WAYS OF EXPERIMENTAL MODELING OF VENOUS ENDOTHELIAL DYSFUNCTION: THE PRESENT STATE OF PROBLEM
- 期: 卷 22, 编号 3 (2014)
- 页面: 143-147
- 栏目: Articles
- ##submission.dateSubmitted##: 28.10.2016
- ##submission.datePublished##: 15.12.2014
- URL: https://journals.eco-vector.com/pavlovj/article/view/4666
- DOI: https://doi.org/10.17816/PAVLOVJ20143143-147
- ID: 4666
如何引用文章
全文:
详细
Based on the literature data concerning modeling of venous diseases in experiments on animals the authors discuss various models of venous endothelial dysfunction. The models of venous thrombosis and L-NAME-induced endothelial dysfunction are considered to be the simplest and most readily reproducible.
全文:
В настоящее время среди вероятных причин сердечно - сосудистых заболеваний всё большее количество сторонников получает теория эндотелиальной дисфункции (ЭД). Причём, «на заре» развития данной теории речь шла только об артериальной патологии, однако, в последние годы, значение функционального состояния эндотелия рассматривается и при венозной патологии. Ряд авторов отмечает увеличение частоты венозных тромбозов у лиц с атеросклеротическим поражением артериального русла, как проявление системных молекулярных сдвигов при нарушении функционального состояния эндотелия [13]. Таким образом, в связи с переосмыслением взглядов на этиопатогенез заболеваний венозной системы, возросла и необходимость воспроизведения венозной эндотелиальной дисфункции в эксперименте. Среди большого массива литературных данных об экспериментальном воспроизведении эндотелиальной дисфункции нами не выявлено «чистой» модели венозной эндотелиальной дисфункции. Однако, обнаружено множество моделей эндотелиальной дисфункции с потенциальными возможностями применения для воспроизведения дисфункции венозного эндотелия. Существует два возможных варианта воспроизведения дисфункции эндотелия венозной стенки в эксперименте: моделирование венозной патологии как таковой, либо воспроизведение системной ЭД, которая в равной степени возникает как в артериальном, так и в венозном руслах. Описаны различные способы получения экспериментальных тромбов у животных. Большинство из них основывается на использовании ведущих факторов, способствующих тромбообразованию (нарушения структуры сосудистой стенки, скорости кровотока, активации компонентов свертывающей системы крови и депрессий противосвертывающих механизмов и т.д.) Важность сочетания этих факторов тромбообразования была доказана многими авторами. Простое лигиро-вание сосуда не вызывает развития тромбоза. Однако наличие гематомы в окружности выключенного участка сосуда обусловливает образование тромба [1]. В настоящее время все способы получения экспериментального тромбоза можно подразделить на: 143 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №3, 2014 г. 1. Механические (перевязка, уколы, поколачивание стенки сосуда и введение инородного тела); 2. Химические и биохимические (введение в сосудистое русло 1,5% раствора хлористого железа, раствора Люго-ля, концентрированных солевых растворов, эфира, хлорэтила, хлороформа, скипидара, 30% раствора салициловокислого натрия, ряда токсинов); 3. Биофизические (применение постоянного электрического тока различного напряжения); 4. Иммунологические (введение в полость кровеносного сосуда сенсибилизированного организма разрешающей дозы сывороток различных видов) [1]. Существенным недостатком такого типа моделирования венозной дисфункции эндотелия можно назвать нарушение истинной хронологии развития сосудистой патологии, т.