Автореферат диссертации по медицине на тему Экспериментальный эндолимфатический гидропс
На правах рукописи
?Г5 ОД
П О МУХИ н Дмитрий Валерьевич 1 Ь АВГ •
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ЭНДОЛИМФАТИЧЕСКИЙ ГИДРОПС
14.00.04 - болезни уха, горла и носа 14.00.16 - патологическая физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук
Работа выполнена в Ростовском государственном медицинском
университете
Научные руководители:
доктор медицинских наук, профессор Волков А.Г., доктор медицинских наук, профессор Вилков Г.А.
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Плужников М.С., доктор медицинских наук, профессор Овсянников В.Г.
Ведущая организация:
Волгоградская медицинская академия
<' » ч
Защита состоится «¿V » июня 1999 г. в «_££_» часов на заседании диссертационного совета К084.53.04 при Ростовском государственном медицинском университете (344002, г. Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, 29).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного медицинского университета.
Автореферат разослан ^»>_ 1999 г.
Учёный секретарь диссертационного совета,
доцент Н.В.Бойко
Актуальность исследования. Эндолимфатический гидропс (ЭГ) впервые был описан в 1938 году C.Hallpike и Н.Cairns при посмертном гистологическом исследовании внутреннего уха лиц, страдавших при жизни болезнью Меньера, и умерших в межприступном периоде от сопутствующих заболеваний (N.J.Beasley, N.S.Jones, 1996). На сегодняшний день известно более двух десятков патологических состояний, сопровождающихся формированием ЭГ, что позволяет рассматривать его как неспецифическую реакцию внутреннего уха, развивающуюся в ответ на разнообразные патогенные воздействия (J.Sade, 1981; Б.М.Сагалович, 1995). Тем не менее, в литературе ЭГ обычно упоминается в связи с болезнью Меньера, будучи общепризнанным в качестве её патологоанато-мического субстрата (А.С.Шеремет, 1982; Л.НАськова, 1983; M.Portmann, 1990; K.C.Homer, 1995; и др.). Несмотря на более чем столетний период изучения, болезнь Меньера до сих пор считается идиопатичешш заболеванием с невыясненным механизмом развития и сомнительной эффективностью многочисленных способов лечения (О.К.Патякина, А.С.Шеремет, 1998; S.R.Saeed et al., 1994). Заболевание имеет приступообразное течение, не приводит к смерти. Больные погибают от сопутствующей патологии, когда от момента последнего приступа проходит достаточно большой период времени. Поэтому патологоанатомические данные не позволяют с большой достоверностью судить о состоянии лабиринта во время приступа. Эти особенности клинического течения болезни Меньера делают моделирование ЭГ оптимальным способом изучения его патологической анатомии и патогенеза.
Воспроизведение ЭГ в экспериментах на животных имеет длительную историю. В 1926 г. G.Portmann, а позднее I.K.Arenberg et al. (1976), получали ЭГ на акулах и скатах, посредством каутеризации эн-долимфатического мешка. С течением времени были предложены разнообразные способы моделирования, часто не соответствующие общепринятым взглядам на патогенез ЭГ при болезни Меньера. Так, S.H.Mugind (1948) наблюдал развитие ЭГ после инъекции хлороформа в наружный слуховой проход. Введение дистиллированой воды, туберкулина, лошадиной сыворотки (T.Naito,1959) или хлорида натрия (M.Arslan, 1969) в среднее ухо, а также введение пилокарпина или аце-тилхолина во внутренний слуховой проход (T.Naito, 1959) сопровождалось гидропическими изменениями перепончатого лабиринта. Даже
внутривенное введение яичного альбумина (У.ЗаЬатИзи, 1963) вызывало расширение саккулюса и выпячивание рейсснеровой мембраны.
Я.Б.Ютига, Н.Р.БсЬикпесМ (1965) у морских свинок трепанировали череп, обнажали заднюю поверхность пирамиды височной кости, высверливали бором кость в области эндолимфатического мешка, тампонировали канал'костной крошкой и в 100% случаев получали ЭГ.
На принципиально иной патогенетической основе А.Н.Помухиной (1983) предложена модель стабильного ЭГ. В паравертебральную область экспериментальных животных вводился акрилат, вторая методика состояла в повреждении межпозвоночного диска на уровне 4-5 шейных позвонков инъекционной иглой. Описанные воздействия нарушали кровообращение в вертебро-базилярном бассейне, возникали ликво-родинамические расстройства во внутреннем ухе крыс и в 97% случаев формировался ЭГ. Клинические проявления вестибулярной дисфункции у животных отсутствовали.
Для воспроизведения в эксперименте преходящего ЭГ на основе вазомоторных нарушений кровоснабжения внутреннего уха А.Н.Помухина, В.В.Киселёв (1989) предложили использование локальной кратковременной гипотермии паравертебральной области. Охлаждение хлорэтилом шеи крыс в проекции позвоночной артерии под эфирным наркозом вызывало у животных клиническую манифестацию приступа острой вестибулярной дисфункции (с гистологическим подтверждением ЭГ у 100% животных. Через три недели ЭГ полностью самостоятельно регрессировал.
Анализ данных литературы показал, что предлагаемые на сегодняшний день способы моделирования ЭГ не лишены тех или иных недостатков:
- техническая сложность, необходимость микрохирургической операции в условиях асептики на эндолимфатическом мешке с участием квалифицированных ассистентов (О.Ройтапп, 1926; К.З.Ютига, Н.Р.всЬикпесМ, 1965);
- отсутствие клинических проявлений вестибулярной дисфункции у экспериментальных животных (А.Н.Помухина, 1983; К.Б.Ютига, Н.Р.ЗсЬикпесМ, 1965); .
