способ моделирования дегенеративных изменений межпозвоночных дисков

Формула изобретения

1. Способ моделирования дегенеративных изменений межпозвонковых дисков у лабораторных животных, характеризующийся тем, что хвост крысы сгибают в области межпозвонковых дисков Сс V-VI, Сс VI-VII, Сс VII-VIII под углом около 40°, далее в проекции Сс XX-XXI позвонков хвоста крысы выполняют циркулярный разрез кожи, кожу с дистального отдела снимают полностью, производят резекцию дистальной части хвостового отдела позвоночника на уровне Сс XXI-XXII, на спине крысы, отступая 1 см от места проекции LVI-SI, производят поперечный разрез кожи по средней линии длиной 1 см, концевые скелетированные позвонки дистального отдела помещают в сформированную рану и фиксируют к дерме и подлежащим тканям, затем накладывают швы на рану и выдерживают модель до формирования дегенеративных изменений в межпозвонковых дисках средней трети хвоста.

2. Способ по п.1, где выдерживают модель в течение около 2-х месяцев.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области биологии, а именно к экспериментальной биологии. Данная модель предназначена для изучения механизмов дегенеративных изменений межпозвонковых дисков у лабораторных животных.

Данные об экспериментальных моделях дегенеративных изменений на лабораторных животных в мировой литературе представлены тремя основными группами. Первая группа - разрушение пульпозного ядра химическими реагентами, такими как протеолитические ферменты [Kim KS, Yoon ST, Li J, Park JS, Hutton WC. Disc degeneration in the rabbit: a biochemical and radiological comparison between four disc injury models. Spine. 2005 Jan 1; 30 (1): 33-7]. Вторая группа - механическое разрушение пульпозного ядра с помощью игл и иных подобных им предметам [Masuda Kota Y., Muehleman С, Imai Y. Okuma, M. Thonar E.J., Andersson G.B., An H.S. A novel rabbit model of mild, reproducible disc degeneration by an anulus needle puncture: correlation between the degree of disc injury and radiological and histological appearances of disc degeneration. Spine. 2005 Jan 1; 30 (1): 5-14]. Третья группа - моделирование компрессии межпозвонкового диска, по физическим и биомеханическим характеристикам сходной с таковой у человека [Iatridis JC, Mente PL, Stokes IA, Aronsson DD, Alini M. Compression-induced changes in intervertebral disc properties in a rat tail model. Spine. 1999 May 15; 24 (10): 996-1002].

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является экспериментальная модель дегенеративных заболеваний межпозвонковых дисков, представляющая собой закрепленную на позвонках хвоста крыс металлическую конструкцию, сходную с аппаратом Илизарова. Конструкция устанавливается на позвонках соседних с исследуемым. Таким образом, в зоне воздействия оказываются два межпозвонковых диска. Регулируя винты на конструкции, производится сгибание хвоста крысы, причем между суставными поверхностями позвонков формируется угол порядка 37 градусов, что соответствует поясничному лордозу позвоночника человека. Через 2 месяца после наложения аппарата под постоянной нагрузкой происходят дегенеративные изменения в межпозвонковых дисках [Iatridis J.C., Mente PL, Stokes I.A., Aronsson D.D., Alini M. Compression-induced changes in intervertebral disc properties in a rat tail model. Spine. 1999 May 15; 24 (10): 996-1002].

Недостатком указанного аналога являются внешние металлические фиксаторы, являющиеся чужеродными и вызывающие воспалительные реакции со стороны мягких тканей, выброс цитокинов воспаления и других биологически активных соединений, что может негативно отражаться на течении и результатах эксперимента. Кроме того, металлические фиксаторы могут привести к развитию в месте исследования бактериальной инфекции, а также ухудшают качество жизни животных и усложняют уход за ними.

Задачей изобретения является создание экспериментальной модели дегенеративных изменений межпозвонковых дисков для обеспечения научно-исследовательских работ, направленных на разработку новых методов лечения дегенеративных заболеваний межпозвонковых дисков у человека.

Для решения данной задачи разработан способ моделирования дегенеративных изменений межпозвонковых дисков у лабораторных животных, заключающийся в том, что хвост крысы сгибают в области межпозвонковых дисков Сс V-VI, Cc VI-VII, Cc VII-VIII под углом около 40 градусов, далее в проекции Cc XX-XXI позвонков хвоста крысы выполняют циркулярный разрез кожи, кожу с дистального отдела снимают полностью, производят резекцию дистальной части хвостового отдела позвоночника на уровне Cc XXI-XXII, на спине крысы, отступя 1 см от места проекции LVI-SI позвонков хвоста крысы, производят поперечный разрез кожи по средней линии длиной 1 см, концевые скелетированные позвонки дистального отдела помещают в сформированную рану и фиксируют к дерме и подлежащим тканям, затем накладывают швы на рану и выдерживают модель до формирования дегенеративных изменений в межпозвонковых дисках средней трети хвоста, при этом модель выдерживают в течение около 2-х месяцев.

В заявленной модели применяются крысы в возрасте старше 12 мес. Производится циркулярный кожи разрез в проекции Сс XX-XXI позвонков хвоста крысы. Кожа с дистального отдела снимается полностью. Производится резекция дистальной части хвостового отдела позвоночника на уровне Сс XXI-XXII. На спине крысы, отступя 1 см от места проекции LVI-SI позвонков хвоста крысы, производится поперечный разрез кожи по средней линии длиной 1 см. Концевые скелетированные позвонки дистального отдела помещаются в сформированную рану и фиксируются к дерме и подлежащим тканям хирургической небиорезорбируемой нитью. Операция завершается наложением швов на рану.

Пример. Способ апробирован и реализован на восьмидесяти 12 месячных крысах мужского пола.

Под ингаляционным эфирным наркозом и местной проводниковой анестезией произведен циркулярный кожи разрез в проекции Сс XX-XXI позвонков хвоста крысы. Кожа с дистального отдела снята полностью. Произведена резекция дистальной части хвостового отдела позвоночника на уровне XXI-XXII. На спине крысы, отступя 1 см от места проекции LVI-SI позвонков хвоста крысы, произведен поперечный разрез кожи по средней линии длиной 1 см. Концевые скелетированные позвонки дистального отдела помещены в сформированную рану и фиксированы к дерме и подлежащим тканям хирургической небиорезорбируемой нитью. Операция завершена наложением швов на рану. Спустя 2 месяца при гистологическом исследовании выявлены дегенеративные изменения в межпозвонковых дисках средней трети хвоста, выражавшиеся в снижении высоты межпозвонкового диска в месте компрессии, формировании грыжевого выпячивания пульпозного ядра, апоптозе клеток пульпозного ядра, снижении количества, качества и диспропорции гликозамингликанов и коллагенов пульпозного ядра и фиброзного кольца. Подобные изменения обнаруживаются и у человека при дегенеративных заболеваниях позвоночника [Poole AR. Biologic markers and disc degeneration. J Bone Joint Surg Am. 2006 Apr; 88 Suppi 2: 72-5].

Данное изобретение предоставляет возможность изучения механизмов, протекающих в межпозвонковых дисков под постоянной нагрузкой, в условиях, сходных с прямохождением человека. Также использование данного изобретения позволяет разрабатывать и исследовать новые подходы к лечению дегенеративных заболеваний межпозвонковых дисков.