е. вначале возникает органическое нарушение, а уже затем изменяется содержание продуктов синтеза эндотелия, что противоречит теории эндотелиальной дисфункции, однако, позволяет изучить содержание все тех же метаболитов уже при развернутой клинической картине венозного тромбоза и, соответственно, пост-тромботического синдрома. В литературе дается описание множества методик воспроизведения венозного тромбоза и посттромботического синдрома в эксперименте. J. Zhou и соавторы осуществляли перевязку нижней полой вены на время от 15 до 60 минут с последующим изучением массы полученных тромбов. Имуноги-стохимический анализ показал экспрессию тканевого фактора эндотелиальными клетками и лейкоцитами [28]. P. Pottier и соавторы создали модель, в которой венозный стаз может быть откалиброван путем изменения степени стеноза нижней полой вены в условиях предварительного тромботического состояния за счет частичной перевязки нижней полой вены [17]. Y. Saito и соавторы использовали модель фотодинамического венозного тромбоза под действием зеленого аргонового лазера [19]. F. Doutremepuich и соавторы для формирования венозного тромбоза после предварительного повреждения эндотелия лазером вводили фибриноген в различных дозах, при этом отмечена прямая корреляционная связь между повышением концентрации фибриногена в плазме крови и риском тромбоэмболических осложнений [4]. K. Uugersböck и соавторы применяли медленную инфузию суспензии као-лин-кефалин в саггитальный синус крыс, после предварительной передней и задней его перевязки [23]. I. Reyers и соавторы перевязывали нижнюю полую вену хлопковой нитью дистальнее левой почечной вены. Через 2 часа дистальный участок нижней полой вены иссекали с последующим измерением массы полученного тромба [18]. J. Millet и соавторы сочетали солевые промывки вен с последующей их перевязкой. Было доказано, что воздействие гипертонического солевого раствора индицирует дискретные эндотелиальные повреждения [12]. M. Nagai и соавторы использовали в своих экспериментах методики с применением FeCl3 и фотоактивацией флюо-ресцеина [15]. P. Gorman и соавторы воспроизводили тромбозы кожных сосудов у крыс путем создания ожога с поражением на всю толщину на спине с помощью латунного бруска [5]. J. Herbert и соавторы вызывали венозный тромбоз перевязкой нижней половой вены у крыс с предварительным внутривенным введением тканевого тромбопластина [8]. С.В. Андреев и соавторы в 1968 г. описали электролитический метод получения стандартных венозных тромбов с целью изучения различных тромболити-ческих веществ [1]. И.В. Кузнецова и соавторы пришли к выводу, что самым простым, самым воспроизводимым и наименее травматичным является метод S. Wessler и соавторов: сочетание венозного застоя (лигиро-вания вены) и гиперкоагуляции, за счет 144 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №3, 2014 г. активирования свертывания (например, применения тромбина) [2, 25]. Модели системной ЭД, безусловно, в подавляющем большинстве случаев используются с целью воспроизведения артериальной патологии, однако, с успехом могут применяться и для моделирования дисфункции эндотелия вен. H. Walker и соавторы в 2001 г. описали ЭД на фоне дефицита эстрогенов, вследствие двусторонней овариэктомии у крыс [24]. M. Paganelli и соавторы описали модель никотин-индуцированной ЭД у крыс на фоне введения никотина в течение 4 недель в дозе 2 мг/кг/сут [16]. J. Young и соавторы в 1991 г. и P. Myers и соавторы в 1995 г. описали ЭД на фоне эндотоксинемии: лабораторным крысам однократно внутривенно вводился эндоксин E. Coli в дозе 15 мг/кг массы [14, 27]. Y. Kumagi и J. Pi описали модель ЭД на фоне применения для водопоя животных водных растворов солей мышьяка с концентрацией 5 мг/л в течение 18 недель [10]. P. Witting и соавторы в 2005 г. описали модель дисфункции эндотелия у кроликов путем однократного энтерального введения водного раствора, содержащего 400 мкмоль хлорноватистой кислоты, в течение 2 часов [26]. G. Chen и соавторы в 2006 г. получили ЭД на фоне гиперурикемии энтеральным введением крысам экстракта дрожжей в дозе 20-30 мг/кг/сут в течение 7 суток [3]. K. Henderson и соавторы в 2004 г. в качестве модели ЭД дисфункции применили у свиней гиперхолестериновую диету, включавшую 2% холестерола, 17,1% кокосового