- несоответствие способов общепринятым взглядам на патогенез ЭГ при болезни Меньера (Б.Н.Мидтс!, 1948; М.Агз1ап, 1969; М.Ре^тапп, Э.У.ВгизПоуу, 1976);
5 • ■
- низкая частота воспроизводимости ЭГ (М.Агэ1ап, 1969; \7.ColleUi е1 а1м 1986; Т.Нагас1а 1984; J.Mann¡ е1 а1„ 1986).
Цель исследования - создание новой модели ЭГ, воспроизводящей фазы обострения и ремиссии, свойственные болезни Меньера, уточнение некоторых аспектов его патогенеза.
Задачи исследования:
1.Разработать способ моделирования ЭГ, адекватного клинико-морфологическим проявлениям гидропса при болезни Меньера.
2.Исследовать влияние С8ободнорадикальных процессов и антиок-сидантной системы на морфологические особенности разработанной модели.
3.Подтвердить адекватность созданной модели эндолимфатиче-скому гидропсу при болезни Меньера изучением морфологических проявлений моделируемого процесса в разные сроки эксперимента.
4.Определить влияние протеолитических ферментов и ингибиторов протеаз на проявления экспериментального ЭГ.
Научная новизна исследования. Разработан способ моделирования ЭГ на основе истощения антиоксидантной системы, что достигается содержанием экспериментальных животных на липидном рационе с последующим формированием нейро-васкулярной дисфункции в кровоснабжении лабиринта. Новизна предложенного способа подтверждена патентом на изобретение № 2122747 от 27.11.98г. Экспериментально определена роль свободнорадикальных процессов и антиоксидантной системы, а также протеолитических ферментов и их ингибиторов в патогенезе ЭГ.
Основные положения, выносимые на защиту:
• Предложенный способ моделирования воспроизводит приступ вестибулярной дисфункции с параллельным развитием ЭГ и формированием в исходе приступа дегенеративно-дистрофических изменений перепончатого лабиринта.
• При экспериментальном ЭГ истощение антиоксидантной системы и активация перекисного окисления липидов являются ведущими факторами патогенеза, определяющими выраженность и пролонгацию отёчно-дистрофических изменений ушного лабиринта.
• При экспериментальном ЭГ активация системы протеолиза усиливает отёчно-дистрофические изменения лабиринта, а ингибиторы
протеаз оказывают протективное действие, значительно уменьшая интенсивность гидропических проявлений в эксперименте.
Практическая значимость работы. Разработанную модель ЭГ планируется использовать для уточнения патогенетических аспектов болезни Меньера, апробации на модели различных способов её лечения. Результаты исследования включены в лекционный курс и использованы на практических занятиях со студентами и слушателями факультета усовершенствования врачей на кафедре болезней уха, горла и носа Ростовского государственного медицинского университета. Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на: 18-ой международной конференции молодых учёных на иностранных языках (Москва,-1995); VIII съезде оториноларингологов Украины (Киев, 1995); областной научно-практической конференции оториноларингологов Ростовской области (Ростов-на-Дону, 1996); конференциях молодых учёных РГМУ (Ростов-на-Дону, 1992, 1994, 1995, 1996); заседании Ростовского отделения Всероссийского научного общества оториноларингологов (1998). По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ из них 4 в центральной печати. Получен патент РФ № 2122747 по заявке № 96114332 приоритет от 17.06.96. на «Способ моделирования эндолимфатического гидропса».
Структура и объём работы. Диссертация изложена на 143 страницах машинописного текста, иллюстрирована 36 рисунками, 3 таблицами. Работа состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследования», главы собственных исследований, обсуждения, выводов и практических рекомендаций. Указатель литературы включает 247 источников, из них 100 отечественных и 148 зарубежных.
Работа выполнена на базе кафедры ЛОР болезней РГМУ (зав. кафедрой д.м.н., профессор А.Г.Волков). Гистологические исследования произведены на базе ЦНИЛ РГМУ (зав. д.м.н., профессор Г.А.Вилков) в отделе морфологии при участии к.м.н. С.Н.Панченко.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования. Работа носит экспериментальный характер. Исследования по созданию модели и изучению патогенеза эндолимфатического гидропса выполнены на 79 беспородных белых крысах обоего пола в возрасте 7-8 месяцев весом 220-260 г. В течение эксперимента за животными проводилось визуальное наблю-
дение, т. к. под влиянием различных условий эксперимента в динамике отмечались изменения их внешнего вида и поведения. Все животные были разделены на 11 групп. Объём исследований, условия проведения экспериментов отражены в таблице 1.
Таблица 1
ОБЪЁМ ИССЛЕДОВАНИЙ И УСЛОВИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
Группы Условия эксперимента Срок забоя после охлаждения па-равертеб-ральной области (сутки) Количество животных Количество височных костей Количество исследованных срезов
I. ИНТАКТНЫЕ - 3 • 6 60
II. Хлорэтил+эфирный наркоз 4 4 8 80
III. Хлорэтил+эфирный наркоз 8 4 8 80
IV. Хлорэтил+эфирный наркоз 21 4 8 80
V. Истощение АОС +хлорэтил+эфир-ный наркоз 4 8 16 160
VI. Истощение АОС +хлорэтил+эфир-ный наркоз 8 8 16 160
VII. Истощение АОС +хлорэтил+эфир-ный наркоз 21 8 16 160
VIII. Истощение АОС +хлорэтил+эфир- ный наркоз +витамины Е.С 4 8 16 160
IX. Истощение АОС +хлорэтил+эфир- ный нар-коз+преднизолон 4 8 16 160
X. Истощение АОС +хлорэтил+эфир-ный наркоз ^трипсин 4 12 24 240
XI. Истощение АОС +хлорэтил+эфир- ный нар-коз+контрикал 4 12 24 240
ВСЕГО 79 158 1580
Условные обозначения: АОС - антиоксидантная система
Животные I группы были интактны и использовались в качестве контроля для уточнения строения нормального внутреннего уха крыс.
