APPROBATION OF A MODEL OF HEPATOTOXIC EFFECTS INDUCED BY HELICOBACTER INFECTIONS IN MONOGASTRIC ANIMALS
APPROBATION OF A MODEL OF HEPATOTOXIC EFFECTS INDUCED BY HELICOBACTER INFECTIONS IN MONOGASTRIC ANIMALS
Abstract
Different Helicobacter spp can colonize different areas of the digestive tract, including the choledochium, gallbladder, intrahepatic bile ducts and liver. Despite the large number of recommendations for the management of patients with Helicobacteriosis, it is extremely difficult to cover all species of the genus Helicobacter for different animal species. It is also necessary to take into account that some Helicobacter species are not sensitive to bile, there is a possibility of including the hepatobiliary system in the pathological process. According to the analysis of the pharmaceutical market, there are currently no anti-ulcer drugs for veterinary use. At the same time, for pharmoscreening of this group, there are also no models of experiments to create similar intoxications caused by Helicobacter infection.
The aim of our study was to develop toxicants and compare two pathological conditions of infectious and non-infectious character, in order to evaluate their relevance. Industrial substances of different chemical groups were used to induce hepatotoxic conditions in laboratory rats: phthalic anhydride, ethylenediamine and chloroform. On the basis of the conducted experiment, according to histological studies, the toxicants chosen by us can be recommended for creating endogenous intoxication similar to Helicobacteriosis.
1. Введение
Общеизвестно, что хеликобактериоз – это инфекционное заболевание, при котором поражается желудок или двенадцатиперстная кишка в виде воспаления и язвенного дефекта в слизистой оболочке. Однако очень часто у инфицированных носителей Helicobacter pylori не обнаруживается никаких симптомов заболевания . Данное заболевание встречается во всех регионах Российской Федерации, актуальной оно остается и в г. Санкт-Петербург. При этом отмечается тенденция к увеличению резистентности к специфическим препаратам для эрадикации H. pylori .
Клинический риск инфекции H. pylori тесно связан с вирулентностью штаммов, генетическими полиморфизмами хозяина и факторами окружающей среды, например, кормлением. Существует множество обзоров и клинических рекомендаций по H. pylori у человека и животных , , . Поскольку эта область знания быстро меняется, существует необходимость в периодическом обновлении и пересмотре этих нормативно-правовых документов. Кроме того, в практических рекомендациях очень сложно обеспечить актуальность для широкого круга популяций бактерии, с различными спектрами заболевания и зачастую с совершенно разными лекарственными средствами для борьбы с ним.
Так, согласно литературным источникам, желудок собак и кошек может быть колонизирован несколькими видами хеликобактерий, но их патогенная значимость для этих животных, вероятно, невелика. Helicobacter suis, а также несколько видов хеликобактерий желудка собак и кошек также могут быть источниками заражения человека, приводя к таким заболеваниям как гастрит, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки и низкодифференцированной лимфоме лимфоидной ткани, ассоциированной со слизистой оболочкой. Эти возбудители могут передаваться людям, скорее всего, при прямом или косвенном контакте с собаками, кошками и свиньями . При этом у части инфицированных животных отсутствуют признаки язвенной болезни или рака желудка. В последние годы в ряде исследований была выявлена значимая связь между инфекцией H. pylori и экстрагастродуоденальными заболеваниями, а именно воспалительными заболеваниями кишечника, а также метаболическими, сердечно-сосудистыми, нейродегенеративными , гепатобилиарными , , , , и аутоиммунными нарушениями . Это объясняется многообразием видов (25 видов бактерий рода Helicobacter), где по крайней мере 4 вида могут колонизировать не только желудок, но и гепатобилиарный тракт , , .
Несмотря на вышеперечисленное, и большую изученность в литературе данной темы, на фармацевтическом рынке отсутствуют потивоязвенные ветеринарные лекарственные средства. На практике ветеринарные врачи могут использовать препарат висмута трикалия дицитрат, который зарегистрирован для медицинских целей. Таким образом, принимая во внимание отсутствие специфических ветеринарных лекарственных средств и методов их оценки для эрадикации хеликобактера, нами была разработана модель по созданию сходной эндогенной интоксикации с хеликобактериозным токсикозом.
Целью исследования была разработка токсикантов и сравнение двух патологических состояний инфекционного и неинфекционного характера, для оценки их релевантности.
