Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2714679C1 - Method for simulating a combined pathology of metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease - Google Patents

Method for simulating a combined pathology of metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease Download PDF

Info

Publication number
RU2714679C1
RU2714679C1 RU2019108144A RU2019108144A RU2714679C1 RU 2714679 C1 RU2714679 C1 RU 2714679C1 RU 2019108144 A RU2019108144 A RU 2019108144A RU 2019108144 A RU2019108144 A RU 2019108144A RU 2714679 C1 RU2714679 C1 RU 2714679C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metabolic syndrome
chronic obstructive
obstructive pulmonary
pulmonary disease
days
Prior art date
Application number
RU2019108144A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Викторовна Першина
Наталия Николаевна Ермакова
Ангелина Владимировна Пахомова
Екатерина Сергеевна Хмелевская
Эдгар Сергеевич Пан
Вячеслав Андреевич Крупин
Анна Сергеевна Поздеева
Александр Михайлович Дыгай
Евгений Германович Скурихин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" (Томский НИМЦ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" (Томский НИМЦ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" (Томский НИМЦ)
Priority to RU2019108144A priority Critical patent/RU2714679C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2714679C1 publication Critical patent/RU2714679C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0069Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form
    • A61K49/0076Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form dispersion, suspension, e.g. particles in a liquid, colloid, emulsion
    • A61K49/008Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form dispersion, suspension, e.g. particles in a liquid, colloid, emulsion lipoprotein vesicle, e.g. HDL or LDL proteins
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to experimental medicine, namely to a method for simulating a combined pathology of metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease. Method for simulating a combined pathology of metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease, where C57BL/6 female mice one day after birth, monosodium glutamate is administered subcutaneously for 10 days in dose of 2.2 mg/kg, and then on 126th day after birth, on the background of metabolic syndrome developed in animals, determined by Lie index, hyperglycemia and dyslipidemia, chronic obstructive pulmonary disease is induced by intratracheal introduction of liposaccharide in dose of 3 mcg per mouse on 126 and 129 days after birth and course intratracheal introduction of cigarette smoke extract in dose of 50 mcl per mouse on 127, 130, 133, 136, 139, 142, 149, 156, 163, 170 days after birth, followed by histological examination to determine inflammation, pulmonary emphysema, destruction of microcirculatory bed and alveolar epithelium, where in the lumen of separate alveoli there are accumulations of macrophages, there is peribronchial edema, moderate expansion of bronchioles, alveolar passages and alveoli.
EFFECT: disclosed method is effective for searching for drugs affecting metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease.
1 cl, 2 dwg, 8 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области экспериментальной биологии и медицины, и касается моделирования метаболических нарушений, осложненных хронической обструктивной болезнью легких, для поиска и разработки лекарственных средств для профилактики и лечения легочных осложнений, развивающихся при метаболическом синдроме.The invention relates to the field of experimental biology and medicine, and relates to the modeling of metabolic disorders complicated by chronic obstructive pulmonary disease, for the search and development of drugs for the prevention and treatment of pulmonary complications developing in the metabolic syndrome.

Все чаще признается, что метаболический синдром и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) являются основными причинами заболеваемости и смертности во всем мире [1]. Считается, что развитие ХОБЛ и метаболического синдрома, включает общие факторы риска, которые могут быть перекрестно связаны у отдельного пациента [2]. Существует негативное влияние метаболических нарушений и сахарного диабета на функцию легких [3]. Однако взаимосвязь механизмов развития метаболического синдрома и ХОБЛ по-прежнему неизвестна, что затрудняет лекарственную терапию [4]. В этой связи создание новой экспериментальной модели, охватывающей симптоматику метаболического синдрома и ХОБЛ, на наш взгляд, необходимо.It is increasingly recognized that metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are the leading causes of morbidity and mortality worldwide [1]. It is believed that the development of COPD and metabolic syndrome includes common risk factors that can be cross-linked in an individual patient [2]. There is a negative effect of metabolic disorders and diabetes on lung function [3]. However, the relationship between the mechanisms of development of the metabolic syndrome and COPD is still unknown, which complicates drug therapy [4]. In this regard, the creation of a new experimental model covering the symptoms of metabolic syndrome and COPD, in our opinion, is necessary.

Для разработки эффективных технологий лечения пациентов с метаболическим синдромом, осложненным хронической обструктивной болезнью легких, нацеленных на регенерацию травмированных тканей необходимо использовать адекватную экспериментальную модель, сочетающую в себе симптоматику метаболического синдрома (дислипидемия, гипергликемия) и хронической обструктивной болезни легких (эмфизема, разрушение альвеолярного эпителия и эндотелия). Адекватного прототипа в проанализированной патентной и научно-медицинской литературе не обнаружено.To develop effective technologies for treating patients with metabolic syndrome complicated by chronic obstructive pulmonary disease, aimed at regenerating injured tissues, it is necessary to use an adequate experimental model that combines the symptoms of metabolic syndrome (dyslipidemia, hyperglycemia) and chronic obstructive pulmonary disease (emphysema, destruction of the alveolar epithelium and endothelium). An adequate prototype was not found in the analyzed patent and medical literature.

Задачей, решаемой данным изобретением, является создание модели метаболического синдрома, осложненного хронической обструктивной болезнью легких, в основе которого лежат метаболические нарушения и патоморфологические изменения в поджелудочной железе и ткани легких.The problem solved by this invention is the creation of a model of the metabolic syndrome complicated by chronic obstructive pulmonary disease, which is based on metabolic disorders and pathomorphological changes in the pancreas and lung tissue.

Поставленная задача решается тем, что моделируют сочетанную патологию метаболического синдрома и хронической обструктивной болезни легких, характеризующийся тем, что мышам-самкам линии C57B L/6 через сутки после рождения подкожно вводят глутамат натрия курсом течение 10 суток в дозе 2,2 мг/кг, а затем на 126 сутки после рождения, на фоне развившегося у животных метаболического синдрома, определяемого по индексу Ли, гипергликемии и дислипидемии, индуцируют хроническую обструктивную болезнь легких интратрахеальным введением липолисахарида в дозе 3 мкг на мышь на 126 и 129 сутки после рождения и курсовым интратрахеальным введением экстракта сигаретного дыма в дозе 50 мкл на мышь на 127, 130, 133, 136, 139, 142, 149, 156, 163, 170 сутки после рождения, определяемую по воспалению, эмфиземе легких, разрушению микроциркуляторного русла и альвеолярного эпителия.The problem is solved by simulating the combined pathology of the metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease, characterized by the fact that female C57B L / 6 mice are injected subcutaneously with monosodium glutamate for 10 days at a dose of 2.2 mg / kg, and then on 126 days after birth, against the background of a metabolic syndrome developed in animals, determined by the Lee index, hyperglycemia and dyslipidemia, chronic obstructive pulmonary disease is induced by intratracheal administration of lipolysaccharide in 3 μg per mouse at 126 and 129 days after birth and course intratracheal administration of a cigarette smoke extract in a dose of 50 μl per mouse at 127, 130, 133, 136, 139, 142, 149, 156, 163, 170 days after birth, determined inflammation, emphysema, destruction of the microvasculature and alveolar epithelium.

Новым в предполагаемом способе является исследование сочетанного воздействия метаболических нарушений, индуцированных глутаматом натрия, и хронической обструктивной болезни легких, индуцированной липополисахаридом и экстрактом экстракта сигаретного дыма.New in the proposed method is the study of the combined effects of metabolic disorders induced by sodium glutamate and chronic obstructive pulmonary disease induced by lipopolysaccharide and cigarette smoke extract extract.

Предлагаемый способ моделирования метаболического синдрома и хронической обструктивной болезни легких наиболее полно раскрывает клиническую картину нарушений, свойственных метаболическому синдрому, осложненному хронической обструктивной болезнью легких.The proposed method for modeling the metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease most fully reveals the clinical picture of disorders characteristic of the metabolic syndrome complicated by chronic obstructive pulmonary disease.

