коефіцієнта елонгації та форми) складових кори лобової частки півкуль головного мозку, згідно з корисною моделлю, додаткового моделювання цукрового діабету та визначення + морфометричних змін експресії проапоптичного білка р53 (його площі, коефіцієнта елонгації та форми) в нервових та гліальних клітинах кори лобової, тім'яної і скроневої часток головного мозку лабораторних щурів на ранньому (1 год.) та пізньому (12 діб) термінах ішемії-реперфузії. Спільними ознаками корисної моделі та найближчим аналогом є здійснення у щурів 20хвилинної двобічної каротидної ішемії (церебральної ішемії-реперфузії) та її оцінка шляхом визначення морфометричних змін (площі, коефіцієнта елонгації та форми) складових кори лобової частки півкуль головного мозку. Відмінні ознаки корисної моделі від найближчого аналога представлені в таблиці 1. 1 UA 110468 U Таблиця 1 Порівняння корисної моделі та прототипу за ознаками Ознака моделювання ішемієїреперфузії головного мозку у лабораторних щурів термін ішемії-реперфузії моделювання цукрового діабету у лабораторних щурів морфометричні нервових клітин морфометричні гліальних клітин 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель Найближчим аналогом проводять проводять ранній (1 година) та пізній (12 доба) ранній (1 година) проводять не проводять визначають для проапоптичного білка визначають для нейронів в + р53 в лобовій, тім'яній та скроневій лобовій частці півкуль кори частках півкуль кори головного мозку головного мозку визначають для проапоптичного білка зміни + р53 в лобовій, тім'яній та скроневій не визначають частках півкуль кори головного мозку зміни Визначення термінів, які використовуються при описі корисної моделі: цукровий діабет, + ішемія-реперфузія, експресія білка р53 . Теоретичні передумови здійснення способу, що заявляється. Ішемічне ураження мозку є важливою медико-соціальною проблемою, оскільки в більшості країн світу дана патологія посідає чільне місце в структурі загальної смертності населення, особливо серед осіб працездатного віку. Ішемічні пошкодження головного мозку можуть бути наслідком не лише судинної патології внутрішніх органів, але й системних порушень метаболізму, до яких належить цукровий діабет. Останніми роками значна увага науковців прикута до вивчення білка, що експресується геномом р53, який відповідає за програмовану клітинну смерть у різних органах та системах. Особливості патофізіологічних змін в синтезі цього протеїну за умов ішемії-реперфузії головного мозку і діабету поглибить вивчення ролі проапоптичних механізмів у розвитку неврологічних захворювань на фоні порушень метаболізму, що на початкових етапах надасть цінну інформацію щодо розуміння механізмів нейропластичності центральної нервової системи, а в подальшому - можливість сформувати групи ризику та індивідуалізувати лікувально-профілактичні заходи. Встановлено, що при субтотальній ішемії головного мозку щурів спостерігаються + морфометричні зміни проапоптичного білка р53 в нервових і гліальних клітинах. Корисна модель здійснюється наступним чином. Цукровий діабет у лабораторних щурів моделюють одноразовим внутрішньоочеревинним уведенням двомісячним тваринам стрептозотоцину у дозі 60 мг/кг ("Sigma", Aldrich, США). По досягненні 5 міс. у тварин здійснюють 20-хвилинну двобічну каротидну ішемію (церебральна ішемія-реперфузія), для чого під внутрішньоочеревинним наркозом (каліпсол, 75 мг/кг) переднім серединним шийним доступом виділяють обидві загальні сонні артерії, на які накладають кліпси впродовж 20 хв. Після цього кровотік по судинах відновлюють для досягнення реперфузії. Для оцінки ранніх наслідків ішемії-реперфузії частину тварин виводять з експерименту через годину по завершенні реперфузійного періоду, а відстрочених - на 12-ту добу. Евтаназію тварин здійснюють під каліпсоловим наркозом відповідно до основних положень біоетики. Мозок виймають на холоді. За координатами стереотаксичного атласу виділяють кору лобової, тім'яної та скроневої часток, в яких визначають морфометричні показники експресії проапоптичного + білка р53 (його площу, коефіцієнти елонгації та форми) в нервових та гліальних клітинах. Приклади використання корисної моделі. Даний спосіб використовувався на кафедрі патологічної фізіології Вищого державного навчального закладу України "Буковинський державний медичний університет". Оцінка була проведена на 66 самцях білих нелінійних щурів трьох груп: контрольна група; група 1: лабораторні щури з цукровим діабетом, яких виводили з експерименту через годину по завершенні реперфузійного періоду після моделювання 20-хвилинної двобічної каротидної ішемії з одногодинною реперфузією; група 2: лабораторні щури з цукровим діабетом, яких виводили з експерименту на 12-ту добу після моделювання 20-ти хвилинної двобічної каротидної ішемії з одногодинною реперфузією. 2 UA 110468 U 5 10 Цукровий діабет моделювали одноразовим внутрішньоочеревинним уведенням двомісячним тваринам стрептозотоцину у дозі 60 мг/кг ("Sigma", Aldrich, США). По досягненні 5 міс. у частини тварин контрольної групи та тих, що мали діабет, здійснювали 20-хвилинну двобічну каротидну ішемію, для чого під внутрішньоочеревинним наркозом (каліпсол, 75 мг/кг) переднім серединним шийним доступом виділяли обидві загальні сонні артерії, на які накладали кліпси впродовж 20 хв. Після цього кровотік по судинах відновлювали для досягнення реперфузії. Для вивчення ранніх наслідків ішемії-реперфузії частину тварин виводили з експерименту через годину по завершенні реперфузійного періоду, а відстрочених - на 12-ту добу. Евтаназію тварин здійснювали під каліпсоловим наркозом відповідно до основних положень біоетики. Мозок виймали на холоді. За координатами стереотаксичного атласу виділяли кору лобової, тім'яної та скроневої часток, в яких проводили оцінку апоптозу нервових + та гліальних клітин шляхом визначення морфометричних змін експресії білка р53 . Результати способу приведені в таблиці 2. Таблиця 2 + Морфометричні параметри білка р53 нервових клітин у корі різних часток великих півкуль щурів зі стрептозотоцин-індукованим цукровим діабетом, ускладненим ішемічно-реперфузійним 2 пошкодженням головного мозку (на 1 мм ) (M±m) Група спостереження Контрольна група Група 1 Група 2 Контрольна група Група 1 Група 2 Контрольна група Група 1 Група 2 Площа, мкм Коефіцієнт форми Кора лобової частки 116,03±7,08 0,453±0,016 103,31±5,99 0,575±0,018 111,41±14,41 0,534±0,035 Кора тім'яної частки 77,88±3,65 0,648±0,013 92,30±3,92 0,619±0,013 92,13±6,62 0,491±0,018 Кора скроневої частки 108,16±10,22 0,500±0,028 89,25±4,02 0,591±0,013 95,50±5,92 0,497±0,016 Коефіцієнт елонгації 0,571±0,014 0,616±0,013 0,651±0,023 0,620±0,011 0,638±0,009 0,613±0,013 0,658±0,017 0,617±0,011 0,619±0,011 Примітка: рівень значущості Р