У животных II, III, IV групп (всего 12 особей) ЭГ воспроизводили по способу А.Н.Помухиной, В.В.Киселёва (1989) посредством .охлаждения хлорэтилом под эфирным наркозом области шеи в проекции позвоночной артерии.
У крыс V, VI, VII групп (всего 24 особи) ЭГ воспроизводили по предложенному нами (Д.В.Помухин и соавт., 1998) способу. Отличительная особенность способа состоит в том, что моделирование эндолимфати-ческого гидропса производится на предуготовленном фоне, характеризующемся срывом в системе антиоксидантной защиты экспериментальных животных, что позволяет преодолеть быструю обратимость ЭГ у беспородных белых крыс и наблюдать его пролонгацию с усугублением клинико-морфологических проявлений.
Формирование патологического фона в виде усиления перекисного окисления липидов и истощения факторов антиоксидантной защиты, технически, легко достигается с помощью липидного рациона, для чего крысам предварительно, в течение трёх недель, в суточный рацион вводится старое свиное сало из расчёта 9 частей сала и 1 часть злаков, с последующей стимуляцией нейроваскулярной дисфункции в кровоснабжении лабиринта.
Крысы I-IV групп содержались на обычном пищевом рационе, получая разнообразный корм, состоящий преимущественно из злаков и овощей.
Крысы V-XI групп получали липидный рацион, для чего каждой паре животных опытной группы, содержавшейся в отдельной клетке, на сутки готовили порцию пищевой массы, включавшей 90г старого свиного сала и 10г злаковой муки. Для приготовления злаковой муки использовались 3 равные части ячменя, овса и проса, которые мелко измельчали. Сало резали мелкими кусочками и перемалывали вместе со «злаковой мукой». Приготовленную пищевую массу распределяли по ЮОг на клетку, предоставляя каждой крысе необходимое суточное количество корма, которое для взрослого животного составляет ЗО-бОг (БМЭ. Крысы. М. 1960. Т14. С. 883). Конструкция поилок обеспечивала свободный доступ к воде. После трёх недель содержания на липидном рационе у всех животных V-XI групп производили стимуляцию нейроваскулярной дисфункции в кровоснабжении лабиринта посредством
орошения хлорэтилом шеи справа в проекции позвоночной артерии в количестве 5 мл в течение 10 секунд. Далее условия содержания крыс на липидном рационе.строго соблюдались до дня забоя.
Для определения динамики гидропических изменений внутреннего уха в различные сроки эксперимента животные, получавшие обычный пищевой рацион, были разделены на группы (II, 111, IV) по 4 особи в каждой. Молниеносную декапитацию под эфирным наркозом животных II группы производили на 4_сутки с момента охлаждения хлорэтилом па-равертебральной области. Декапитацию животных III группы производили на 8 сутки, а животных IV группы на 2Л сутки с момента охлаждения хлорэтилом паравертебральной области.
Крысы, получавшие липидный пищевой рацион, были разделены на группы (V, VI, VII) по 8 особей в каждой. Декапитацию животных V, VI,
VII групп для определения динамики гидропических изменений внутреннего уха в различные сроки эксперимента проводили в те же сроки, что и крыс, содержавшихся на обычном пищевом рационе (II-IV группы). Выбор одинаковых сроков для забоя давал возможность провести сравнительный анализ полученных результатов во II, III, IV и V, VI, VII группах.
Для уточнения роли антиоксидантной системы в патогенезе ЭГ дополнительно были сформированы две группы животных (VIII, IX), которым после формирования ЭГ по предложенному нами способу парентерально вводили антиоксиданты. В качестве средств, обладающих антиоксидантной и мембраностабилизирующей активностью, были выбраны использующиеся в терапии многих заболеваний, в том числе болезни Меньера, витамины Е и С, а также преднизолон. Животным
VIII группы (8 беспородных белых крыс) в течение первых четырёх дней, сразу после охлаждения паравертебральной области, в хвостовую вену вводили 0,5 мл 5% раствора аскорбиновой кислоты и одновременно в мышцы бедра - 0,5 мл 10% раствора токоферола ацетата. Животным IX группы (8 беспородных белых крыс) в течение первых четырёх дней, сразу после охлаждения паравертебральной области, внутрибрюшинно вводили 3 мг преднизолона 1 раз в сутки. С целью изучения роли протеолитической системы и ингибиторов протеаз в патогенезе ЭГ дополнительно были сформированы две группы крыс, которым после формирования ЭГ по предложенному нами способу парентерально вводили соответственно группе трипсин или поливалентный ингибитор протеаз контрикал. Животным X группы (12 беспород-
ных белых крыс) в течение первых четырёх дней, сразу после охлаждения паравертебральной области, в хвостовую вену вводили 0,1 мг трипсина в 0,5 мл воды для инъекций 1 раз в сутки. Животным XI группы (12 беспородных белых крыс) в течение первых четырёх дней, сразу после охлаждения паравертебральной области, в хвостовую вену вводили 2500 ЕД контрикала в 0,5 мл воды для инъекций 1 раз в сутки. Декапитацию животных производили через 4 суток.