Глутамат натрия (лат. natrii glutamas, англ. monosodium glutamate, глютаминат натрия [5]) - мононатриевая соль глутаминовой кислоты, популярная пищевая добавка Е621 (в этом качестве также называется «усилитель вкуса») представляет собой белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. Исследования последних лет на животных показали, что глутамат натрия, введенный новорожденным животным, может использоваться для индукции экспериментальной модели ожирения. У таких животных развивается тяжелое ожирение и сахарный диабет, клиническое течение которых схоже с развитием метаболического синдрома у человека. [6, 7]. Ожирение является ключевым компонентом метаболического синдрома, состояния, определяемого совокупностью клинических характеристик, в том числе, таких как абдоминальное ожирение, гипергликемия, гипертриглицеридемия, гипертония и низкий уровень липопротеинов высокой плотности [6].Monosodium glutamate (lat. Natrii glutamas, English monosodium glutamate, sodium glutamate [5]) - monosodium salt of glutamic acid, a popular food supplement E621 (also called a “flavor enhancer”) is a white crystalline powder, readily soluble in water . Recent animal studies have shown that monosodium glutamate administered to a newborn animal can be used to induce an experimental model of obesity. Such animals develop severe obesity and diabetes mellitus, the clinical course of which is similar to the development of the metabolic syndrome in humans. [6, 7]. Obesity is a key component of the metabolic syndrome, a condition determined by a combination of clinical characteristics, including abdominal obesity, hyperglycemia, hypertriglyceridemia, hypertension and low levels of high density lipoproteins [6].

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) представляет собой прогрессирующее заболевание легких с хроническим воспалением альвеолярной ткани и формированием эмфиземы. Курение сигарет было признано основным фактором риска развития ХОБЛ [8, 9] Для индукции эмфиземы и хронической обструктивной болезни легких в экспериментальных исследованиях используют различные методы: путем воздействия курения, интраназальной инсталляции эластазы, интраназальной инсталляции липополисахарида, воздействия диоксида серы, вдыхания сухого порошка овальбумина т.д. [9]. Сигаретный дым - это смесь более 4000 различных химических соединений, таких как свободные радикалы, токсины и т.д. Экстракт сигаретного дыма содержит почти все соединения, вдыхаемые курильщиками [9]. Важным критерием оценки модели эмфиземы и ХОБЛ является гистологическая оценка ткани легкого. По данным Американского торакального общества, эмфизема определятся как «ненормальное, постоянное расширение воздушных пространств, дистальнее конечной бронхиолы, сопровождающееся разрушением их стенок» [10]. Поэтому проведение гистологической оценки ткани легкого является обязательным критерием подтверждения развития ХОБЛ.Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a progressive lung disease with chronic inflammation of the alveolar tissue and the formation of emphysema. Cigarette smoking was recognized as the main risk factor for developing COPD [8, 9]. Various methods are used in the experimental studies for the induction of emphysema and chronic obstructive pulmonary disease: exposure to smoking, intranasal installation of elastase, intranasal installation of lipopolysaccharide, exposure to sulfur dioxide, inhalation of dry ovalbumin t powder .d. [9]. Cigarette smoke is a mixture of more than 4000 different chemical compounds, such as free radicals, toxins, etc. Cigarette smoke extract contains almost all compounds inhaled by smokers [9]. An important criterion for evaluating the model of emphysema and COPD is the histological evaluation of lung tissue. According to the American Thoracic Society, emphysema is defined as “abnormal, constant expansion of air spaces distal to the final bronchiole, accompanied by the destruction of their walls” [10]. Therefore, a histological evaluation of lung tissue is a mandatory criterion for confirming the development of COPD.

На сегодняшний день понимание метаболического синдрома и ХОБЛ эволюционировало от понятия болезнь, ограниченная нарушением жирового обмена и дыхательными путями соответственно, к более «сложным заболеваниям» часто связанным другими хроническими заболеваниями. В качестве наиболее вероятных механизмов развития осложнений предлагаются системное воспаление, способствующее развитию, как метаболического синдрома, так и ХОБЛ [11]. Поэтому в клиническом ведении таких пациентов пытаются лечить все эти потенциальные сопутствующие заболевания и их недействующие механизмы. Однако, лекарственных препаратов, успешно используемых в лечении хронических заболеваний, таких как метаболические нарушения, осложненные хронической обструктивной болезнью легких нет. Во многом, сложившаяся ситуация связана с отсутствием адекватных экспериментальных моделей индуцированных метаболических нарушений, осложненных хронической обструктивной болезнью легких, которые позволили бы произвести отбор препаратов, эффективных в условиях обеих патологий.To date, an understanding of metabolic syndrome and COPD has evolved from the concept of a disease limited by impaired fat metabolism and respiratory tract, respectively, to more “complex diseases” often associated with other chronic diseases. As the most likely mechanisms for the development of complications, systemic inflammation is proposed that promotes the development of both metabolic syndrome and COPD [11]. Therefore, in the clinical management of such patients, they are trying to treat all these potential concomitant diseases and their inactive mechanisms. However, there are no drugs successfully used in the treatment of chronic diseases, such as metabolic disorders complicated by chronic obstructive pulmonary disease. In many respects, the current situation is associated with the lack of adequate experimental models of induced metabolic disorders complicated by chronic obstructive pulmonary disease, which would allow the selection of drugs effective in both pathologies.

Отличительные признаки проявили в заявляемой совокупности новые свойства явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и неочевидные для специалиста.Distinctive features showed in the claimed combination of new properties that are not explicitly derived from the prior art in this field and are not obvious to a specialist.

Идентичной совокупности признаков не обнаружено в проанализированной патентной и научно-медицинской литературе.An identical set of features was not found in the analyzed patent and medical literature.

Способ может быть использован для поиска эффективных лекарственных средств, способных влиять на метаболических синдром и хроническую обструктивную болезнь легких. Исходя из вышеизложенного, заявляемое изобретение соответствует критериям патентоспособности изобретения «Новизна» и «Изобретательский уровень» и «Промышленная применимость».The method can be used to search for effective drugs that can affect metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease. Based on the foregoing, the claimed invention meets the patentability criteria of the invention of "Novelty" and "Inventive step" and "Industrial applicability".

Предлагаемый способ изучен в экспериментах на 40 мышах-самках линии C57B L/6. Животные поступили из отдела экспериментальных биологических моделей НИИФиРМ им. Е.Д. Гольдберга (ветеринарное удостоверение имеется). Содержание животных и экспериментальный дизайн одобрены Этическим комитетом НИИФиРМ им. Е.Д. Гольдберга и соответствуют международным правилам, принятым Европейской Конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей.The proposed method was studied in experiments on 40 female mice of the C57B L / 6 line. Animals came from the Department of Experimental Biological Models NIIIFiRM them. E.D. Goldberg (veterinary certificate is available). The keeping of animals and experimental design are approved by the Ethics Committee of the NIIIFiRM them. E.D. Goldberg and comply with international rules adopted by the European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for experimental and other scientific purposes.

С целью исключения сезонных колебаний изучаемых показателей все эксперименты проведены в осенне-зимний период. Забор материала осуществляют в утренние часы. Мышей умерщвляют передозировкой СО2. Количество животных в каждой группе не менее 20 особей.In order to exclude seasonal variations in the studied parameters, all experiments were carried out in the autumn-winter period. Material sampling is carried out in the morning. Mice are killed by an overdose of CO 2 . The number of animals in each group is at least 20 individuals.

Способ будет понятен из следующего описания и приложенных к нему фигур 1 и 2.The method will be clear from the following description and the attached figures 1 and 2.

