Морфометрические показатели легких при введении мексидола крысам с экспериментальным острым респираторным дистресс-синдромом

Размещено на http://www.allbest.ru/

Морфометрические показатели легких при введении мексидола крысам с экспериментальным острым респираторным дистресс-синдромом

Аннотация

Актуальность и цели. Проведена оценка эффективности действия мекси-дола на степень развития острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС) по морфометрическим параметрам ткани легких.

Материалы и методы. Исследование проведено на 30 крысах линии Wistar: I группа - контроль, II группа - с ОРДС, моделируемом путем внутрибрюшинного введения 0,1 % раствора адреналина в дозе 15 мг/кг, III группа - с внутрибрюшинным введением мексидола в дозе 400 мг/кг и дальнейшим созданием ОРДС. Во всех группах осуществлялись визуальная оценка легких, морфогистологическое исследование ткани легких и морфометрический анализ в программе «Olympus DP Soft» с обработкой методом двухфакторного дисперсионного анализа.

Результаты. При ОРДС отмечается диффузное повреждение альвеол, часть их в спавшемся состоянии. При коррекции мексидолом наблюдается значительное снижение параметра отека интерстиция, внутриальвеолярного отека, полнокровия микрососудов и повышения параметра неизмененной паренхимы по сравнению с группой крыс без введения препарата.

Выводы. Введение мексидола крысам с ОРДС приводит к существенному снижению морфометрических показателей, характеризующих отек легких.

Ключевые слова: острый респираторный дистресс-синдром, мексидол, адреналин, морфометрические показатели, отек легких, полнокровие

Abstract

Morphometric pulmonic indicators using mexidol in rats with experimental acute respiratory distress syndrome

G.G. Makiev, A.E. Gurina, N.A. Gabolaeva, N.V. Sokolovskiy

Background. The purpose of this work is to evaluate the effectiveness of Mexidol on the degree of development of acute respiratory distress syndrome (ARDS) by morphometric parameters of lung tissue.

Matherials and Methods. The study was conducted on 30 rats of the Wistar line:

I gr. - control, II gr. - with ARDS, modeled by in / b administration of 0.1 % solution of epinephrine at a dose of 15 mg / kg, III-with in / b administration of Mexidol at a dose of 400 mg/kg and further creation of ARDS. In all groups, visual lung assessment, morphohistological examination of lung tissue and morphometric analysis were performed in the "Olympus DP Soft" program with two-factor dispersion analysis.

Results. In ARDS, there is diffuse damage to the alveoli, some of them in a dormant state. When Mexidol is corrected, there is a significant decrease in the parameter of interstitial edema, intraalveolar edema, fullness of microvessels, and an increase in the parameter of unchanged parenchyma compared to the group of rats without drug administration.

Conclusions. Administration of Mexidol to rats with ARDS leads to a significant decrease in morphometric parameters characterizing pulmonary edema.

Keywords: acute respiratory distress syndrome, mexidol, epinephrine, morphometric indicators, pulmonary edema, plethora.

Введение

Острый респираторный дистресс-синдром взрослых (ОРДС) - это тип дыхательной недостаточности, характеризующийся быстрым началом широко распространенного воспаления в легких, повышением проницаемости сосудов альвеолярных стенок и стойкой гипоксемией, одним из основных проявлений которого является некардиогенный мембранный отек легких [1, 2]. Высокая летальность при данном патологическом состоянии обусловлена большим количеством этиологических факторов, малой изученностью патогенетических звеньев и отсутствием специфической терапии.

По данным ESICM 2012 г. [3], для лечения рекомендовано использовать ингаляционно оксид азота, нестероидные противовоспалительные средства, простациклин, а также и антиоксиданты без указания определенных препаратов. Целесообразность использования нестероидных противовоспалительных препаратов до сих пор оспаривается, так как их применение в эксперименте не снижало летальности по сравнению с плацебо [4]. В настоящее время все большее значение в патогенезе придают изменению про- и антиоксидантных систем [5]. В связи с этим сегодня активно используют антиоксиданты. Наиболее часто применяют предшественники глутатиона-N-ацетилцистеин и процистеин для восполнения его запасов, но это никак не влияет на выживаемость больных [6]. В данном эксперименте в качестве антиоксидантного средства нами был выбран этилметилгидроксипиридина сукцинат (Мексидол), поскольку он, кроме антиоксидантных свойств, обладает также антигипоксическим, стрессо- и мембранопротекторным действием. Это наиболее рационально для терапии патологического состояния, в основе которого лежит гипоксия. Кроме того, экспериментально доказано, что на ранних этапах развития ОРДС мексидол повышает уровень сатурации гемоглобина и препятствует угнетению дыхания [7]. Таким образом, изучение влияния данного препарата на развитие ОРДС актуально и может иметь практическое значение.