В настоящее исследование включены результаты оценки внешнего вида и регистрации поведенческих реакций животных, а также результаты гистологического и гистохимического исследований 158 височных костей (1580 гистологических препаратов). Скелетированные височные кости после фиксации обрабатывали по общепринятой методике (В.Ф.Аничин, 1978). Для более глубокого проникновения фиксирующего состава к структурам уха парацентезной иглой перфорировали барабанную перепонку, (перфорация перепонки позволяла дополнительно контролировать отсутствие гнойного отита, нарушающего чистоту эксперимента). После заливки в парафин и изготовления блоков, последние резались на микротоме в сагитальной плоскости, при этом срезы проходили через модиолюс, ампулы полукружных каналов и мешочки преддверия. Препараты окрашивались гематоксилином-эозином, в части случаев использовалась постановка ШИК-реакции с контролем на амилазу, позволившая выявить динамику и распределение глико-протеинов и гликогена в спиральном органе.
Результаты собственных исследований и их обсуждение.
Результаты проведённых нами экспериментов на животных li-IV групп, также как и исследования А.Н.Помухиной, В.В.Киселёва (1989) показали, что сочетанное воздействие кратковременного, локального охлаждения шеи крыс в проекции позвоночной артерии и эфирного наркоза в стадии аналгезии, приводят к возникновению преходящего ЭГ. Способ, предложенный А.Н.Помухиной и В.В.Киселёвым (1989), легко воспроизводим, позволяет наблюдать приступ вестибулярной дисфункции и формирование ЭГ у 100% животных, демонстрирует важную роль вазомоторных нарушений и отражает преходящий характер гидропических изменений лабиринта, свойственный, по мнению некоторых исследователей, ранней стадии болезни Меньера (C.Kaufman, LArenberg, 1976; В.Т.Пальчун и соавт., 1983; M.Portmann, 1993). Указанные преимущества способа определили его выбор в качестве базового. В исходе приступа
вестибулярной дисфункции^ полученного в модели, морфологические проявления ЭГ исчезают самостоятельно через 2-3 недели после холо-дового воздействия и на 21 день гистологическая картина лабиринтов у экспериментальных животных соответствует норме.
Однако большинство исследователей пессимистично оценивает закономерности течения и прогноз болезни Меньера, считая, что заболевание носит прогрессирующий характер, имеет восходящую направленность процесса с формированием патологических изменений в других отделах вестибулярного, слухового анализаторов, и системность за счёт развития, со временем, двустороннего поражения внутреннего уха (Б.М.Сагалович, 1977; В.Т.Пальчун, В.И.Асламазова, 1982, 1984; D.J.Blum, S.J.Harner, 1991; N.Perez et а!.. 1995; и др.). По мнению О.К.Патякиной и А.С.Шеремет (1995), ЭГ при болезни Меньера "увековечен". Появившись однажды, он никогда затем не исчезает, и в основе болезни Меньера находится не просто гидропс, а "гидропический процесс", продолжающийся всю жизнь по своим ещё не изученным законам.
Полная обратимость ЭГу беспородных белых крыс, на наш взгляд, объясняется биологическими особенностями животных этого вида, которые обладают генетически детерминированной высокоактивной ан-тиоксидантной системой (О.Б.Смирнова, ГАВилков, 1989). По мнению Г.А.Вилкова и соавт. (1993) природная высокая активность антиокси-дантной системы объясняет резистентность данного вида ко многим патологическим воздействиям.
Для изменения течения экспериментального ЭГ, определения механизмов патогенеза, ответственных за усиление тяжести его проявлений и пролонгацию процесса, нами предложено истощение факторов антиоксидантной защиты беспородных белых крыс путём содержания животных на липидном рационе. Ранее для получения экспериментальной модели гидропса данная методика не использовалась. ГАВилков и соавт. (1993) отмечают, что трёхнедельное пребывание крыс на липидном рационе, интенсифицируя перекисное окисление липидов, у экспериментальных животных сопровождается увеличением содержания токсичных продуктов пероксидации. Уровень диеновых конъюгатов увеличивается почти в 8 раз, количество оснований Шиф-фа возрастает на 53,1%, содержание витамина Е снижается на 23,1%. Описанные биохимические сдвиги отразились на внешнем виде живот-
ных \/-Х1 групп, содержавшихся на липидном рационе. У крыс наблюдали вялость, угнетение пищевого инстинкта и потерю массы тела на 10-15%, пожелтение, выпадение шерсти (признаки гиповитаминоза Е и развития стресс-реакции).
После охлаждения правой паравертебральной области шеи под эфирным наркозом у всех животных, содержавшихся на липидном рационе, выявлены следующие проявления вестибулярной дисфункции: манежные движения по кругу вправо, в сторону воздействия, шаткость и отклонения вправо при попытке встать на задние лапы, ограничение подвижности и активности, преимущественное отклонение в сторону воздействия при исследовании передвижения по полу просторной _ комнаты, отказ от еды. В условиях истощения антиоксидантной системы приступ вестибулярной дисфункции протекал значительно тяжелее, увеличивалась его продолжительность. У крыс И-1\/ группы (обычный пищевой рацион) на 4-е сутки клинические проявления вестибулярной дисфункции уже не определялись. У животных \Z-VII группы, на фоне липидного рациона, на 4-е сутки сохранялась шаткость движений, при исследовании передвижения по полу просторной комнаты наблюдалось преимущественное отклонение вправо, в сторону воздействия. Только на 8-е сутки клинические проявления вестибулярной дисфункции обычно компенсировались, что свидетельствует об участии вазомоторных расстройств в возникновении приступа и подчёркивает важную роль центральных механизмов компенсации.