На фиг. 1 изображено легкое мыши на 188 сутки эксперимента, при окрашивании ткани легкого гематоксилином и эозином: а, б, в - интактной, где а - верхнее легочное поле, б - среднее легочное поле, в - нижнее легочное поле; г, д, е - получавшей глутамат натрия и с индуцированной хронической обструктивной болезнью легкого, где г - верхнее легочное поле, д - среднее легочное поле, е - нижнее легочное поле. Увеличение × 100.In FIG. 1 shows the lung of a mouse on day 188 of the experiment, when staining lung tissue with hematoxylin and eosin: a, b, c - intact, where a - upper pulmonary field, b - middle pulmonary field, c - lower pulmonary field; g, e, e - receiving sodium glutamate and with induced chronic obstructive pulmonary disease, where g is the upper pulmonary field, e is the middle pulmonary field, e is the lower pulmonary field. Magnification × 100.

На фиг. 2 изображено легкое мыши на 188 сутки эксперимента, при иммуногистохимическом окрашивании ткани легкого для следующих маркеров: CD31 (а, д), α1-антитрипсин (A1AT) (б, е), инсулин (в, ж), пан-цитокератин (АЕ1 / АЕ3) (г, з):.а, б, в, г - интактной; д, е, ж, з - получавшей глутамат натрия и с индуцированной хронической обструктивной болезнью легкого. Увеличение × 100.In FIG. Figure 2 shows the lung of a mouse on day 188 of the experiment, with immunohistochemical staining of lung tissue for the following markers: CD31 (a, e), α1-antitrypsin (A1AT) (b, f), insulin (c, g), pan-cytokeratin (AE1 / AE3) (g, h): a, b, c, d - intact; d, f, g, h - treated with monosodium glutamate and with induced chronic obstructive pulmonary disease. Magnification × 100.

Способ осуществляют следующим образом:The method is as follows:

Экспериментальный метаболический синдром вызывают введением глутамата натрия (с 1 по 10 день жизни, ежедневно, подкожно в дозе 2,2 мг/г) [12]. Дату рождения животных считают 1 днем эксперимента. На 124-е сутки эксперимента проводят вычисления индекса Ли (индекс массы тела) [12]. Этот индекс рассчитывают как кубический корень из массы тела (г) * 10 / носоанальная длина (мм). У животных самок со значениями индекса Ли более 0,300, нарушениями глюкозотолерантного теста, на 126 сутки эксперимента индуцируют эмфизему легких.The experimental metabolic syndrome is caused by the introduction of sodium glutamate (from 1 to 10 days of life, daily, subcutaneously at a dose of 2.2 mg / g) [12]. The date of birth of animals is considered 1 day of the experiment. On the 124th day of the experiment, the Lie index (body mass index) is calculated [12]. This index is calculated as the cubic root of body weight (g) * 10 / nasal length (mm). In female animals with a Lie index of more than 0.300 and impaired glucose tolerance test, lung emphysema is induced on day 126 of the experiment.

Предварительно получают экстракт сигаретного дыма из сигарет марки L&M REDLABEL 2 сигареты на/мл (состав 1 сигареты: смола 10 мг/сиг, никотин 0,8 мг/сиг, СО10 мг/сиг). Перед получением экстракта удаляют сигаретный фильтр, длина сигареты с фильтром 80 мм, при удалении фильтра 55 мм. Экстракцию производят путем протягивания дыма зажженной сигареты через фосфатный буфер с постоянной скоростью, при помощи вакуумного насоса, сигарета сжигается до длины 5 мм. Время сжигания одной сигареты составляет 180 секунд. Для удаления частиц полученный экстракт фильтруют через бактериальный фильтр с величиной поры 45 нм. Для стандартизации полученного экстракта перед и после фильтрации раствора проводят измерение рН (рН~7) и оптической плотности на длинах волн 405 и 540 нм (D405~237, D540~123).Pre-obtained cigarette smoke extract from L&M REDLABEL cigarettes 2 cigarettes per ml (composition of 1 cigarette: resin 10 mg / sig, nicotine 0.8 mg / sig, CO10 mg / sig). Before receiving the extract, remove the cigarette filter, the length of the cigarette with the filter is 80 mm, while removing the filter 55 mm. The extraction is carried out by pulling the smoke of a lit cigarette through a phosphate buffer at a constant speed, using a vacuum pump, the cigarette is burned to a length of 5 mm. The burning time of one cigarette is 180 seconds. To remove particles, the resulting extract is filtered through a bacterial filter with a pore size of 45 nm. To standardize the extract obtained, before and after filtering the solution, pH (pH ~ 7) and optical density are measured at wavelengths of 405 and 540 nm (D 405 ~ 237, D 540 ~ 123).

Для инициации острой фазы воспаления используют липополисахарид (ЛПС). Липополисахарид - компонент клеточной стенки грамотрицательных бактерий Е. coli О111: В4 («Lipopolysaccharides from Escherichia coli О111:B4», «Sigma», США). ЛПС стимулирует клетки врожденной иммунной системы Toll-подобным рецептором 4, являющимся членом семейства Toll-подобных рецепторных белков, который распознает общие связанные с патогенами молекулярные структуры (PAMPs), вызывая тем самым усиление воспалительной реакции [13].Lipopolysaccharide (LPS) is used to initiate the acute phase of inflammation. Lipopolysaccharide is a component of the cell wall of gram-negative bacteria E. coli O111: B4 (Lipopolysaccharides from Escherichia coli O111: B4, Sigma, USA). LPS stimulates the cells of the innate immune system with the Toll-like receptor 4, a member of the Toll-like receptor protein family, which recognizes common pathogen-related molecular structures (PAMPs), thereby causing an increase in the inflammatory response [13].

Хроническую обструктивную болезнь легких вызывают курсовым интратрахеальным введением липополисахарида и экстракта сигаретного дыма [9, 14, 15]. ЛПС в дозе 3 мкг/мышь в 50 мкл фосфатного буфера и 50 мкл экстракта сигаретного дыма вводят интратрахеально [16]. При введении ЛПС и экстракта сигаретного дыма применяют общую анестезию (пентобарбитал, золетил и ксилазин). Введение ЛПС производится на 126 и 129 сутки эксперимента. Экстракт сигаретного дыма вводят на 127, 130, 133, 136, 139, 142, 149, 156, 163, 170 сутки эксперимента.Chronic obstructive pulmonary disease is caused by the course of intratracheal administration of lipopolysaccharide and cigarette smoke extract [9, 14, 15]. LPS at a dose of 3 μg / mouse in 50 μl of phosphate buffer and 50 μl of cigarette smoke extract is administered intratracheally [16]. With the introduction of LPS and cigarette smoke extract, general anesthesia (pentobarbital, zoletil and xylazine) is used. The introduction of LPS is performed on 126 and 129 days of the experiment. Cigarette smoke extract is administered on 127, 130, 133, 136, 139, 142, 149, 156, 163, 170 days of the experiment.

Контролируется модель по показателям уровня глюкозы, измерения липидного профиля в крови и проведением стандартных гистологических исследований легких с подсчетом площади эмфиземы [14]. Уровень глюкозы в крови определяют при помощи глюкометра (Accu-Chek Performa Nanu ("Roche Diagnostes GmbH", Germany). Измерение исходного уровня глюкозы в крови у животных проводят после 16-и часовой депривации корма, все последующие измерения уровня глюкозы также производят после 12-и часовой депривации еды. Оценку липидного профиля (ЛПНП, ЛПВП, триглицериды) проводят стандартными биохимическими методами.The model is controlled by indicators of glucose level, measurement of the lipid profile in the blood and standard histological studies of the lungs with the calculation of the emphysema area [14]. The blood glucose level is determined using a glucometer (Accu-Chek Performa Nanu (Roche Diagnostes GmbH, Germany). The initial blood glucose level in animals is measured after 16 hours of feed deprivation, all subsequent glucose measurements are also taken after 12 and hourly food deprivation. Assessment of lipid profile (LDL, HDL, triglycerides) is carried out by standard biochemical methods.