масла, 20,3% кукурузного масла и 0,7% холата натрия [7]. A. Zulli и соавторы в 2003 г. воспроизводили ту же модель у кроликов с применением 1% метионина и 0,5% холесте-рола [29]. Модель гипергомоцистеинемии как ЭД воспроизводилась D. Shah и M. Singh в 2006 г. у крыс на фоне энтерального введения L-метионина в течение 4 недель. Те же авторы воспроизвели в 2006 г. мо дель ЭД при сахарном диабете, путем применения у крыс стрептозоцина дозе 55 мг/кг однократно [21, 22]. Так же хорошо зарекомендовала себя модель ЭД на фоне гипертензии. L. Share и соавторы в 1982 г. воспроизвели вазоренальную гипертензию путем одно-и двустороннего клипирования почечных артерий у крыс [20]. B. Gout и соавторы в 1999 г. воспроизводили гипертензию путем однократного введения крысам монокротанина в дозе 40 мг/кг или 100 мг/кг [6]. Особое место среди моделей ЭД занимает L-NAME - индуцированная ЭД, обуславливающая ингибирование eNOS - ключевого фермента в синтезе NO. Именно данная модель позволяет воспроизвести ЭД in vivo в чистом виде, т.е. без затрагивания других систем организма лабораторного животного. При постановке данной модели L-NAME вводится внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг/сут в течение 7 суток [9, 11]. В отличие от экспериментальных моделей первой группы к недостаткам данной группы моделей относится отсутствие воспроизведения изучаемого заболевания как такового. Таким образом, проецируя данные модели на венозную патологию, функциональные нарушения в воспроизведенных моделях системной ЭД с малой долей вероятности достигнут органических изменений с последующим тромбозом, хотя именно это интересует нас как клиницистов. Обобщая обзор перечисленных экспериментальных моделей эндотелиальной дисфункции напрашивается вывод, что для детального и подробного изучения, системного понимания роли дисфункции эндотелия в развитии заболеваний венозной системы в эксперименте необходимо использовать модели обеих групп, особенно, когда речь идет о ее медикаментозной коррекции.×
参考
- Моделирование заболеваний / под ред. С.В. Андреева. - М.: Медицина, 1973. - 336 с.
- Экспериментальные модели венозного тромбоза и возможность применения клеточных технологий для коррекции тромботических состояний / И.В. Кузнецова [и др.] // Флебология. - 2012. -№1. - С. 43-47.
- Chen G.L. Effect and mechanism of total saponin of dioscorea on animal experimental hyperuricemia / G.L. Chen, W. Wei, S.Y. Xu // Am. J. Chin. Med. - 2006. - Vol. 34. - P. 75-83.
- Fibrinogen as a factor of thrombosis: experimental study / F. Doutremepuich [et al.] // Am. J. Chin. Med. - 1998. - Vol. 90, № 2. - P. 57-64.
- Effects of topical nitroglycerin and flurbi profen in the rat comb burn model / P.J. Gorman [et al.] // Ann. Plast. Surg. -1999. - Vol. 42, № 5. - P. 529-532.
- Impaired endothelium-dependent relaxation by adrenomedullin in monocrotaline-treated rat arteries / B. Gout [et al.] // Eur. J. Pharmacol. - 1999. - Vol. 380. -P. 23-30.
- Endothelial function in coronary arterioles from pigs with early-stage coronary disease induced by high fat, high-cholesterol-diet: effect of exercise / K.K. Henderson [et al.] // J. Applied Physiol. -2004. - Vol. 97. - P. 1159-1168.
- Herbert J.M. Importance of platelets in experimental venous thrombosis in the rat / J.M. Herbert, A. Bernat, J.P. Maffron // Blood. - 1992. - Vol. 80, № 9. -P. 2281-2286.
- The effect of taurolidine on experimental thrombus formation / L. Kapronoglu [et al.] // Eur. J. Pharmacol. - 2008. - Vol. 578, № 2-3. - P. 238-241.
- Kumagi Y. Molecular basis for arsenic induced alteration in nitric oxide production and oxidative stress. Implication of endothelial dysfunction / Y. Kumagi, J. Pi // Toxicol. Applied Pharmacol. -2004. - Vol. 198. - P. 450-457.
- L-NAME hypertension alters endothelial and smooth muscle function in rat aorta / C.F. Kung [et al.] // Hypertension. -1995. - Vol. 26. - P. 744-750.