Приступ вестибулярной дисфункции сопровождался развитием во внутреннем ухе комплекса отёчно-дистрофических изменений, соответствующих ЭГ. У всех животных на фоне липидного рациона гидро-пические изменения приобрели пролонгированный характер. В течение первой недели отмечали нарастание отёка перепончатого лабиринта, причём избыточное скопление отёчной жидкости вызывало выпячивание вестибулярной мембраны в просвет лестницы преддверия. Нарушения микроциркуляции проявлялись расширением сосудов, развитием стаза и формированием сладжей в просвете капилляров сосудистой полоски и стержня улитки. Регистрировали внутриклеточный отёк поддерживающих и рецепторных клеток.
Сравнительный анализ результатов гистологических исследований показал, что при моделировании ЭГ на фоне обычного пищевого рациона у крыс на 4 сутки после охлаждения хлорэтилом паравертеб-
ральной области преобладает вакуольная дистрофия эпителиальных клеток спирального органа - процесс обратимый, тогда как у крыс на фоне липидного рациона превалирует гидропическая дистрофия, характеризующаяся выраженным просветлением цитоплазмы и являющаяся более тяжёлой стадией повреждения клетки (А.П.Авцын, В.А.Шахламов, 1979).
У крыс III группы на фоне обычного пищевого рациона через 8 суток значительно уменьшалась интенсивность отёка, вестибулярная мембрана занимала обычное положение, цитоплазма клеток приобретала мелкозернистый характер, нормализовалась их форма. Восстанавливались очертания всех внутренних пространств спирального органа. В волосковых клетках увеличивалось содержание гликогена. Изменения в спиральном ганглии отсутствовали. Полученные нами результаты гистологических исследований свидетельствуют об обратимом характере ЭГ в течение 7-8 суток у животных с нормальным состоянием антиоксидантной системы.
У крыс VI группы, содержавшихся на липидном рационе, через 8 суток после охлаждения паравертебральной области на фоне истощения антиоксидантной системы регистрировался «пик» отёчных изменений. В этот период сохранялся выраженный внутриклеточный отёк. Появлялось гомогенное гипохромное окрашивание ядер поддерживающих клеток, что является признаком усугубляющейся дистрофии. Межклеточный отёк проявлялся расширением межклеточных пространств, вероятно в связи с преобладанием давления эндолимфатической жидкости, под воздействием которого расширялись и заполнялись трайссу-датом межклеточные пространства. В непосредственной близости от сосудистой полоски и в просвете внутреннего туннеля в большом количестве регистрировались шаровидные зозинофильные массы. Наблюдалось выпадение зернисто-сетчатого зозинофильного осадка в лестницах лабиринта. В сосудах сосудистой полоски отмечалось полнокровие и стаз. Сосуды спиральной связки были расширены, с признаками сладжирования крови в большинстве из них, что свидетельствовало о выраженных микроциркуляторных нарушениях.
Результаты гистологических исследований указывают на глубокие микроциркуляторные в лабиринте, что привело к усилению отёка и дистрофии.
В исходе.приступа у всех животных с истощённой антиоксидантной системой формировались субатрофические изменения спирального органа. На 21-е сутки сохранялся отёк поддерживающих клеток! отмечались дегенеративные изменения в виде пикноза и лизиса их ядер. Регистрировались вакуолизация цитоплазмы и гибель отдельных поддерживающих клеток. Дегенеративно-дистрофические изменения приобретали восходящий характер. В спиральном ганглии уменьшение размеров ядер нейроцитов сочеталось с их пикнозом, уплотнением хроматина и появлением клеток-теней.
Отмеченные морфологические изменения соответствуют данным аутопсий лиц, страдавших при жизни болезнью Меньера, и представлены:
1. эндолимфатическим гидропсом, т. е. увеличением количества эндо-лимфатической жидкости внутреннего уха, что проявляется в нашей модели наличием экстрацеллюлярного и интрацеллюлярного отёка, а также выпячиванием рейсснеровой мембраны в просвет лестницы преддверия на высоте гидропических проявлений, подобные изменения у человека при болезни Меньера описаны C.Hallpaike, H.Cairns (1938), A.Beial, J.C-Antunez (1980), K.Kitamura et ai. (1982), К.Jahnke (1987);
2. изменениями клеток спирального органа - дистрофическими (отёк и вакуолизация) и дегенеративными (пикноз ядер и гибель отдельных клеток), что отмечают в своих исследованиях у больных C.Hallpaike, H.Cairns (1938), H.F.Schuknecht, E.Rihter (1980), К.Jahnke (1987);
3. изменениями в сосудистой полоске - микроциркуляторными (расширение, полнокровие капилляров, утолщение их базальной мембраны) и дистрофическими (в виде появления эозинофильных шаровидных масс над апикальной поверхностью эпителиоцитов), фигурирующими в работах по гистопатологии болезни Меньера CI.F.Wemer (1958), A,F.O" Connor et al. (1985), К.Jahnke (1987), H.Masutani etal. (1992);
4. изменениями в спиральном ганглии - дистрофическими (в виде вакуолизации цитоплазмы) и дегенеративными (пикноз ядер, появление клеток-теней). Дегенеративно-дистрофические процессы в нервных ганглиях при болезни Меньера описаны J.Ritter et al. (1981), N.Wei, W.Giebel (1992).
