Спосіб моделювання хронічного іммобілізаційного стресу

Реферат: Спосіб моделювання хронічного іммобілізаційного стресу виконують шляхом щоденної іммобілізації досліджуваних тварин в спеціальних клітках-пеналах. При цьому іммобілізацію тварини здійснюють у різні часові інтервали, шляхом розміщення щурів по одному у кліткипенали, з яких складають блоки, так, щоб кожен щур знаходився у тісному контакті та відчув присутність тварин-сусідів. Після завершення періоду іммобілізації різної тривалості додатково здійснюють ситуаційний стрес шляхом порушення режиму отримання їжі та води, зміни складу тварин в стандартних клітках під час отримання їжі та води в умовах випадкової послідовності. UA 82414 U (54) СПОСІБ МОДЕЛЮВАННЯ ХРОНІЧНОГО ІММОБІЛІЗАЦІЙНОГО СТРЕСУ UA 82414 U UA 82414 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до медицини, а саме до експериментальної патофізіології, та може бути використаною для моделювання хронічного іммобілізаційного стресу у щурів з метою вивчення механізмів розвитку патологічних процесів при довготривалому психоемоційному навантаженні в умовах гіподинамії. Одним з методів пізнання складних механізмів розвитку патологічних процесів в організмі є біологічне моделювання. Експериментальні моделі націлені на відтворення хвороб людини у тварин. За допомогою моделювання відтворюються клініко-анатомічні комплекси симптомів, що характеризують різні патологічні процеси, розкривається етіологія та патогенез захворювань та можливості їх лікування [Давыдовский И.В. Проблема причинности в медицине (этиология). Μ.: Государственное издательство медицинской литературы, 1962-176 с]. Експериментальні моделі на лабораторних тваринах надають інформацію як про початкові порушення метаболізму в органах та системах, так і про зміни, що виникають з плином часу [Тюзиков И.А. Клинико-экспериментальные параллели в патогенезе заболеваний предстательной железы / И.А. Тюзиков // Современные проблемы науки и образования. Электронный научный журнал ISSN 1817-6321.-2012. - № 1]. Стрес є яскраво вираженою адаптивної реакцією, але в той же час він може бути причиною розвитку багатьох патологічних процесів [Морфофункциональные изменения в надпочечниках экспериментальных животных при хроническом иммобилизационном стрессе / И.Е. Голуб, В.Ю. Лебединский, А.В. Изатулин, О.Н. Шашкова // Успехи современного естествознания.-2009. - № 9 - С. 82-84]. На сьогодні для моделювання стресу існує ряд способів, а саме, використання електричних, світлових, звукових подразників; застосування емоційно-больових подразників; пристосування холоду; вживання фармакологічних речовин; виконання оперативних методик; використання іммобілізації (гіподинамії). Відомий спосіб моделювання стресу шляхом іммобілізації щурів на операційному столику на спині протягом 6 годин одноразово [Бриллиант С.А. Влияние иммобилизационного стресса на изменение белковых фракций гемоглобина у крыс в периферической крови и костном мозге / С.А. Бриллиант, М.А. Моргунова // Материалы IX Всероссийской молодежной научной конференции Института физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН "Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике".-2010 - С. 16]. Відомий спосіб моделювання іммобілізаційного стресу шляхом двогодинної жорсткої фіксації тварин до лабораторних верстатів черевцем догори [Результаты проведения динамической электронейростимуляции в условиях аллоксан-индуцированного сахарного диабета и хронического иммобилизационного стресса у крыс / С.Б. Егоркина, И.Р. Султанов, Р.Н. Нифталиев, О.В. Медведева // Материалы международного симпозиума, посвященного 10летию Корпорации ДЭНАС МС. - Екатеринбург.-2008. - С. 20-23]. Відомий спосіб моделювання іммобілізаційно-емоційного стресу, який відтворюється шляхом підвішування щурів за дорсальну складку шкіри на 24 години напроти один одного [Исследование влияния дигидрокверцитина и настоя цветов Лабазника шестилепестного на функциональное состояние миокарда крыс в условиях моделирования эмоциональноиммобилизационного стресса / Ю.А. Сухомлинов, М.В. Покровский, А.И. Конопля, О.