На 124 и 186 сутки эксперимента проводят глюкозотолерантный тест. На первом этапе проводят забор образца крови для оценки исходного уровня глюкозы у экспериментальных животных. Через 1 ч после этого производят внутрижелудочную инъекцию глюкозы (D-глюкоза, Sigma-Aldrich, США) в дозе 2 г/кг. Согласно данным литературы, ответ организма животных на низкие дозы глюкозы при ее внутрижелудочном введении слабый, поэтому используется доза глюкозы 2 г/кг [17]. Первый забор крови для исследования уровня глюкозы проводят через 30 мин после инъекции глюкозы, далее исследование содержания глюкозы производят с интервалом в 30 мин, продолжительность исследования составила 90 мин.On the 124th and 186th day of the experiment, a glucose tolerance test is performed. At the first stage, a blood sample is taken to evaluate the initial glucose level in experimental animals. 1 hour after this, an intragastric injection of glucose (D-glucose, Sigma-Aldrich, USA) is carried out at a dose of 2 g / kg. According to the literature, the response of animals to low doses of glucose during its intragastric administration is weak, therefore, a dose of glucose of 2 g / kg is used [17]. The first blood sampling for the study of glucose levels is carried out 30 minutes after glucose injection, then the glucose content is studied at intervals of 30 minutes, the duration of the study was 90 minutes.

Для морфологических исследований правую долю легкого фиксируют в 10% растворе нейтрального формалина, проводят через спирты восходящих концентраций до ксилола и заливают в парафин по стандартной методике. Депарафинизированные срезы толщиной 5 мкм окрашивают гематоксилин-эозином [17]. Микропрепараты от каждого экспериментального животного исследуются под световым микроскопом Axio Lab.A1 («Carl Zeiss», Germany) на 100- и 400-кратном увеличениях. Оцениваются нарушения гистоархитектоники ткани легких, наличие отека и воспалительной инфильтрации, венозного застоя, утолщения стенок сосудов и бронхов [18, 19].For morphological studies, the right lobe of the lung is fixed in a 10% solution of neutral formalin, passed through ascending alcohols to xylene and poured into paraffin according to standard methods. Deparaffinized sections with a thickness of 5 μm were stained with hematoxylin-eosin [17]. Micropreparations from each experimental animal are examined under an Axio Lab.A1 light microscope (Carl Zeiss, Germany) at 100- and 400-fold magnifications. Violations of the histoarchitectonics of lung tissue, the presence of edema and inflammatory infiltration, venous stasis, thickening of the walls of blood vessels and bronchi are evaluated [18, 19].

Для каждого экспериментального животного делается минимум 5 микрофотографий без перекрытия по всей поверхности среза легочной ткани при 100-кратном увеличении. Использованная система состоит из микроскопа Axio Lab.A1 («Carl Zeiss», Germany) с видеокамерой AxioCam ERc5s («Carl Zeiss», Germany), подключенной к персональному компьютеру. Полученные изображения обрабатываются с помощью программного обеспечения AxioVision Rel.4.8.2. Площадь эмфизематозно-расширенных альвеол в легких определяется с использованием специальной функции для подсчета площади объекта на изображении. Срезы бронхов и кровеносных сосудов изымаются из анализируемых областей.For each experimental animal, at least 5 micrographs are taken without overlapping over the entire surface area of the lung tissue at a 100-fold increase. The system used consists of an Axio Lab.A1 microscope (Carl Zeiss, Germany) with an AxioCam ERc5s video camera (Carl Zeiss, Germany) connected to a personal computer. The resulting images are processed using AxioVision Rel.4.8.2 software. The area of emphysematous dilated alveoli in the lungs is determined using a special function to calculate the area of the object in the image. Sections of the bronchi and blood vessels are removed from the analyzed areas.

Расчет относительной площади эмфиземы производится по формуле 1:The calculation of the relative area of emphysema is made according to the formula 1:

Figure 00000001
Figure 00000001

где ∑а - сумма пикселей, занимаемых эмфизематозно-расширенными альвеолами, во всех снимках одного препарата, S - количество пикселей соответствующее полной площади снимка (при использовании данной фотокамеры и программы - 4423680), b - сумма пикселей, занимаемых пустой частью предметного стекла, во всех снимках одного препарата [20-22].where ∑a is the sum of pixels occupied by emphysema-dilated alveoli in all images of one preparation, S is the number of pixels corresponding to the total area of the image (using this camera and program - 4423680), b is the sum of pixels occupied by the empty part of the glass slide, all pictures of one drug [20-22].

Иммуногистохимическое исследование легких проводят на 188 сутки эксперимента. Срезы легочной ткани помещаются на предметные стекла с адгезивным полилизиновым покрытием (Leica biosystems, Германия). Перед окрашиванием проводят депарафинизацию срезов ткани, с последующей демаскировкой антигена в цитратном буфере (рН=6) в течение 20 минут. Инкубирование с первичными антителами проводят во влажной камере при 37°С. Для выявления специфических клеточных маркеров используют следующие первичные антитела: поликлональные антитела к инсулину (ab63820, Abcam, США), поликлональные антитела к мембранному белку CD31 (ab28364, Abcam, США), поликлональные антитела к α1-антитрипсину (ab9373, Abcam, США), моноклональные антитела к пан-цитокератину (АЕ1/АЕ3) (ab80826, Abcam, США). Для детекции антител используется система визуализации в соответствии с инструкцией производителя (Spring bioscience, USA). Контрастирование срезов производится при помощи гематоксилина. После окраски срезы дегидрируются в ксилоле и заключаются в монтирующую среду. Для получения микрофотографий используется микроскоп Axio Lab.A1 (Carl Zeiss, Germany) с камерой AxioCam ERc5s (Carl Zeiss, Germany). Анализ изображений и подсчет клеток экспрессирующих детектируемые антигены производится при помощи программы ImageJ. Для каждого экспериментального животного делается минимум 10 микрофотографий без перекрытия по всей поверхности среза легочной ткани при 100-кратном увеличении. Процент окрашенных клеток оценивают, подсчитывая количество окрашенных клеток по отношению к общему количеству клеток ткани легких.Immunohistochemical examination of the lungs is carried out on the 188th day of the experiment. Sections of lung tissue were placed on slides with an adhesive polylysine coating (Leica biosystems, Germany). Before staining, dewaxing of tissue sections is carried out, followed by unmasking the antigen in citrate buffer (pH = 6) for 20 minutes. Incubation with primary antibodies is carried out in a humid chamber at 37 ° C. The following primary antibodies are used to detect specific cell markers: polyclonal antibodies to insulin (ab63820, Abcam, USA), polyclonal antibodies to membrane protein CD31 (ab28364, Abcam, USA), polyclonal antibodies to α1-antitrypsin (ab9373, Abcam, USA), monoclonal antibodies to pan-cytokeratin (AE1 / AE3) (ab80826, Abcam, USA). For detection of antibodies, a visualization system is used in accordance with the manufacturer's instructions (Spring bioscience, USA). Sections are contrasted using hematoxylin. After staining, the sections are dehydrogenated in xylene and enclosed in a mounting medium. To obtain micrographs, an Axio Lab.A1 microscope (Carl Zeiss, Germany) with an AxioCam ERc5s camera (Carl Zeiss, Germany) is used. Image analysis and counting of cells expressing detectable antigens is performed using the ImageJ program. For each experimental animal, a minimum of 10 micrographs are taken without overlapping over the entire surface of the lung tissue slice at a 100-fold increase. The percentage of stained cells is estimated by counting the number of stained cells in relation to the total number of lung tissue cells.