Таким образом, в ходе проведенных экспериментов нам удалось создать новую модель ЭГ (патент № 2122747), которая, помимо простоты воспроизведения, отличается от известных ранее тем, что клинически манифестированный приступ острой вестибулярной дисфунк-
ции у всех животных сопровождается параллельным развитием ЭГ и формированием в исходе приступа дегенеративно-дистрофических изменений в перепончатом лабиринте и нервных ганглиях.
Динамика морфологических признаков модели ЭГ в зависимости от состояния антиоксидантной системы у животных И-1\/ (обычный пищевой рацион) и \/Л/П (липидный рацион) отражена в таблице 2.
Предложенная модель отражает ещё один важный и дискутируемый в литературе аспект болезни Меньера, касающийся возможности развития гидропического процесса во втором, ранее интактном ухе. Орошение шеи хлорэтилом нами проводилось с правой стороны. У всех животных П-Х1 групп зарегистрированы параллельные гидропиче-ские измененияв левом, противоположенном от воздействия, ухе. Однако преобладание клинико-морфологических проявлений процесса всегда отмечалось справа, на стороне холодового воздействия. У всех животных \Z-VII групп, на фоне липидного рациона, изменения в левом, противоположенном от воздействия, ухе были выражены сильнее и сохранялись более продолжительное время, в отличие от животных Н-1\/ групп, содержавшихся на обычном пищевом рационе.
Таким образом, разработанная нами модель отражает возможность вовлечения в патологический процесс обоих лабиринтов, что согласуется с современными представлениями о течении болезни Меньера у человека (Б.М.Сагалович, 1977; О.К.Патякина, А.С.Шеремет, 1998; Н.БроепсШп а(., 1992; !Ч.Регег а1„ 1995).
Профилактика стрессорных повреждений органа, развившихся вследствие активно протекающих процессов перекисного окисления липидов, возможна посредством введения в организм животных анти-оксидантов: токоферола, ионола, ретиноидов, аскорбиновой кислоты, эндогенных опиатов (ВАБарабой, 1989). Нами в условиях эксперимента изучено влияние антиоксидантов - витаминов Е, С и преднизолона -на формирование модели пролонгированного эндолимфатического гидропса. Выбор витаминов Е и С, которые мы вводили крысам VIII группы сразу после холодового воздействия и в последующие 3 суток до дня декапитации, определён синергизмом действия этих препаратов в формировании антиоксидантного эффекта, отмеченного Р.Д.Сейфулла, И.Г.Борисовой (1990).
Таблица 2
Динамика морфологических признаков модели эндолимфатического гидропса в зависимости от состояния антиоксидантной системы у животных П-1\/ (обычный пищевой рацион) и \Z-VII (липидный рацион) групп
г УСЛОВИЯ Ср ок де-' Отёк ре- Отёк нере- Меж кле- Ша-ро- Выпячи- Спиральный ганглий Наличие Некроз,
р У п ЭКСПЕРИМЕНТА ка-пита- цел-тор- цеп-тор- точный видные вание рейс- наружного цитолиз
п А ци и в сут ных кле- ных кле- отёк образова- не-ров. Отёк кле- Пик-ноз туннеля нерецептор-
ках ток ток ния мембраны ток ядер ных клеток
II Хлорэ- ТИЛ+ эфирный наркоз 4 + ++ + + + + + - +
III Хлорэ- ТИЛ+ эфирный наркоз 8 - + - - - + - + -
IV Хлорэ- ТИЛ+ эфирный наркоз 21 - - - - - - - + -
V Истощение АОС+хпо рэтил+ эфирный наркоз 4 + +++ + + + + + - ++
VI Истощение АОС+хло рэтил+ эфирный наркоз 8 +4 +++ ++ ++ +_ ++ ++ + ++
VII Истощение АОС+хло рзтил+ эфирный наркоз 21 + + ++ ++ +_ + ++ + +
Условные обозначения: «+» - наличие признака; «-» - отсутствие признака; «+ -» - нерегулярно или нечётко выраженный признак; АОС - ан-тиоксидантная система.
В наших экспериментах введение животным VIII группы витаминов Е и С вызывало резкое уменьшение отёка спирального органа. Вследствие уменьшения внутриклеточного отёка, контурировались средний и наружный туннели.
Волосковые клетки хорошо дифференцировались, имели типичную зернистую цитоплазму и хорошо окрашенные ядра. Фаланговые клетки несколько увеличены в связи с небольшим отеком, структура их цитоплазмы и ядра не изменена. Строение спирального ганглия соответствует норме. В пятнах сферического, эллиптического мешочков и ампу-лярных гребешках лишь отдельные поддерживающие клетки были отёчны или имели бледно окрашенные ядра. В контрлатеральном преддверно-улитковом органе на 4 сутки после охлаждения патологические изменения отсутствовали.
В IX группе животных, получавших преднизолон, отмечалось некоторое уменьшение отёка спирального органа. Волосковые клетки имели зернистую цитоплазму, но пограничные клетки ещё были отёчны, увеличены в размере, в некоторых случаях их цитоплазма оставалась резко просветлённой. Обращает на себя внимание хорошая сохранность клеточных ядер с чётким равномерно распределённым хроматином. Вестибулярная мембрана была деформирована и выгибалась в просвет лестницы преддверия. Сосуды сосудистой полоски оставались полнокровными с периваскулярным отёком.
