24. Экспериментальные модели атеросклероза.

В 1912 г. Н.Н. Аничков и С.С. Халатов предложили способ моделирования атеросклероза у кроликов посредством введения им в желудок холестерина (через зонд или в виде добавок к обычному корму). Четкие атеросклеротические изменения развивались через несколько месяцев после ежедневного введения 0,5-1,0 г холестерина на 1 кг массы тела. Как правило, они сопровождались повышением уровня холестерина в сыворотке крови (в 3—5 раз по сравнению с начальным уровнем), что стало основанием для предположения о ведущей патогенетической роли гиперхолестеринемии в развитии атеросклероза. Эта модель может быть легко воспроизведена не только у кроликов, но и у кур, голубей, обезьян, свиней.

У собак, крыс и других плотоядных животных, резистентных к действию холестерина, атеросклероз воссоздается лишь посредством комбинированного использования холестерина и метилтиоурацила, угнетающего функцию щитовидной железы. Такое сочетание двух факторов (экзогенного и эндогенного) обусловливает длительную и выраженную гиперхолестеринемию (свыше 26 ммоль/л — 1000 мг%). Добавление к пище сливочного масла и солей желчных кислот также способствует развитию атеросклероза.

Позднее С.С. Халатов, его ученики и другие исследователи доказали, что эндогенная гиперхолестеринемия, возникающая при длительном стрессе или введении стероидных гормонов без употребления холестерина с пищей, способна вызвать атеросклероз у любых животных.

Я. Ватанабе на кроликах и В. Кумар на мышах обнаружили, что генетические дефекты обмена липопротеидов, сопровождающиеся значительной гиперхолестеринемией, служат причиной выраженного атеросклероза и ИБС у экспериментальных животных.

X. Баумгартнер вызвал развитие атеросклероза посредством деэндотелизации сосудов на фоне нормального уровня холестерина в крови.

Для понимания этиологии и патогенеза атеросклероза очень важен тот факт, что признаки этого заболевания, стабильно возникающие у интактных животных как по модели Н.Н. Аничкова — С.С. Халатова, так и по модели X. Баумгартнера, слабо проявляются или вовсе отсутствуют при нарушении функции тромбоцитов. В частности, это доказали Т. Шимамото и X. Myp в опытах с использованием антитромбоцитарной сыворотки.

25. Экспериментальные модели опухолей.

Методами экспериментального моделирования являются индукция, эксплантация и трансплантация опухоли.

Индукция опухоли осуществляется с помощью различных факторов.

Индукция опухоли химическими веществами. В 1775 г. хирург лондонского госпиталя П. Потт описал профессиональную злокачественную болезнь — рак кожи мошонки у трубочистов. Однако, несмотря на очевидную связь рака трубочистов с загрязнением кожи сажей и смолой, попытки воссоздать такую опухоль в эксперименте длительное время были неудачными. В 1915 г. японские ученые Ишикава и Ямагива впервые смогли вызвать развитие опухоли у животных. В течение 6 мес. они смазывали кожу кроликов каменноугольной смолой, и лишь после этого у животных развился рак кожи. Позднее были выделены канцерогенные вещества в чистом виде, установлена канцерогенность веществ, принадлежащих к различным классам химических соединений.

Индукция опухоли вирусами. В 1908 г. Эллерман и Банг впервые смоделировали лейкоз кур с помощью бесклеточного фильтрата из лейкозных лейкоцитов. Его получают, фильтруя экстракт измельченной опухолевой ткани сквозь фарфоровые фильтры, которые не пропускают клетки; в фильтрат проходят только вирусы, имеющие молекулярное строение и сравнительно меньшие размеры. В 1910 г. Раус, используя бесклеточный фильтрат, выделенный из саркомы курицы, вызвал развитие саркомы у здоровых кур. Так впервые были получены доказательства вирусной этиологии лейкоза и опухолей.

Однако на протяжении следующих десятилетий вызвать рак у взрослых млекопитающих с помощью бесклеточного фильтрата не удавалось. Исключение составила папиллома Шоупа. Только в 1950 г. Л. Гросс после многих неудачных попыток спровоцировать лейкоз у взрослых мышей впервые ввел бесклеточный фильтрат из лейкозных клеток крови новорожденным мышам и вызвал у них лейкоз. Таким образом, были получены прямые доказательства вирусной этиологии опухоли у млекопитающих, а 40 лет неудачных попыток после открытия Рауса объясняются сопротивляемостью организма взрослых млекопитающих к вирусам. Однако Шоуп выявил у диких кроликов бородавчатые разрастания на коже (папилломы), которые удалось перепривить взрослым животным с помощью бесклеточного фильтрата.