- Millet J. A new experimental model of venous thrombosis in rats involving partial stasis and slight endothelium alterations / J. Millet, J. Theveniauxa, M. Pascala // Thrombosis Res. - 1987. -Vol. 45, Iss. 2. - P. 123-133.
- Association of peripheral venous disease with arterial endothelial dysfunction: a proof-of-concept study / L. Moro [et al.] // Phlebology. - 2013. - Vol. 28, № 7. -Р. 366-368.
- Release of EDRF and NO in ex vivo perfused aorta: inhibition by in vivo E. coli endotoxemia / P.R. Myers [et al.] // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. -1995. - Vol. 268. - P. 955-961.
- Role of coagulation factors in cerebral venous sinus and cerebral microvascular thrombosis / M. Nagai [et al.] // Neurosurgery. - 2010. - Vol. 66, № 3. -P. 560-565.
- Acute administration of nicotine impairs the hypotensive responses to bradykinin in rats / M.O. Paganelli [et al.] // Eur. J. Pharmacol. - 2001. - Vol. 413. - P. 241246.
- Development of an experimental model of prethrombosis in rats based on Wessler's principle using a calibrated venous stasis / P. Pottier [et al.] // Blood Coagul. Fibrinolysis. - 2003. - Vol. 14, № 1. -P. 3-9.
- Reyers I. Venostatis-induced thrombosis in rats is not influenced by circularing platelet or leukocyte number / I. Reyers, G. de Gaetono, M.B. Donati // Agents Actions. - 1989. - Vol. 28, № 1-2. -P. 137-141.
- Experimental preretinal neovascularization by laser-induced venous thrombosis in rats / Y. Saito [et al.] // Curr. Eye Res. - 1997. - Vol. 16, № 1. - P. 26-33.
- One clip, one-kidney hypertension in rats with hereditary hypothalamic diabetes incipidus / L. Share[et al.] // Clin. Exp. Hypertens. - 1982. - Vol. 4. -P. 1261-1270.
- Shah D.I. Effect of bis-maltolato-oxovanadium on experimental vascular endothelial dysfunction / D.I. Shah, M. Singh // Naun. Schmie. Arch. Pharmacol. - 2006. - Vol. 373. - P. 221-226.
- Shah D.I. Possible role of Akt to imrove vascular endothelial dysfunction in diabetic and hyperhomocysteinemic rats / D.I. Shah, M. Singh // Mol. Cell. Biochem. - 2007. - Vol. 295, № 1-2. -P. 65-74.
- Ungersböck K. Cerebral blood flow alterations in a rat model of cerebral sinus thrombosis / K. Ungersböck, A. Heimonn, O. Kempski // Stroke. - 1993. - Vol. 24, № 4. - P. 563-569.
- The phytoestrogen genistein produces acute nitric oxide dependent dilatation of human forearm vasculature with similar potency to 17-ß-estradiol / H.A. Walker [et al.] // Circulation. - 2001. - Vol. 103. - P. 258-262.
- Wessler S. Biological assay of a thrombosis inducing activity in human serum / S. Wessler, S.M. Reimer, M.C. Sheps // J. Appl. Physiol. - 1959. - Vol. 14. -P. 943-946.
- Probucol protects against hypochlorite induced endothelial dysfunction: identifi cation of a novel pathway of probucol oxidation to a biologically active intermediate / P.K. Witting [et al.] // J. Biol. Chem. - 2005. - Vol. 280. - P. 1561215618.
- Young J.S. Endothelial dependent and independent responses in the thoracic aorta during endotoxic shock / J.S. Young, J.P. Headrick, R.M. Berne // Circ. Shock. - 1991. - Vol. 35. -P. 25-30.
- Inferior vena cava ligarion rapily induces tissue factor expression and venous thrombosis in rats / J. Zhou [et al.] // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. - 2009. -Vol. 29, № 6. - P. 863-869.
- High methionine and cholesterol diet abolishes endothelial relaxation / A. Zulli [et al.] // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. - 2003. - Vol. 23, Iss. 8. -P. 1358-1363.