Таким образом, медикаментозная реабилитация антиоксидантной системы уменьшает отёчно-дистрофические изменения внутреннего уха при ЭГ, формирующемся на фоне хронического стресса. Следовательно, состояние антиоксидантой системы влияет на выраженность гидропических проявлений модели. Использование преднизолона оказывало стабилизирующее влияние на структуру ядер. Однако, отёчность клеточных элементов в большинстве случаев сохранялась. Наши исследования показали, что преднизолон, при экспериментальном ЭГ в используемых дозировках и выбранном способе введения, значительно уступает по своему протективному эффекту витаминам Е и С.
Для типовых патологических процессов, протекающих с повышением сосудистой проницаемости, характерна определённая динамика появления медиаторов в очаге циркуляторной гипоксии. Развитие экспериментального ЭГ происходило постепенно, максимальные отёчно-дистрофические изменения у животных на фоне липидного рациона
регистрировались к 8 суткам после локального охлаждения паравер-тебральной области. Анализ данного факта привёл к мысли о значительной роли протеолитичеких ферментов и калликреин-кининовой системы в патогенезе моделируемого процесса. По мнению Т.С.Пасхиной (1978) калликреин-кининовая система в патологических условиях вовлекается в патогенез отёков невоспалительного генеза. Активировать кининовую систему может трипсин, у которого имеется значительная гомология с калликреином. Устранить избыточную про-теолитическую активность возможно путём введения экзогенных ингибиторов протеаз (контрикал и др.). Использование антиоксидантов может защитить естественные ингибиторы протеаз от повреждения свободными радикалами (К.Н.Веремеенко, 1989).
Для определения роли протеолитической системы в патогенезе ЭГ нами были выполнены эксперименты, предусматривающие фармакологическую модуляцию протеолитической активности крови у лабораторных животных. С этой целью животным X группы сразу после охлаждения паравертебральной области, в хвостовую вену вводили 0,1 мг трипсина; животные XI группы получали 2500 ЕД контрикала 1 раз в сутки. Через 4 суток производилась декапитация под предварительным эфирным наркозом.
Гистологические исследования препаратов на фоне гипертрипсине-мии выявили резкое усиление отёка перепончатого лабиринта. В клетках формировались обширные просветлённые полости, содержавшие отёчную жидкость. В волосковых клетках резко уменьшалось содержание гликогена. В наружных поддерживающих клетках регистрировали зернистую дистрофию, что является, по мнению А.И.Струкова, В.В.Серова (1993), признаком гиперплазии ультраструкгур клеток как выражение функционального напряжения органа в ответ на тяжёлую гипоксию. Вестибулярная мембрана выгибалась в просвет лестницы преддверия, или была разорвана. В пери- и эндолимфатическом пространствах определяли увеличение количества эозинофильных шаровидных масс. Капилляры сосудистой полоски были значительно расширены, заполнены эритроцитами. Постановка ШИК-реакции выявляла резкое утолщение подэндотелиаль-ных мембран капилляров. Описанные изменения свидетельствуют о выраженном нарушении сосудистой проницаемости и усугублении отёчно-дистрофических процессов под влиянием высокой протеазной активности крови экспериментальных животных, вызванной введением трипсина.
В XI группе животных, получавших контрикал, внутриклеточный отёк волооковых клеток не развивался, в них возрастало содержание гликогена. Из-за отсутствия глубоких отёчных изменений цитоплазма поддерживающих клеток приобретала характерный для нормы мелкозернистый вид. Средний туннель был сохранен, наружный - несколько уменьшен в размере. Вестибулярная мембрана занимала обычное положение.
Полученные результаты свидетельствуют о протективном эффекте контрикала, уменьшающего отёчно-дистрофические изменения модели ЭГ за счёт угнетения избыточной активности протеаз при микроцирку-ляторных расстройствах в ушном лабиринте. Динамика морфологических признаков модели у животных Vlll-XI группы отражена в таблице 3.
Таким образом, нарушение равновесия прооксидантных и антиок-сидантных факторов, протеолитических ферментов и их ингибиторов, формируя повышенную мембранную проницаемость, ответственны за усугубление отёчно-дистрофических изменений лабиринта в предлагаемой модели.