2. Методы и принципы исследования
Исследования проводили в виварии кафедры фармакологии и токсикологии ФГБОУ ВО СПбГУВМ. Для эксперимента были использованы лабораторные крысы питомника «Рапполово», крысы породы Wistar, вес 200-210г. Количество животных обоего пола в одной группе составило 10 шт. По данным анализа токсикологических баз были выбраны наиболее оптимальные токсиканты для лабораторных животных. Для индуцирования гепатотоксичных состояний использовались промышленные вещества разных химических групп: фталевый ангидрид, этилендиамин и хлороформ. Фталевый ангидрид – бесцветное твердое вещество является важным промышленным химическим веществом, который является мощным сенсибилизатором кожи и дыхательных путей. Все вышеперечисленные токсиканты задавались в дозировках для единовременной индукции гепатотоксичных состояний , , . Все животные перед началом исследования были карантинированы, проведен клинический осмотр, с использованием системы «Физиобелт».
Исследования были проведены в соответствии принципами Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов и других научных целей, правилами надлежащей лабораторной и клинической (GLP и GCP) практики, а также требованиям Директивы 2010/63/EU Европейского парламента и совета Европейского Союза от 22 сентября 2010 года по охране животных, используемых в научных целях . Дизайн исследования одобрен комиссией по биоэтике ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины».
3. Основные результаты
Лабораторные животные были разделены на 3 группы согласно выбранными токсикантам. В каждой группе по 10 животных. Выбор единовременной дозы для перорального введения, через желудочный зонд брали согласно технической документации каждого промышленного токсиканта. Первой группе вводили фталевый ангидрид, второй группе этилендиамин и третьей группе хлороформ.
Через сутки животных подвергали эвтаназии и отбирали материал для гистологического исследования.
Все вышеперечисленные токсиканты задавались в дозировках для одномоментной (в течение суток) индукции гепатотоксичных состояний.
Основным критерием успешности проведённой индукции являлись следующие гистологические признаки: балочно-радиарное строение печени нарушено, наблюдается перивенулярный склероз (от слабо выраженного до выраженного циркулярного разрастания фиброзной ткани вокруг центральной вены). Большая часть гепатоцитов подверглось мелко-, средне- и крупнокапельной жировой дистрофии. В строме долек присутствуют очаги полиморфноклеточной инфильтрации (лимфогистиоцитарная инфильтрация + сегментоядерные нейтрофильные лейкоциты). Выраженное венозно-капиллярное полнокровие сосудов печени, неравномерное расширение (отёк) перисинусоидальных пространств Диссе, варьирующее от слабого до выраженного. В цитоплазме гепатоцитов присутствуют гиалиноподобные включения (тельца Мэллори). Портальные тракты с фиброзом, расширены, с лимфоидной инфильтрацией. Междольковые желчные протоки печени имеют различный диаметр. В желчных протоках наблюдается холестаз. Гистологическая картина строения печени характерна для выраженного токсического гепатита.
4. Обсуждение
Воздействие хеликобактеров на организм человека и животных многогранен. Так, встречаются в литературных источниках данные, что Helicobacter pylori может быть вовлечен в стойкие неврологические нарушения, способствуя высвобождению вовлеченных провоспалительных и вазоактивных веществ, а также может проникать в мозг через орально-назально-обонятельный путь или через инфицированные циркулирующие моноциты из-за дефектной аутофагии путем нарушения гематоэнцефалического барьера; продуцируют активные метаболиты кислорода и даже влияют на процесс апоптоза, приводящий к нейродегенерации.
Также выделены 4 вида бактерий, которые устойчивы к желчи, и это значит, что они могут свободно циркулировать и в гепатобилиарной системе. Таким образом, создание оптимальной коррекции, которая захватывала бы широкий спектр воздействия бактерии на макроорганизм, необходим. Для апробации всех корректирующих средств существует необходимость создания биомодели, на которой можно было бы проверить не только схему, но и эффективность препаратов.
5. Заключение
На основании проведенного эксперимента, по разработке и оценке релевантности разных дизайнов, на основании гистологических исследований, наиболее оптимальными являются фталевый ангидрид, этилендиамин и хлороформ, в дозировках для единовременной индукции гепатотоксичных состояний. Поданы заявки на патент на способы индуцирования с использованием вышеуказанных токсикантов (2024104544, 2024104541, 2024104543).
Выбранные нами токсиканты можно рекомендовать для создания эндогенной интоксикации, сходной с хеликобактериозной.