Статистическую обработку полученных результатов проводят методами вариационной статистики с использованием пакета статистической обработки данных SPSS 12,0. Вычисляют среднее арифметическое (М), ошибку среднего арифметического (m), значение вероятности (Р). Различие двух сравниваемых величин считают достоверным в том случае, если вероятность их тождества была меньше 5% (Р<0,05). Используя выборочные коэффициенты асимметрии и эксцесса, оценивают степень приближения закона распределения исследуемого признака к нормальному. В случаях нормального распределения признаков для статистической оценки применяют параметрический t-критерий Стьюдента. При больших отклонениях распределений признака от нормального вида для независимых выборок используют непараматрический критерий U-критерий Уилкоксона. Для выявления достоверности различий качественных показателей используют критерий углового преобразования Фишера.Statistical processing of the results is carried out by methods of variation statistics using the statistical processing package SPSS 12.0. The arithmetic mean (M), the arithmetic mean error (m), the probability value (P) are calculated. The difference between the two compared values is considered reliable if the probability of their identity was less than 5% (P <0.05). Using selective asymmetry and excess coefficients, the degree of approximation of the distribution law of the investigated trait to normal is estimated. In cases of a normal distribution of attributes, the Student's parametric t-test is used for statistical evaluation. With large deviations of the distribution of the trait from the normal form, for independent samples, the non-paramatric Wilcoxon criterion U is used. To determine the reliability of differences in qualitative indicators, the Fisher angular transformation criterion is used.

Пример 1.Example 1

Проведенные эксперименты позволяют показать, что моделирование метаболических нарушений приводит к достоверному увеличению индекса Ли у мышей самок линии C57BL/6 к 124 суткам эксперимента (Таблица 1).The experiments performed show that the modeling of metabolic disorders leads to a significant increase in the Lie index in mice of the C57BL / 6 female line by 124 days of the experiment (Table 1).

Figure 00000002
Figure 00000002

Примечание. * - различия статистически достоверны по сравнению с интактным контролем (р<0,05);Note. * - the differences are statistically significant compared with the intact control (p <0.05);

Критерием выраженности нарушения метаболизма глюкозы является глюкозотолерантный тест. У животных интактного контроля и у мышей с метаболическими нарушениями проводится глюкозотолерантный тест. В ответ на инъекцию глюкозы у интактных животных регистрируется достоверное повышение уровня глюкозы в крови на протяжении 30 минут наблюдения (Таблица 2). У животных с метаболическими нарушениями регистрируется более выраженное увеличение уровня глюкозы и наблюдается увеличение площади под кривой (AUC) (Таблица 2).A criterion for the severity of impaired glucose metabolism is the glucose tolerance test. In animals of intact control and in mice with metabolic disorders, a glucose tolerance test is performed. In response to glucose injection in intact animals, a significant increase in blood glucose levels was recorded over 30 minutes of observation (Table 2). In animals with metabolic disorders, a more pronounced increase in glucose level is recorded and an increase in the area under the curve (AUC) is observed (Table 2).

Моделирование метаболических нарушений вызывает повышение концентрации ЛПНП в сыворотке крови на 124 сутки эксперимента (Таблица 3). Изменения со стороны ЛПВП, триглицеридов направлены в сторону снижения показателей.Modeling of metabolic disorders causes an increase in the concentration of LDL in the blood serum on the 124th day of the experiment (table 3). Changes in HDL, triglycerides are directed towards lowering indicators.

Figure 00000003
Figure 00000003

Примечание. * - различия статистически достоверны по сравнению с интактным контролем (р<0,05); # - различия статистически достоверны по сравнению с исходным уровнем (р<0,05).Note. * - the differences are statistically significant compared with the intact control (p <0.05); # - differences are statistically significant compared with the initial level (p <0.05).

Figure 00000004
Figure 00000004

Примечание. * - различия статистически достоверны по сравнению с интактным контролем (р<0,05)Note. * - the differences are statistically significant compared with the intact control (p <0.05)

Таким образом, введение глутамата натрия с 1 по 10 день жизни, ежедневно, подкожно в дозе 2,2 мг/г вызывает метаболический синдром мышей самок линии C57BL/6 к 124 суткам эксперимента, о чем свидетельствует увеличение индекса Ли у животных, нарушения при проведении глюкозотолерантном тесте и нарушения со стороны липидного обмена.Thus, the administration of sodium glutamate from 1 to 10 days of life, daily, subcutaneously at a dose of 2.2 mg / g, causes the metabolic syndrome of C57BL / 6 female mice by 124 days of the experiment, as evidenced by an increase in the Li index in animals, and violations during glucose tolerance test and disorders of lipid metabolism.

У мышей самок линии C57BL/6 со значениями индекса Ли более 0,300, нарушениями толерантности к глюкозе на 126 сутки эксперимента индуцируют ХОБЛ.In mice of C57BL / 6 females with a Lie index of more than 0.300 and impaired glucose tolerance, COPD was induced on day 126 of the experiment.

На фоне развития сочетанной патологии метаболических нарушений и ХОБЛ у животных регистрируют показатели, позволяющие подтвердить развитие метаболических нарушений и ХОБЛ.Against the background of the development of the combined pathology of metabolic disorders and COPD in animals, indicators are recorded to confirm the development of metabolic disorders and COPD.

Индекс Ли увеличивается во всех группах в течение жизни, и, как и ожидается, группа с метаболическим синдромом и ХОБЛ показывает значительно более высокое значение, чем контрольные интактные мыши, к 188 суткам эксперимента (Таблица 4).The Lee index increases in all groups throughout life, and, as expected, the group with metabolic syndrome and COPD shows a significantly higher value than control intact mice by 188 days of the experiment (Table 4).

Figure 00000005
Figure 00000005

Примечание. * - различия статистически достоверны по сравнению с интактным контролем (р<0,05)Note. * - the differences are statistically significant compared with the intact control (p <0.05)

Важным критерием подтверждения метаболических нарушений являются изменения в метаболизме глюкозы. Проведенный на 186 сутки эксперимента глюкозотолерантный тест демонстрирует снижение уровня гомеостаза глюкозы у мышей с метаболическим синдромом и ХОБЛ (Таблица 5). Кроме того, к 188 суткам эксперимента в этой группе мышей наблюдаются достоверно более высокие показатели уровня глюкозы в крови (Таблица 6).An important criterion for confirming metabolic disorders is a change in glucose metabolism. A glucose tolerance test performed on day 186 of the experiment demonstrates a decrease in glucose homeostasis in mice with metabolic syndrome and COPD (Table 5). In addition, by 188 days of the experiment, significantly higher blood glucose levels were observed in this group of mice (Table 6).

Figure 00000006
Figure 00000006

Примечание. * - различия статистически достоверны по сравнению с интактным контролем (р<0,05);Note. * - the differences are statistically significant compared with the intact control (p <0.05);

Figure 00000007
Figure 00000007

Примечание. * - различия статистически достоверны по сравнению с интактным контролем (р<0,05)Note. * - the differences are statistically significant compared with the intact control (p <0.05)