Н. Бачинский // Вестник ВЕУ. Серия: Химия. Биология. Фармация.-2005. - № 2. - С. 209-213]. Відомий спосіб моделювання іммобілізаційного стресу у мишей шляхом знаходження тварин у пластикових пеналах по 2 години в один й той же час один раз на добу протягом 3-х днів до декапітації [Мамонтова Е.В. Влияние иммобилизационного стресса и А-токоферола на процесе переписного окисления липидов у молодых самцов белых мышей / Е.В. Мамонтова, Д.Л. Теплый // Современные наукоемкие технологии.-2006. - № 2 - С. 38-39]. Відомий спосіб моделювання стресу шляхом 30-годинної іммобілізації щурів у тісних будиночках [Судаков К.В. Индивидуальность эмоционального стресса / К.В. Судаков // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова.-2005. - № 2]. Стрес моделюють також за допомогою декількох чинників, які використовують один за одним в рамках однієї моделі. Так, наприклад, відомий спосіб моделювання хронічного стресу шляхом відтворення іммобілізації, який відрізняється тим, що після завершення іммобілізації додатково здійснюють ситуаційний стрес, наприклад: порушують режим отримання їжі та води, утримують піддослідних тварин в перенаселених клітках, змінюють склад тварин в клітках в умовах випадкової послідовності [Пат. № 61221 U, UA, МПК G09B 23/28. Спосіб моделювання хронічного стресу / Золотарьова Т.А., Насібуллін Б.Α., Алексєєнко Н.О., Гуща С.Г., Іванова Г.В., Бондар І.В., Ярошенко Н.О.; Український науково-дослідний інститут медичної реабілітації та курортології. - З. № u 201015935; заявл. 29.12.2010; опубл. 11.07.2011, Бюл. № 13]. 1 UA 82414 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відомий спосіб моделювання стресу шляхом поміщення щурів на лід на 10 хвилин (холодовий стрес) та фіксації тварин на спині протягом 10 хвилин (іммобілізаційний стрес) [Влияние лектина Paenibacillus Polymyxa на активность глутатион-S-трансферазьт в крови крыс при стрессе / Н.Н. Неверова, Т.П. Кикалова, М.Д. Сметанина, Л.В. Карпунина // Вестник ОГУ.2008. - № 80. - С. 117-119]. Відомий спосіб моделювання стресу у мишей, згідно з яким першій групі тварин відтворювалася модель іммобілізаційного стресу шляхом поміщення їх на 5 днів у тісні бокси по 5 годин на добу, мишам другої групи відтворювали ультразвуковий стрес (20-40 кГц в хаотичному режимі) по 5 годин на добу протягом 5 днів [Влияние иммобилизационного и ультразвукового стрессов на некоторые иммунологические показатели белых мышей / В.Г. Подсеваткин, С.А. Аношкина, С.В. Кирюхина, Д.В. Подсеваткин // Тр. Мордовской республиканской клинической психиатрической больницы. - Саранск, 2001. - T.20, Вып.2. - с. 7578]. Відомий спосіб моделювання хронічного емоційного стресу в експерименті шляхом іммобілізації щурів щодня зранку на 3-4 години протягом 55-60 днів, щурів розміщують по 3 тварини у спеціальні клітки-пенали такого розміру, щоб вони знаходилися у тісному контакті, потім, після розміщення, клітки-пенали збирають у блоки з 7-9 кліток так, щоб тварини відчували присутність тварин у сусідніх клітках [Пат. № 64841 U, UA, МПК G09B 23/28. Спосіб моделювання хронічного емоційного стресу в експерименті / Дехтяр Ю.М., Костєв Ф.І., Насібуллін Б.А.; Одеський державний медичний університет. - З. № u201103453; заявл. 23.03.2011; опубл. 25.11.2011, Бюл. № 22]. Даний спосіб моделювання хронічного іммобілізаційного стресу є найбільш близьким до того, що заявляється за технічною суттю та результатом, який може бути досягнутим, тому його вибрано як найближчий аналог. Основним недоліком відомих способів, у тому числі і найближчого аналога, є те, що стресування проводять в одні й ті ж самі години і вже через декілька спроб іммобілізації тварини пристосовуються до нових умов, тобто втрачається новизна та невизначеність навколишнього середовища, які породжують тривожність та депресію. У зв'язку з вищевикладеним, в основу корисної моделі поставлено задачу розширення арсеналу способів моделювання хронічного іммобілізаційного стресу шляхом підвищення їх ефективності. Задачу, поставлену в основу корисної моделі, вирішують тим, що у відомому способі моделювання іммобілізаційного хронічного стресу