Целью настоящего исследования явилась оценка эффективности воздействия мексидола на степень развития ОРДС по морфометрическим показателям ткани легких при моделировании данного синдрома на крысах.

Материалы и методы исследования

Исследования проведены на 30 белых крысах-самцах популяции линии Wistar массой тела 283,4 ± 18,7 г в возрасте 4 месяцев, конвенционального микробиологического статуса, полученных из питомника Северо-Осетинской государственной медицинской академии. Животные содержались в стандартных условиях вивария при естественном освещении со свободным доступом к водопроводной питьевой воде и корму. Крысы находились в вентилируемых клетках группами по 2-3 особи при температуре 20-23 °С на подстилке из древесных стружек. Уход за лабораторными животными, постановка и вывод из эксперимента (путем передозировки анестезирующих препаратов - золетил в дозировке 0,4 мл внутрибрюшинно) с дальнейшей утилизацией, осуществлялись в соответствии с приказом Минздрава России № 708н от 23 августа 2010 г. «Об утверждении Правил лабораторной практики», основанном на пересмотре Хельсинской декларации от 2000 г.

Животные были разделены на три группы по 10 крыс: I группа - контрольная; II группа - с экспериментальным ОРДС; III группа - с внутрибрюшинным введением мексидола и дальнейшим моделированием экспериментального ОРДС. Экспериментальный ОРДС моделировали путем внутрибрюшинного введения 0,1 % раствора адреналина в дозе 15 мг/кг (по методике Коган А.Х. и др.; Бурбелло Ф.Е.). Используемая нами методика наиболее приближена к ОРДС, так как создается некардиогенный мембранный отек легких. Мексидол вводили в дозе 400 мг/кг, что соответствует приблизительно 1/2 дозы от полулетальной для крыс, равной согласно общедоступным данным 820 мг/кг (ЛД 50 %). В связи с коротким временем жизни крыс с экспериментальным ОРДС (II группа) мексидол вводили III группе до моделирования синдрома для наиболее эффективного активирования звеньев антиоксидантной защиты. Время введения препарата определяли в зависимости от времени достижения максимальной концентрации в плазме, равной для крыс 3 ч.

Во всех группах крыс осуществлялось фиксирование времени прекращения визуализации дыхательных движений, вскрытие грудной клетки с извлечением легких. Проводили визуальную оценку легких, изготовление гистологических препаратов и морфогистологическое исследование ткани легких с использованием окраски гематоксилином и эозином [8]. Вычисляли легочный коэффициент (ЛК) по формуле:

Микроскопию проводили с помощью светового микроскопа Olympus CX-41, морфометрию - по снимкам в разрешении 150 в программе «Olympus DP Soft». При исследовании определяли процентное содержание участков с неизмененной паренхимой, с отеком интерстиция и внутриальвеолярным отеком, с полнокровием микрососудов. Процентное содержание исследуемых признаков определяли как отношение суммарной площади исследуемого признака к исследуемой общей площади, выраженное в процентах. Полученные морфометрические данные статистически обрабатывали с помощью MS Exel методом двухфакторного дисперсионного анализа. Показатели легочного коэффициента описывали в средних значениях и стандартных отклонениях среднего (M±m). Достоверность различий между группами оценивали по t-критерию Стьюдента.

Результаты собственных исследований и их обсуждение

В эксперименте отек легких идентифицировался визуально - застойная гиперемия легких с очаговыми кровоизлияниями, повышение их плотности, в трахее - наличие пены. Степень развития патологии оценена по степени развития отека в зависимости от морфогистологической картины и по ЛК. Последний у II группы крыс составил 2,29 ± 0,35, что в 2,25 раза превышает этот показатель у контрольной группы (1,02 ± 0,27). У III группы это значение составило 1,89 ± 0,22, что выше в 1,86 раза по сравнению с контрольной группой, но ниже ЛК без терапии мексидолом. Это указывает на снижение выхода крови в легочную ткань после применения препарата в дозировке 400 мг/кг. Изменения показателей являются статистически достоверными.

Морфогистологически отмечается диффузное повреждение альвеол, часть их в спавшемся состоянии. Наблюдается выраженный отек интерстиция, а также внутриальвеолярный отек, причем в альвеолах преимущественно эозинофильная жидкость. В некоторых областях альвеолярный отек визуализируется как отек с примесью крови, что указывает на повреждения капилляров альвеолярных перегородок. В просвете бронхов также наблюдается отечная жидкость с примесью крови. Отмечается застойное полнокровие микрососудов, преимущественно венул и мелких вен (венозный застой).