Далее у животных оцениваются показатели, свидетельствующие о развитии хронической обструктивной болезни легких. При предварительной макроскопической оценке легких выявляется увеличение органа в объеме у мышей контрольной группы, отмечается мягкость его консистенции и потеря эластичности ткани по сравнению с интактными животными, при этом ткань органа спадается и легко повреждается. Кроме этого, наблюдается гиперемия ткани легкого, при разрезе выделяется геморрагический экссудат, обнаруживается увеличение правого желудочка сердца и расширение крупных сосудов. Гистологическое исследование показывает, что в условиях введения ЛПС и экстракта сигаретного дыма на фоне развития метаболического синдрома в просвете отдельных альвеол обнаруживаются скопления макрофагов, имеет место перибронхиальный отек, отмечается умеренное растяжение бронхиол, альвеолярных ходов и альвеол. Кроме этого наблюдается разрывы альвеолярных перегородок, отмечаются единичные ателектазы, происходит истончение альвеолярных капилляров и их запустевание (фиг. 1, таблица 7). В результате действия ЛПС и экстракта сигаретного дыма на эластические волокна в паренхиме легких мышей развивается диффузная эмфизема. Наиболее выраженная эмфизема регистрируется в нижнем легочном поле, затем по интенсивности поражения следует среднее легочное поле и замыкает ряд верхнее легочное поле (таблица 7).Further, animals are evaluated indicators indicating the development of chronic obstructive pulmonary disease. A preliminary macroscopic evaluation of the lungs reveals an increase in the volume of the organ in mice of the control group, there is a softness of its consistency and loss of tissue elasticity compared to intact animals, while the organ tissue falls and is easily damaged. In addition, there is hyperemia of the lung tissue, hemorrhagic exudate is secreted during the incision, an increase in the right ventricle of the heart and the expansion of large vessels are detected. Histological examination shows that under the conditions of the introduction of LPS and cigarette smoke extract against the background of the development of the metabolic syndrome, macrophage accumulations are detected in the lumen of individual alveoli, peribronchial edema occurs, moderate stretching of bronchioles, alveolar passages and alveoli is noted. In addition, ruptures of the alveolar septa are observed, single atelectases are noted, the alveolar capillaries are thinning and desolate (Fig. 1, table 7). As a result of the action of LPS and cigarette smoke extract on elastic fibers, diffuse emphysema develops in the lung mouse parenchyma. The most pronounced emphysema is recorded in the lower pulmonary field, then the average pulmonary field follows the intensity of the lesion and closes the row of the upper pulmonary field (table 7).

Figure 00000008
Figure 00000008

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с интактным контролем (р<0,05; U - критерий Манна-Уитни).Note: * - the differences are significant compared with the intact control (p <0.05; U - Mann-Whitney test).

При иммуогистохимическом исследовании ткани легкого у мышей Введение экстракта сигаретного дыма достоверно уменьшает количество клеток, экспрессирующих CD31, α1-антитрипсин и пан-цитокератин (АЕ1/АЕ3), в легочной ткани мышей метаболическим нарушениями и ХОБЛ по сравнению с интактным контролем на 188 сутки эксперимента (фиг. 2, таблица 8). Изучение экспрессии инсулина в легочной ткани мышей не выявляет различий между группами.An immunohistochemical study of lung tissue in mice. The introduction of cigarette smoke extract significantly reduces the number of cells expressing CD31, α1-antitrypsin and pan-cytokeratin (AE1 / AE3) in the lung tissue of mice with metabolic disorders and COPD compared with the intact control on day 188 of the experiment ( Fig. 2, table 8). A study of the expression of insulin in the lung tissue of mice does not reveal differences between the groups.

Figure 00000009
Figure 00000009

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с интактным контролем (р<0,05; U - критерий Манна-Уитни).Note: * - the differences are significant compared with the intact control (p <0.05; U - Mann-Whitney test).

Таким образом, введение глутамата натрия, подкожно в дозе 2,2 мг/г в течение 10 дней начиная через сутки после рождения, мышам-самкам линии C57BL/6 и последующее двукратное интратрахеальное введение липолисахарида на 126 и 129 сутки эксперимента в дозе 3 мкг на мышь и курсовое интратрахеальное введение экстракта сигаретного дыма на 127, 130, 133, 136, 139, 142, 149, 156, 163, 170 сутки эксперимента в дозе 50 мкл на мышь, вызывает к 188 суткам эксперимента формирование метаболических нарушений (гипергликемия, нарушения глюкозотолерантного теста, гиперхолистеринемия) и патоморфологических изменений в легких (деструктивные изменения легочной ткани).Thus, the administration of sodium glutamate, subcutaneously at a dose of 2.2 mg / g for 10 days starting one day after birth, to female C57BL / 6 mice and the subsequent two-fold intratracheal administration of lipolisaccharide at 126 and 129 days of the experiment at a dose of 3 μg per mouse and course intratracheal administration of cigarette smoke extract on 127, 130, 133, 136, 139, 142, 149, 156, 163, 170 days of the experiment at a dose of 50 μl per mouse, causing metabolic disturbances (hyperglycemia, glucose tolerance disorders) by 188 days of the experiment test, hypercholisterinemia) and pa omorfologicheskih changes in the lungs (destructive changes in lung tissue).

Литература:Literature:

1. Wouters EFM Obesity and Metabolic Abnormalities in Chronic Obstructive Pulmonary Disease. //Ann Am Thorac Soc. 2017 Nov;14 (Supplement_5) :S389-S394. doi: 10.1513/AnnalsATS.201705-371 AW1. Wouters EFM Obesity and Metabolic Abnormalities in Chronic Obstructive Pulmonary Disease. // Ann Am Thorac Soc. 2017 Nov; 14 (Supplement_5): S389-S394. doi: 10.1513 / AnnalsATS.201705-371 AW

2. Clini E., Crisafulli E., Radaeli A., Malerba M. COPD and the metabolic syndrome: an intriguing association // Intern Emerg Med. 2013. 8:283-289. doi: 10.1007/s11739-011-0700-x2. Clini E., Crisafulli E., Radaeli A., Malerba M. COPD and the metabolic syndrome: an intriguing association // Intern Emerg Med. 2013.8: 283-289. doi: 10.1007 / s11739-011-0700-x

3. Ehrlich SF, Quesenberry JrCP, Van Den Eeden SK, Shan J, Ferrara A. Patients diagnosed with diabetes are at increased risk for asthma, COPD, pulmonary fibrosis, and pneumonia but not lung cancer. // Diabetes Care. 2010; 33(1):55-60.3. Ehrlich SF, Quesenberry JrCP, Van Den Eeden SK, Shan J, Ferrara A. Patients diagnosed with diabetes are at increased risk for asthma, COPD, pulmonary fibrosis, and pneumonia but not lung cancer. // Diabetes Care. 2010; 33 (1): 55-60.

4. Dixon AE, Suratt ВТ. Chair's Summary: Obesity and Associated Changes in Metabolism, Implications for Lung Diseases. // Ann Am Thorac Soc. 2017 Nov; 14(Supplement_5):S314-S315. doi: 10.1513/AnnalsATS.201702-116AW.4. Dixon AE, Suratt BT. Chair's Summary: Obesity and Associated Changes in Metabolism, Implications for Lung Diseases. // Ann Am Thorac Soc. 2017 Nov; 14 (Supplement_5): S314-S315. doi: 10.1513 / AnnalsATS.201702-116AW.

5. ГОСТ 18487-80 «Блюда консервированные обеденные для спецпотребителя. Технические условия»; ГОСТ 50847-96 «Концентраты пищевые первых и вторых обеденных блюд быстрого приготовления. Технические условия»; ГОСТ 7457 «Консервы рыбные. Паштеты. Технические условия».5. GOST 18487-80 “Canned lunch dishes for special consumers. Technical conditions "; GOST 50847-96 "Food concentrates of the first and second lunch dishes of instant cooking. Technical conditions "; GOST 7457 "Canned fish. Pastes. Technical conditions. "

6. Sasaki Y., Suzuki W., Shimada Т. at all. Dose dependent development of diabetes mellitus and non-alcoholic steatohepatitis in monosodium glutamate-induced obese mice // Life Sciences. 2009. 85 490-498.6. Sasaki Y., Suzuki W., Shimada T. at all. Dose dependent development of diabetes mellitus and non-alcoholic steatohepatitis in monosodium glutamate-induced obese mice // Life Sciences. 2009.85 490-498.