шляхом щоденної іммобілізації досліджуваних тварин в спеціальних клітках-пеналах, згідно з корисною моделлю, іммобілізацію тварини здійснюють у різні часові інтервали протягом 60 діб щодня окрім неділі шляхом розміщення щурів по одному у клітки-пенали, з яких складають блоки для 5-ти тварин, так щоб кожен щур знаходився у тісному контакті та відчув присутність тварин-сусідів, після завершення періоду іммобілізації різної тривалості додатково здійснюють ситуаційний стрес шляхом порушення режиму отримання їжі та води, зміни складу тварин в стандартних клітках під час отримання їжі та води в умовах випадкової послідовності. Технічний ефект корисної моделі, а саме розширення арсеналу способів моделювання хронічного іммобілізаційного стресу шляхом підвищення їх ефективності, обумовлений одночасною дією іммобілізації різної тривалості та в різні часові інтервали, порушенням режиму отримання їжі та води і зміною складу тварин в умовах послідовної випадковості. Спосіб виконують наступним чином. До початку кожної іммобілізації проводять попереднє оцінювання стану тварин шляхом спостереження за поведінкою, огляду зовнішнього вигляду, та оцінюють фізіологічні функції. Протягом 60 діб щодня, окрім неділі, у різні часові інтервали щурів по одному розміщують у спеціальні клітки-пенали, які складають у блоки для 5-ти тварин, так щоб кожен щур знаходився у тісному контакті та відчув присутність тварин-сусідів. Після завершення періоду іммобілізації додатково здійснюють ситуаційний стрес, а саме, порушують режим отримання їжі та води, змінюють склад тварин в стандартних клітках під час отримання їжі та води в умовах випадкової послідовності, після чого визначають поведінкові реакції у щурів та ознаки функціонального стану центральної нервової системи. Після іммобілізації проводять оцінювання стану тварин шляхом спостереження за поведінкою, огляду зовнішнього вигляду та оцінюють фізіологічні функції. Оцінку фізіологічних функцій проводять за підрахунком числа дефекацій (числа фекалій), як показника стресування. Якщо число дефекацій в середньому однаково, це побічно вказує на середній або низький рівень тривожності, якщо число дефекацій змінюється в різні строки дослідження, це може свідчити про емоційну неврівноваженість у тварин. 2 UA 82414 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Години відтворення стресування різні, відповідно іммобілізацію проводять за схемою: 1-й 0000 0000 день (понеділок) - 9 15 (що складає 6 годин), 2-й день (вівторок) - 15 19 (4 години), 3-й 0000 00- 00 день (середа) - 12 18 (6 годин), 4-й день (четвер) - 19 7 (12 годин у нічний час), 5-й день 0000 0000 (п'ятниця) - 15 17 (2 години), 6-й день (субота) - 8 11 (3 години), 7-й день (неділя) іммобілізація відсутня. Після проведення іммобілізації тварин виймають з кліток-пеналів та відправляють до стандартних цільнометалевих кліток віварію з харчового алюмінію, розміром 41,0×41,0×20,0 см, покритих сіткою, зі зміною мешканців (по 5 тварин) в умовах випадкової послідовності. Після проведення іммобілізації тварин забезпечують їжею та водою. Однак у зв'язку з тим, що час стресування постійно змінюється, проводиться періодична харчова та водна ротація (зміна режиму харчування з ранкових часів на вечірні). Після іммобілізації у тварин визначають поведінку, зовнішній вигляд та оцінюють фізіологічні функції. Ефективність моделювання хронічного іммобілізаційного стресу ілюструють наступні приклади. Приклад 1 Протокол № 1 (стресування тварин за стандартом): на початку експерименту загальний стан тварин (10 голів) задовільний, поведінка активна, рефлекс хапання за решітку виражений, окрас шерсті яскравий, покрив не забруднений, на дотик сухий, число дефекацій в середньому однакове. Тварин піддавали дії хронічного емоційного стресу шляхом іммобілізації щодня зранку на 4 години протягом 60 днів, розміщуючи їх по троє у спеціальні клітки-пенали такого розміру, щоб вони знаходилися в тісному контакті, потім, після розміщення, клітки-пенали збирали у блоки з 7 кліток так, щоб тварини відчували присутність тварин у сусідніх клітках. Протягом одного