Существуют линии мышей высокораковые (с высокой заболеваемостью раком молочной железы) и низкораковые. Однако если у самки высокораковой линии забрать новорожденных мышат с первого кормления и отдать их на вскармливание самке низкораковой линии, то частота заболеваемости раком у первых резко снизится. И наоборот, при вскармливании самкой высокораковой линии мышат от самок низкораковой линии частота возникновения опухолей у вторых значительно повышается. Битгнер в 1936 г. доказал, что в молоке высокораковых мышей есть фактор молока, который обусловливает у потомства рак молочной железы. После открытия Л. Г росса было установлено, что фактор молока Биттнера — это опухолеобразующий вирус. Стало понятным, что новорожденные мышата заражаются данным вирусом с молоком матери.

Индукция опухоли физическими факторами. Опухоль удается воссоздать с помощью ионизирующего излучения, в том числе и рентгеновского, радиоактивных изотопов, а также ультрафиолетового излучения.

Эксплантация опухоли — выращивание опухоли в культуре ткани вне организма. Этот метод успешно применял А.Д. Тимофеевский. Культура ткани, взятая непосредственно из опухоли животных или человека, называется первичной. Кроме того, в лабораториях имеется большое количество постоянно пассируемых штаммов опухолевых клеток, свойства которых хорошо изучены, что дает возможность проводить опыты на одинаковом материале. Культура тканей позволяет индуцировать опухоль вне организма химическими онкогенами и онкогенными вирусами. Этот метод является особо ценным потому, что можно изучать индукцию опухолей и опухолеобразующих вирусов на тканях организма человека. Пассируемые или индуцированные в культуре ткани опухолевые клетки после подсаживания здоровым животным растут в их организме и образуют злокачественную опухоль.

Трансплантация опухоли. Впервые М.А. Новинский в 1876 г. успешно трансплантировал опухоль взрослой собаки щенкам. Фактически этим опытом было положено начало экспериментальной онкологии. Метод трансплантации широко используется и в настоящее время. Существуют штаммы пассируемых опухолей с хорошо изученными свойствами: асцитная карцинома Эрлиха у мышей, саркома кур Рауса, саркома Йенсена у крыс, карцинома Брауна—Пирса у кроликов и т. п. Аллогенная трансплантация опухоли, т. е. пересаживание опухоли неинбредным животным того же вида, проходит успешно, в то время как такая же трансплантация нормальных тканей без иммунодепрессии не удается. Причинами удачных пересадок аллогенных опухолей являются антигенное упрощение опухолей по мере их малигнизации, маскировка антигенов в опухолях, а также их иммунодепрессивное действие. Введение небольшого количества опухолевых клеток (400 000) обусловливает угнетение иммунной системы и рост опухоли (вспомним, что в 1 мл крови содержится 5 млн эритроцитов). Одна инъекция еще меньшего количества опухолевых клеток может привести к иммунизации и дальнейшему отторжению трансплантированной опухоли.

26. Экспериментальные модели неврозов.

Экспериментальное воспроизведение неврозов базируется на едином принципе: поставить перед животным нерешаемую (непосильную) для него задачу.

С этой целью применяются воздействия, вызывающие перенапряжение и срыв возбудительного и/или тормозного процесса, нарушение их подвижности и уравновешенности или «сшибку» инстинктов альтернативной биологической значимости.

Перенапряжение и срыв процесса коркового возбуждения достигается применением следующих воздействий:

 сильных безусловных раздражителей (например, болевого, светового, звукового); они характеризуются большой интенсивностью, длительностью или повторяемостью воздействия;

 сложных патогенных условных раздражителей (например, выработкой условного рефлекса, сопровождающегося гипертензивной реакцией на воздействия, следующие друг за другом в определённой последовательности, например, световое, звуковое, тактильное);

 необычных раздражителей, имеющих биологически отрицательное значение (например, воздействие огня, взрывов и т.п.).

В результате указанных воздействий через определённое время (различное у разных животных) развивается невротическое состояние с признаками преобладания процесса торможения.

Перенапряжение и срыв тормозного процесса обеспечивают в эксперименте рядом методов:

 «отставлением подкрепления» (что обусловливает срыв процесса активного коркового торможения);

 выработкой тонких и сложных дифференцировок (это обеспечивает срыв «дифференцировочного» торможения);

 отменой подкрепления (приводит к срыву «угасательного» торможения) в ранее выработанных условных рефлексах.

Такими способами моделируют невротическое состояние с преобладанием процесса возбуждения.

Перенапряжение и срыв подвижности основных корковых нервных процессов. Этого достигают при:

 переделке сигнального значения разных условных раздражителей (например, световой сигнал вместо ранее положительного подкрепления: получения пищи, сопровождается последующим болевым воздействием);

 ломке сложившегося динамического стереотипа (серии последовательных условных рефлексов).

Подобные воздействия обычно приводят к развитию невротических состояний с патологической подвижностью нервных процессов.

«Сшибка» рефлексов-инстинктов взаимоисключающего (противоположного) биологического значения.