7. Salisu N, Aliyu FS, Garba H, Garba MH. Anaemogenic, Obesogenic And Thermogenic Potentials Of Graded Doses Of Monosodium Glutamate Sub-Acutely Fed To Experimental Wistar Rats. // Curr Clin Pharmacol. 2018. Oct 2. doi: 10.2174/1574884713666181002120657.7. Salisu N, Aliyu FS, Garba H, Garba MH. Anaemogenic, Obesogenic And Thermogenic Potentials Of Graded Doses Of Monosodium Glutamate Sub-Acutely Fed To Experimental Wistar Rats. // Curr Clin Pharmacol. 2018. Oct 2. doi: 10.2174 / 1574884713666181002120657.

8. Kratzer A., Wei Chu H., Salys J., Moumen Z., Leberl M., at all. Endothelial cell adhesion molecule CD146: implications for its role in the pathogenesis of COPD // Journal of Pathology J Pathol. 2013; 230: 388-398 DOI: 10.1002/path.41978. Kratzer A., Wei Chu H., Salys J., Moumen Z., Leberl M., at all. Endothelial cell adhesion molecule CD146: implications for its role in the pathogenesis of COPD // Journal of Pathology J Pathol. 2013; 230: 388-398 DOI: 10.1002 / path.4197

9. He Z.H., Chen P., Chen Y., He S.D., Ye J.R., Zhang H.L., Cao J. Comparison between cigarette smoke-induced emphysema and cigarette smoke extract-induced emphysema. // Tob Induc Dis. 2015. Mar 25; 13(1):6. doi: 10.1186/s12971-015-0033-z.9. He Z.H., Chen P., Chen Y., He S.D., Ye J.R., Zhang H.L., Cao J. Comparison between cigarette smoke-induced emphysema and cigarette smoke extract-induced emphysema. // Tob Induc Dis. 2015. Mar 25; 13 (1): 6. doi: 10.1186 / s12971-015-0033-z.

10. Delzell JE Jr. Common lung conditions: chronic obstructive pulmonary disease. // P Essent. 2013 Jun; 409:23-31.10. Delzell JE Jr. Common lung conditions: chronic obstructive pulmonary disease. // P Essent. 2013 Jun; 409: 23-31.

11. Clini E., Crisafulli E., Radaeli A., Malerba M. COPD and the metabolic syndrome: an intriguing association // Intern Emerg Med (2013) 8:283-289. doi: 10.1007/s11739-011-0700-x.11. Clini E., Crisafulli E., Radaeli A., Malerba M. COPD and the metabolic syndrome: an intriguing association // Intern Emerg Med (2013) 8: 283-289. doi: 10.1007 / s11739-011-0700-x.

12. Cameron D.P., Poon T. K.-Y., Smith G.C. Effects of Monosodium Glutamate Administration in the Neonatal Period on the Diabetic Syndrome in KK Mice // Diabetologia. 1976. 12, 621-626.12. Cameron D.P., Poon T. K.-Y., Smith G.C. Effects of Monosodium Glutamate Administration in the Neonatal Period on the Diabetic Syndrome in KK Mice // Diabetologia. 1976.12, 621-626.

13. Wu, K.-C. Huang SS, Kuo YH, Ho YL, Yang CS, Chang YS, Huang GJ. Ugonin M, a Helminthostachys zeylanica constituent, prevents LPS-induced acute lung injury through TLR4-mediated MAPK and NF-kB signaling pathways // Molecules. 2017. Vol. 22 (573). P. 1-15.13. Wu, K.-C. Huang SS, Kuo YH, Ho YL, Yang CS, Chang YS, Huang GJ. Ugonin M, a Helminthostachys zeylanica constituent, prevents LPS-induced acute lung injury through TLR4-mediated MAPK and NF-kB signaling pathways // Molecules. 2017. Vol. 22 (573). P. 1-15.

14. Chen Y., Hanaoka M., Chen P. Protective effect of beraprost sodium, a stable prostacyclin analog, in the development of cigarette smoke extract-induced // American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 2009. V. 296(4). P. 648-656.14. Chen Y., Hanaoka M., Chen P. Protective effect of beraprost sodium, a stable prostacyclin analog, in the development of cigarette smoke extract-induced // American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 2009.V. 296 (4). P. 648-656.

15. Hanaoka M., Hanaoka P., Chen Y. Carbocisteine protects against emphysema induced by cigarette smoke extract in rats // Chest. 2011. V. 139(5). P. 1101-1108.15. Hanaoka M., Hanaoka P., Chen Y. Carbocisteine protects against emphysema induced by cigarette smoke extract in rats // Chest. 2011.V. 139 (5). P. 1101-1108.

16.

Figure 00000010
G, Looney MR. Non-invasive Intratracheal Instillation in Mice. // Bio Protoc. 2015;5(12). pii: e1504. PMID: 2739076516.
Figure 00000010
G, Looney MR. Non-invasive Intratracheal Instillation in Mice. // Bio Protoc. 2015; 5 (12). pii: e1504. PMID: 27390765

17. Pacini G.,

Figure 00000011
M.,
Figure 00000011
B. Reappraisal of the intravenous glucose tolerance index for a simple assessment of insulin sensitivity in mice. // Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2009 May; 296(5):R1316-24. doi: 10.1152/ajpregu.90575.2008.17. Pacini G.,
Figure 00000011
M.,
Figure 00000011
B. Reappraisal of the intravenous glucose tolerance index for a simple assessment of insulin sensitivity in mice. // Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2009 May; 296 (5): R1316-24. doi: 10.1152 / ajpregu.90575.2008.

18. Клатт Э.К. Атлас патологии Роббинса и Котрана. Пер. с англ. под ред. О.Д. Мишнёва, А.И. Щёголева. М.: Логосфера, 2010. 544 с.: ил.18. Klatt E.K. Atlas of pathology of Robbins and Kotran. Per. from English under the editorship of O.D. Mishneva, A.I. Shchegoleva. M .: Logosphere, 2010.554 s., Ill.

19. Черняев А.Л., Самсонова М.В. Патологическая анатомия легких: атлас. М.: Издательство «Атмосфера», 2004. 112 с.19. Chernyaev A.L., Samsonova M.V. Pathological anatomy of the lungs: atlas. M.: Atmosphere Publishing House, 2004. 112 p.

20. Parameswaran Н., Majumdar A., Ito S., Alencar A.M., Suki В. Quantitative characterization of airspace enlargement in emphysema // The journal of applied physiology. 2006. V. 100. P. 186-193.20. Parameswaran N., Majumdar A., Ito S., Alencar A.M., Suki B. Quantitative characterization of airspace enlargement in emphysema // The journal of applied physiology. 2006. V. 100. P. 186-193.

21. Munoz-Barrutia A., Ceresa M., Artaechevarria X., Montuenga L.M., Ortiz-de-Solorzano C. Quantification of lung damage in an elastase-induced mouse model of emphysema // International Journal of Biomedical Imaging. 2012. V. 2012. P. 1-11.21. Munoz-Barrutia A., Ceresa M., Artaechevarria X., Montuenga L.M., Ortiz-de-Solorzano C. Quantification of lung damage in an elastase-induced mouse model of emphysema // International Journal of Biomedical Imaging. 2012.V. 2012.P. 1-11.

22. Sato S.,

Figure 00000012
E., Parameswaran H., Hamakawa1 H., Suki B. Scale dependence of stracture-function relationship in the emphysematous mouse lung // Frontiers in Physiology. 2015. V. 6(146). P. 1-10.22. Sato S.,
Figure 00000012
E., Parameswaran H., Hamakawa1 H., Suki B. Scale dependence of stracture-function relationship in the emphysematous mouse lung // Frontiers in Physiology. 2015. V. 6 (146). P. 1-10.