Согласно данным морфометрии, проанализированным методом двухфакторного дисперсионного анализа, обнаружено, что в паренхиме легких крыс с моделированным ОРДС путем внутрибрюшинного введения 0,1 % раствора адреналина в дозе 15 мг/кг (II группа) наблюдается изменение 51,77 % паренхимы, которое можно характеризовать как интерстициальный отек, и 23,67 % - как внутриальвеолярный отек. Кроме того, обнаружено изменение 17,45 %, описываемое как полнокровие микрососудов (табл. 1). Данные изменения указывают на значительную степень синдрома.

Таблица 1. Влияние мексидола на показатели морфометрии ткани легких

Примечания. Различия считались достоверными при вероятности ошибки р < 0,05. 'р < 0,05; "р < 0,01; ^тр < 0,001 - достоверное изменение относительно I группы; *р > 0,05 - недостоверное изменение.

В паренхиме легких крыс с введением мексидола в дозе 400 мг/кг и созданием экспериментального ОРДС (III группа) выявлены аналогичные изменения, но менее выраженные. Обнаружено изменение 21,48 % паренхимы, характеризуемое как интерстициальный отек, 13,9 % - внутриальвеолярный отек и 9,06 % - полнокровие микрососудов (табл. 1). Все изменения являются статистически достоверными. Такое снижение показателей относительно II группы говорит о значимом терапевтическом действии мексидола на крыс с экспериментальным острым респираторным дистресс-синдромом.

Кроме того, в исследовании было обнаружено влияние мексидола на время визуализации дыхательных движений, по которому можно судить о времени жизни экспериментальных животных. Это время составило у II группы (с ОРДС и без терапии мексидолом) в среднем 20 мин, а у III группы (с ОРДС и коррекцией мексидолом) - 33,1 мин, что выше на 65,5 %.

Заключение

Введение мексидола крысам с экспериментальным острым респираторным дистресс-синдромом способствует значительному снижению морфометрических показателей, характеризующих отек легких: изменение только 21,48 % паренхимы, характеризуемое как интерстициальный отек, 13,9 % - внутриальвеолярный отек, 9,06 % - полнокровие микрососудов. Происходит снижение легочного коэффициента, который также указывает на степень выраженности патологического процесса. Кроме того, наблюдается пролонгирование времени визуализации дыхательных движений на 65,5 % по сравнению с экспериментальными животными без терапии антиоксидантом. Это дает основание говорить и о продлении времени жизни экспериментальных животных.

Таким образом, при ОРДС и при состояниях, приводящих непосредственно к развитию этого синдрома (принятых ESICM в 2012 г.) [3], вероятнее всего, наиболее продуктивно применение мексидола ввиду его значимого антигипоксантного и антиоксидантного действия. Это подтверждает целесообразность дальнейших клинических исследований.

мексидол дистресс-синдром отек легкое

1. Кассиль В.Л. Острый внелегочный респираторный дистресс-синдром: определение, этиопатогенез, клинические и лабораторные проявления / В.Л. Кассиль // Клиническая онкогематология. - 2011. - № 4 (1). - С. 54.

2. Fan E. Acute Respiratory Distress Syndrome: Advances in Diagnosis and Treatment / E. Fan, D. Brodie, A.S. Slutsky // JAMA. - 2018. - Vol. 319, № 7. - P. 698-706.

3. Ranieri V.M. Acute respiratory distress syndrome: the Berlin Definition / V.M. Ranieri, G.D. Rubenfeld, B.T. Thompson, N.D. Ferguson // Journal of the American Medical Association, Am. Med. Ass. - 2012. - Vol. 307 - Р. 2526-2533.

4. Протокол ведения больных. Диагностика и интенсивная терапия острого респираторного дистресс-синдрома. Клинические рекомендации / А.И. Грицай, А.П. Колесниченко, А.В. Власенко и др. // Федерация анестезиологов и реаниматологов. X съезд анестезиологов и реаниматологов. - Красноярск, 2013. - С. 22.

5. Макиев Г.Г. Влияние мексидола на состояние про- и антиоксидантной систем при экспериментальном остром респираторном дистресс-синдроме / Г.Г. Макиев, А.Е. Гурина, Н.А. Габолаева // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2018. - Т. 21, № 8. - С. 52-57.

6. Грицай А.И. Диагностика и интенсивная терапия острого респираторного дистресс-синдрома / А.И. Грицай, А.И. Ярошецкий. - Москва, 2015. - С. 38.

7. Влияние этилметилгидроксипиридина сукцината на функцию легких при экспериментальном остром респираторном дистресс-синдроме / О.А. Куликов, И.А.М. Хасан, В.П. Агеев, И.С. Долгачева, Е.Э. Марочкина // Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. - 2016. - Т. 18, № 2. - С. 580.

8. Коржевский В.Е. Основы гистологической техники / В.Е. Коржевский, А.В. Гилиаров. - Санкт-Петербург: Изд-во СпецЛит, 2010. - 95 с.

Размещено на Allbest.ru