Разработанная нами модель ЭГ имеет следующие общие черты с эндолимфатическим гидропсом при болезни Меньера у человека:
- приступообразный характер клинических проявлений вестибулярной дисфункции. Данный признак, считающийся ведущим симптомом болезни Меньера, стабильно воспроизводился в эксперименте у всех животных;
- развитие у всех животных в исходе приступа стойких дегенеративно-дистрофических изменений лабиринта. Как показывает анализ современной литературы, одной из особенностей течения гидропса при болезни Меньера является его прогрессирующий характер (О.К.Патякина, А.С.Шеремет, 1995; J.J.Shea et al., 1991). Предложенное нами истощение антиоксидантной системы беспородных белых крыс, изменило динамику клинико-морфологических проявлений и способствовало усугублению и пролонгации моделируемого процесса;
- дегенеративно-дистрофические изменения лабиринта, развившиеся у крыс в исходе приступа аналогичны состоянию лабиринта человека в межприступном периоде болезни Меньера. Подобное заключение следует из сравнительного анализа полученных нами результатов с данными литературы, в которой рассматриваются вопросы гистопатологии ЭГ (В.С.Олисов, 1973; A.Belal, J.C.Antunez, 1980; H.F.Schuknecht, E.Rihter, 1980; K.Jahnke,1987);
- формирование модели сопровождается развитием гидропических изменений в обоих лабиринтах, но с преобладанием клинико-морфо-логических симптомов на стороне воздействия, что служит экспериментальным подтверждением мнения многих исследователей о болезни Меньера, как заболевании, поражающем оба лабиринта с «особым» состоянием так называемого «здорового» уха на начальных стадиях болезни (Б.М.Сагалович, 1977; В.И.Дискаленко, 1995; ^Регег е1а1., 1995);
Таблица 3
Динамика морфологических признаков модели эндолимфатического гидропса на фоне медикаментозного воздействия у животныхД/Ш-Х1 группы
Условия эксперимента Отёк ре- Отёк нере- Меж кле- Ша-ро- Выпячи- Спиральный ганглий Наличие Некроз,
Г р У п п А цел-торных клеток цеп-торных клеток точный отёк видные образования вание рейс-не-ров. мембраны Отёк клеток Пик-ноз ядер наружного туннеля цитолиз нерецептор- ных ' клеток
IV Истощение АОС+хлорэтил + ' эфирный наркоз + ++ + + + + + - ++
VIII Истощение АОС+хлорэтил + эфирный нар-коз+вит. Е, С - + + + - - - + +
IX, Истощение АОС+хлорэтил ' +• эфирный нар-коз+преднизо-лон +_ ++ +_ + + + + - +
-х Истощение АОС+хлорэтил + эфирный нар-коз+трипсин ++ +++ ++ ++ + + + - +++
XI Истощение АОС+хлорэтил + Эфирный нар-коз+контрикал - , + +_ + - + - + +
Условные обозначения те же, что и в таблице 2
- биохимический стресс, основой которого является активация пере-кисного окисления липидов, у экспериментальных животных вызывается длительным липидным рационом. Формирование модели на фоне хронического стресса сопровождается усилением и пролонгацией гид-ропических изменений внутреннего уха. Полученные в ходе эксперимента результаты согласуются с данными об участии стресса в патогенезе болезни Меньера (А.Н.Помухина, 1980; В.Т.Пальчун, М.И.Кадымова, 1994; R.Hinchcliffe, 1967; C.Martin etal., 1991);
- реабилитация антиоксидантной системы экспериментальных животных уменьшает гидропические изменения лабиринта. Данный факт подтвердил обоснованность назначения витаминов Е, С, и преднизо-лона, положительное влияние которых при болезни Меньера описано многими исследователями (И.Б.Солдатов и соавт., 1980; T.Futaki, 1989; I.Matsuoka et al., 1991 и др.);
- активация системы протеолиза способствует усилению отёчно-дистрофических проявлений ЭГ у экспериментальных животных. Результаты наших исследований соответствуют взглядам A.M.Чернух,
0.А.Гомазкова (1976), Т.С.Пасхиной (1978), К.Н.Веремеенко (1989) о важной роли протеаз в развитии вазогенных отёков невоспалительного генеза;
- выраженность отёчно-дистрофических изменений внутреннего уха значительно ослабляло парентеральное введение контрикала за счёт уменьшения активности протеолитических ферментов. Полученные данные позволяют рекомендовать использование препаратов, препятствующих активации кининовой системы и протеолиза, в терапии ЭГ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. Разработанная модель ЭГ вызывается сочетанием липидного рациона, локального охлаждения хлорэтилом под эфирным наркозом па-равертебральной области шеи беспородных белых крыс и воспроизводится у всех экспериментальных животных.
2. Истощение антиоксидантной системы экспериментальных животных усиливает клинические проявления вестибулярной дисфункции, вызывает пролонгированное течение ЭГ, способствует формированию в исходе приступа дегенеративно-дистрофических изменений во внутреннем ухе.
3. Предложенная модель демонстрирует клинико-морфологические признаки обострения и ремиссии, характерные для течения болезни Меньера, а комплекс отёчно-дистрофических изменений лабиринта отождествляется с эндолимфатическим гидропсом.
4. Медикаментозная коррекция антиоксидантной системы уменьшает отёчно-дистрофические изменения лабиринта, причём терапевтический эффект преднизолона уступает таковому при использовании комбинации витаминов Е и С.
5. Гипертрипсинемия стимулирует развитие грубых отёчно-дистрофических изменений лабиринта. Снижение активности протео-литической системы введением поливалентного ингибитора протеаз -контрикала значительно уменьшает проявления ЭГ.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Для создания модели пролонгированного ЭГ следует избрать в качестве экспериментальных животных беспородных белых крыс в возрасте 6-8 месяцев, с массой тела 220-260г. Провести предварительную подготовку беспородных белых крыс с целью истощения антиоксидантной системы посредством содержания животных на липидном рационе в течение 3-х недель. Суточный рацион экспериментальных животных составить следующим образом: на каждую клетку, в которой содержится 2 особи, готовить суточную порцию пищевой массы, состоящую из 90г старого свиного сала и Юг «злаковой муки». Для приготовления муки использовать 3 равные части ячменя, овса и проса, которые необходимо мелко измельчить. Сало резать мелкими кусочками и смешивать с приготовленной мукой. Распределять приготовленную таким образом пищевую массу по 100г на клетку в сутки. Через 3 недели для стимуляции вазомоторных растройств в кровоснабжении лабиринта производить охлаждение шеи крысы в проекции позвоночной артерии хлорэтилом в количестве 5 мл в течение 10 с под эфирным наркозом. Далее содержать крыс на липидном рационе до срока декапитации.
Предложенная модель ЭГ, а также результаты её гистологического исследования могут быть использованы для дальнейшего изучения патогенеза ЭГ и апробации патогенетических способов его лечения.