Claims (1)

Способ моделирования сочетанной патологии метаболического синдрома и хронической обструктивной болезни легких, характеризующийся тем, что мышам-самкам линии C57BL/6 через сутки после рождения подкожно вводят глутамат натрия курсом в течение 10 суток в дозе 2,2 мг/кг, а затем на 126 сутки после рождения, на фоне развившегося у животных метаболического синдрома, определяемого по индексу Ли, гипергликемии и дислипидемии, индуцируют хроническую обструктивную болезнь легких интратрахеальным введением липолисахарида в дозе 3 мкг на мышь на 126 и 129 сутки после рождения и курсовым интратрахеальным введением экстракта сигаретного дыма в дозе 50 мкл на мышь на 127, 130, 133, 136, 139, 142, 149, 156, 163, 170 сутки после рождения, далее проводят гистологическое исследование для определения воспаления, эмфиземы легких, разрушения микроциркуляторного русла и альвеолярного эпителия, где в просвете отдельных альвеол обнаруживаются скопления макрофагов, имеет место перибронхиальных отек, отмечается умеренное растяжение бронхиол, альвеолярных ходов и альвеол.A method for simulating the combined pathology of the metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease, characterized in that C57BL / 6 female mice are injected subcutaneously with monosodium glutamate for 10 days at a dose of 2.2 mg / kg and then for 126 days after birth, against the background of a metabolic syndrome developed in animals, determined by the Lee index, hyperglycemia and dyslipidemia, chronic obstructive pulmonary disease is induced by intratracheal administration of a lipolysaccharide at a dose of 3 μg per mouse at 126 and 129 sous after birth and course intratracheal administration of cigarette smoke extract in a dose of 50 μl per mouse on 127, 130, 133, 136, 139, 142, 149, 156, 163, 170 days after birth, then a histological examination is performed to determine pneumonia and emphysema , destruction of the microvasculature and alveolar epithelium, where accumulations of macrophages are detected in the lumen of individual alveoli, peribronchial edema occurs, moderate stretching of bronchioles, alveolar passages and alveoli is noted.
RU2019108144A 2019-03-21 2019-03-21 Method for simulating a combined pathology of metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease RU2714679C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108144A RU2714679C1 (en) 2019-03-21 2019-03-21 Method for simulating a combined pathology of metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108144A RU2714679C1 (en) 2019-03-21 2019-03-21 Method for simulating a combined pathology of metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2714679C1 true RU2714679C1 (en) 2020-02-19

Family

ID=69625965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019108144A RU2714679C1 (en) 2019-03-21 2019-03-21 Method for simulating a combined pathology of metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2714679C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006035706A1 (en) * 2004-09-28 2006-04-06 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Animal for drug efficacy estimation, method of developing chronic obstructive pulmonary disease on animal for drug efficacy estimation, and method of drug efficacy estimation with use of the animal
RU2005134470A (en) * 2005-11-07 2007-05-27 Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образовани "Иркутскийгосударственный институт усовершенствовани врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальнму развитию" (RU) METHOD FOR FORECASTING DEVELOPMENT OF CHRONIC OBSTRUCTIVE LUNG DISEASE IN PERSONS WHO DO NOT HAVE FUNCTIONAL SIGNS OF BRONCHIAL OBSTRUCTION
RU2360296C1 (en) * 2008-03-25 2009-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Way of modelling of chronic obstructive disease of lungs
RU2375758C1 (en) * 2008-08-11 2009-12-10 Федеральное государственное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт Росмедтехнологий" Method for simulation of experimental malignant tumours of lungs
WO2012030664A1 (en) * 2010-08-30 2012-03-08 Pulmatrix, Inc. Dry powder formulations and methods for treating pulmonary diseases
RU2484770C2 (en) * 2011-08-23 2013-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации Method of predicting frequency of exacerbations of chronic obstructive lung disease
US8883144B2 (en) * 2010-09-02 2014-11-11 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Treatment of pulmonary vascular remodeling with neprilysin

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006035706A1 (en) * 2004-09-28 2006-04-06 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Animal for drug efficacy estimation, method of developing chronic obstructive pulmonary disease on animal for drug efficacy estimation, and method of drug efficacy estimation with use of the animal
RU2005134470A (en) * 2005-11-07 2007-05-27 Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образовани "Иркутскийгосударственный институт усовершенствовани врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальнму развитию" (RU) METHOD FOR FORECASTING DEVELOPMENT OF CHRONIC OBSTRUCTIVE LUNG DISEASE IN PERSONS WHO DO NOT HAVE FUNCTIONAL SIGNS OF BRONCHIAL OBSTRUCTION
RU2360296C1 (en) * 2008-03-25 2009-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Way of modelling of chronic obstructive disease of lungs
RU2375758C1 (en) * 2008-08-11 2009-12-10 Федеральное государственное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт Росмедтехнологий" Method for simulation of experimental malignant tumours of lungs
WO2012030664A1 (en) * 2010-08-30 2012-03-08 Pulmatrix, Inc. Dry powder formulations and methods for treating pulmonary diseases
US8883144B2 (en) * 2010-09-02 2014-11-11 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Treatment of pulmonary vascular remodeling with neprilysin
RU2484770C2 (en) * 2011-08-23 2013-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации Method of predicting frequency of exacerbations of chronic obstructive lung disease

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Du et al. Saikosaponin a ameliorates LPS-induced acute lung injury in mice
Birket et al. A functional anatomic defect of the cystic fibrosis airway
Chanez et al. Corticosteroid reversibility in COPD is related to features of asthma.
Smelter et al. Thymic stromal lymphopoietin in cigarette smoke-exposed human airway smooth muscle
Andersson et al. Mast cell–associated alveolar inflammation in patients with atopic uncontrolled asthma
Jia et al. Ezrin, a membrane cytoskeleton cross-linker protein, as a marker of epithelial damage in asthma
Stenberg et al. Expression of activating transcription factor 3 (ATF 3) and caspase 3 in Schwann cells and axonal outgrowth after sciatic nerve repair in diabetic BB rats
Kato et al. MUC1 contributes to goblet cell metaplasia and MUC5AC expression in response to cigarette smoke in vivo
Gutierrez et al. Oleanolic acid ameliorates intestinal alterations associated with EAE
Schmidt et al. Water permeability adjusts resorption in lung epithelia to increased apical surface liquid volumes
Rao et al. Impact of fatty acid binding protein 5-deficiency on COPD exacerbations and cigarette smoke-induced inflammatory response to bacterial infection
Milara et al. MUC1 deficiency mediates corticosteroid resistance in chronic obstructive pulmonary disease
Hegab et al. Niflumic acid and AG-1478 reduce cigarette smoke-induced mucin synthesis: the role of hCLCA1
Favre et al. Determinants associated with the correction of glomerular hyper-filtration one year after bariatric surgery
Kojima et al. The effect of Nrf2 knockout on ocular surface protection from acute tobacco smoke exposure: evidence from Nrf2 knockout mice
Li et al. The pathophysiological mechanisms underlying mucus hypersecretion induced by cold temperatures in cigarette smoke-exposed rats
RU2714679C1 (en) Method for simulating a combined pathology of metabolic syndrome and chronic obstructive pulmonary disease
Santocildes et al. Simulated altitude is medicine: intermittent exposure to hypobaric hypoxia and cold accelerates injured skeletal muscle recovery
Lee et al. Influence of smoking on the expression of genes and proteins related to fat infiltration, inflammation, and fibrosis in the rotator cuff muscles of patients with chronic rotator cuff tears: a pilot study
Easwaran et al. Short-term whole body cigarette smoke exposure induces regional differences in cellular response in the mouse larynx
CN111647640A (en) Method for rapidly and accurately realizing classification of cardiac function and course of chronic heart failure
Yang et al. Nicotine alters morphology and function of retinal pigment epithelial cells in mice
RU2712761C1 (en) Agent for pulmonary endothelial regeneration stimulation at metabolic syndrome combined with chronic obstructive pulmonary disease
CN113577045A (en) Application of tetrahydrocurcumin in preparation of medicine for preventing and/or treating high altitude cognitive disorder
Lopes et al. Impact of obesity and ovariectomy on respiratory function in female mice