Осуществляется путём экстренного изменения качества подкрепляющего воздействия, например, подачей электрического тока в пол кормушки в момент пищевого подкрепления какого-либо сигнала, либо воздействием сильного болевого раздражителя (биологически негативного) в момент полового акта.

Современные подходы к методам экспериментального воспроизведения неврозов у животных направлены на максимальное приближение к условиям их возникновения у человека. К таким методам относятся:

 ограничение «рефлекса-инстинкта свободы» (например, насильственная фиксация животного в станке);

 нарушение естественного суточного режима питания или светоритма, связанных со сменой дня и ночи;

 изменение привычных стадно-иерархических или стадно-половых отношений (например, у обезьян подсадка в сложившийся прайд самца более сильного и агрессивного конкурента);

 предварительная астенизация нервной системы (например, под влиянием хронического шума, ионизирующей радиации, изоляции животного от родителей в раннем детском возрасте).

Виды экспериментальных неврозов

 Невроз с преобладанием процесса возбуждения. Развивается в результате ослабления процесса торможения. Характеризуется постоянным и неадекватным волнением, сочетающимся с агрессивностью и злобностью животного. Этот вид нередко переходит в невроз тормозного типа в связи с развитием запредельного торможения.

 Невроз с преобладанием процесса торможения. Является следствием ослабления процесса возбуждения. Характеризуется развитием пассивных оборонительных реакций, депрессий и сонливостью животного.

 Невроз с патологической подвижностью основных корковых нервных процессов. Развивается вследствие срыва процесса оптимальной смены возбуждения и торможения. Разновидности невроза с патологической подвижностью корковых нервных процессов:

 невроз с патологической инертностью. Характеризуется частым развитием фобий;

 невроз с патологической лабильностью. Проявляется «суетливостью», незавершённостью действий, повышенной двигательной активностью;

 циркуляторный (циклический) невроз. Характеризуется хаотическим чередованием перечисленных выше разновидностей невроза.

27. Экспериментальные модели язвы желудка и 12-ти перстной кишки. Сразу же отметим, что моделей воспроизведения язвы желудка и 12-перстной кишки много, но ни одна из них полностью не соответствует язвенной болезни человека, в патогенезе которой важнейшую роль играют нервные, гуморальные и гормональные механизмы. В разработанных моделях воспроизводятся обычно одно или несколько звеньев патогенеза. В зависимости от метода воспроизведения заболевания все экспериментальные модели условно делят на 4 группы:

1. Язвы, возникающие вследствие воздействия на те или иные структуры нервной системы;

2. Гормональные экспериментальные язвы;

3. Фармакологические экспериментальные язвы;

4. Язвы, получаемые путем воздействия на местные механизмы формирования язвы.

Первая группа. Язва может возникнуть в соответствии с принципами кортико-висцеральной патологии (сшибка, невроз), либо при раздражающих воздействиях на гипоталамус (металлическим электродом, по Бурденко, стеклянными шариками, по Сперанскому, раздражающим электродом, по Богачу, и другими способами). У мелких экспериментальных животных язву можно воспроизвести при насильственном обездвиживании или, наоборот, вызывая непрерывную принудительную двигательную активность – плавание, бег на тредбане и т.п.

Вторая группа. Гормональные язвы можно вызвать путем парентерального введения стероидных гормонов в суточной дозе 3-5 мг на протяжении 3-4 дней.

Третья группа. Фармакологические язвы воспроизводятся применением стимуляторов секреции соляной кислоты: пентогастрина, гистамина (парентерально), ацетилсалициловой кислоты (внутрижелудочно), различных холиномиметиков – веществ, повышающих тонус блуждающего нерва (пилокарпин и другие), раздражение самого блуждающего нерва (стимуляция гистаминовых рецепторов H2-группы).

Четвертая группа. Повреждение слизистой оболочки желудка физическими (горячая вода и другие), химическими факторами (кротоновое масло и т.п.), расстройствами кровообращения (нарушения баланса между процессами агрессии и защиты), наложение лигатуры на привратник (нарушение трофики и кровообращения), введение специфической гастроцитотоксической сыворотки и т.п.

Небезынтересно отметить, что клинически к гастродуоденальным язвам относят эрозивно-язвенные поражения, вызванные приемом аспирина и других нестероидных противовоспалительных препаратов. Ведущую роль в их формировании играет снижение цитопротективных свойств слизистой оболочки желудка, которое возникает в результате угнетения синтеза простагландинов под влиянием этих лекарственных средств. Упомянем также «стрессовые язвы», которые возникают у пациентов, находящихся в критических состояниях (травмы, ожоги, полостные операции, трансплантации органов и т.п.). Их развитию способствуют нарушения микроциркуляции в слизистой оболочке желудка, возникающие под действием стрессовых гормонов.