тижня щоденної іммобілізації загальний стан 6-х тварин збуджений, що проявляється при взятті щурів на руки надмірними активними рухами та вириванням з рук, рефлекс хапання за решітку надмірно виражений, окрас шерсті яскравий, покрив не забруднений, на дотик після експерименту злегка вологий, число дефекацій під час іммобілізації збільшується. Такий же самий стан спостерігаються у ще 4-х щурів протягом трьох тижнів від початку експерименту. Тобто перший період стресу (стадія тривоги) тривав від 1 тижня для 6 тварин до 3 тижнів для 4 тварин. Після вказаного проміжку часу та до кінця проведення експерименту під час стресування тварини спокійно йдуть до клітини-пеналу, а період іммобілізації проводять у сні. По закінченні експерименту поведінка тварин активна, рефлекс хапання за решітку виражений, окрас шерсті тьмяний, покрив дещо забруднений, на дотик сухий, число дефекацій приблизно однакове. Приклад 2 Протокол № 2 (стресування тварин за способом, що заявляється): на початку експерименту загальний стан щурів (10 голів) задовільний, поведінка активна, рефлекс хапання за решітку виражений, окрас шерсті яскравий, покрив не забруднений, на дотик сухий, число дефекацій в середньому однакове. Відповідно до запропонованого способу тварин піддавали дії хронічного стресу шляхом 0000 іммобілізації протягом 60 діб, за схемою: 1-й день (понеділок) - 9 15 (6 годин), 2-й день 0000 0000 00- 00 (вівторок) - 15 19 (4 години), 3-й день (середа) - 12 18 (6 годин), 4-й день (четвер) - 19 7 0000 0000 (12 годин у нічний час), 5-й день (п'ятниця) - 15 17 (2 години), 6-й день (субота) - 8 11 (3 години), 7-й день (неділя) - іммобілізація відсутня. Щурів розміщували по одному у спеціальні клітки-пенали, які складали в блоки для 5-ти тварин, так щоб кожен щур знаходився у тісному контакті та відчув присутність тварин-сусідів. Після завершення кожного періоду іммобілізації додатково здійснювався ситуаційний стрес, а саме порушувався режим отримання їжі та води, змінювався склад тварин в умовах випадкової послідовності. Протягом трьох тижнів запропонованого стресування загальний стан 7-й тварин збуджений, що проявляється при взятті щурів на руки надмірними активними рухами та вириванням з рук, рефлекс хапання за решітку надмірно виражений, рухлива активність тварин підвищувалась при наближенні до клітки-пеналу де проводилася іммобілізація, тобто, спостерігалася підвищена тривожність. Такий же самий стан спостерігався у ще 3-х щурів протягом чотирьох тижнів від початку експерименту. Перший період стресу (стадія тривоги) тривав від 3 тижнів для 7 тварин до 4 тижнів для 3 тварин. Тобто стадія тривоги, у способі, що заявляється, триває у щурів довше, ніж у способі за найближчим аналогом, та імовірність зриву компенсаторних 3 UA 82414 U 5 можливостей у тварин, з подальшим переходом у третю стадію стресу (виснаження), більша, ніж у способі за найближчим аналогом. Після стресування зовнішній вигляд тварин погіршився - окрас шерсті тьмяний, покрив дещо забруднений, на дотик помірно вологий, що вказує на порушення загального стану тварин. Число дефекацій змінювалось в різні терміни дослідження, особливо підвищувалась їх кількість під час іммобілізації, що може свідчити про емоційну неврівноваженість у тварин. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб моделювання хронічного іммобілізаційного стресу шляхом щоденної іммобілізації досліджуваних тварин в спеціальних клітках-пеналах, який відрізняється тим, що іммобілізацію тварини здійснюють у різні часові інтервали протягом 60 діб щодня, окрім неділі, шляхом розміщення щурів по одному у клітки-пенали, з яких складають блоки для 5-ти тварин, так, щоб кожен щур знаходився у тісному контакті та відчув присутність тварин-сусідів, після завершення періоду іммобілізації різної тривалості додатково здійснюють ситуаційний стрес шляхом порушення режиму отримання їжі та води, зміни складу тварин в стандартних клітках під час отримання їжі та води в умовах випадкової послідовності. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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 4