Experimental modeling of necrotic enterocolitis: A review

Full Text

АКТУАЛЬНОСТЬ

Одна из нерешенных проблем неонатальной хирургии состоит в лечении пациентов с некротическим (некротизирующим) энтероколитом (НЭК) [1]. До 1964 г. данная патология не была выделена как отдельная нозологическая форма и обозначалась как функциональная кишечная непроходимость, внутрибрюшной абсцесс, спонтанная перфорация кишки, некротический колит новорожденных с перфорацией, ишемический энтероколит, инфаркт кишечника, аппендицит новорожденных. Утвердившийся ныне термин «некротический (некротизирующий) энтероколит» предложен H. Rossier и С. Schmid в 1959 г. [2].

НЭК — неспецифическое воспалительное заболевание неустановленной этиологии с мультифакторным патогенезом, объясняющим развитие заболевания как результата гипоперфузии незрелой слизистой оболочки кишечника новорожденного, перенесшего перинатальную гипоксию и, как следствие, изменение кровотока в системе мезентеральных сосудов [3]. Помимо этого, важную роль в развитии НЭК новорожденного играет ранняя и неадекватная энтеральная нагрузка преимущественно искусственными молочными смесями, а также инфицирование его организма патогенными микроорганизмами [4]. Учитывая сложный патогенез развития данного заболевания, прицельное воздействие на его звенья является важной задачей хирургов и неонатологов [5]. Несмотря на значительные успехи в современной клинической медицине, смертность от НЭК остается достаточно высокой и занимает лидирующие позиции среди новорожденных. Частота встречаемости НЭК у новорожденных, по данным различных авторов, варьирует от 0,3 до 3 случаев на 1000 детей, то есть от 2,1 до 4 % от всех детей, поступивших в отделение интенсивной терапии. Летальность составляет от 4 до 20 %, при тяжелом течении доходит до 80 % [6]. Повреждение кишечной стенки при НЭК сопровождается воспалительной реакцией, повышением ее проницаемости, что в свою очередь ведет к заселению бактериальными агентами [7]. Незрелость нервной и иммунной систем, механизмов регуляции моторики желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) способствует развитию вторичной нейронной дисплазии на фоне воспаления [8].

Для разработки методов лечения, изучения течения патологических процессов в макроорганизме при НЭК разработано множество экспериментальных моделей (in vivo, in vivo, ex vivo).

Цель работы — анализ вариантов экспериментального моделирования НЭК новорожденных, описанных в открытом доступе. Для этого проведено исследование более 50 значимых научных публикаций по соответствующей тематике таких баз данных, как Google Scholar, PubMed, Scopus (издательства Elsevier), eLibrary (с 2000 по 2022 г.). Подробное описание экспериментальных моделей НЭК (in vivo, in vivo, ex vivo), используемых для разработки методов лечения, изучения течения патологических процессов, приводим ниже.

КЛЕТОЧНЫЕ МОДЕЛИ (ЭКСПЕРИМЕНТ IN VITRO)

На эпителиальных клетках кишечника (Intestinal epithelial cells (IECs) изучают воздействие связанных с развитием НЭК факторов стресса на клеточном уровне. Исследование клеточных линий в эксперименте in vitro дает преимущество для оценки отдельных НЭК-ассоциированных факторов или их комбинаций [9]. A. Bein и соавт. [10], изучая клетки IEC-18, продемонстрировали, что липополисахариды (ЛПС), такие как эндотоксин и основной компонент внешней мембраны грамотрицательных бактерий, индуцируют гиперпроницаемость IECS, а также повреждение эпителиального барьера и транслокации бактериальных агентов из просвета кишки в ее стенку [10]. В. Li и соавт. [11] исследовали воздействие перекиси водорода (H₂O₂) в клеточной линии IEC-18, так как данный механизм является одним из основных в развитии НЭК. В эксперименте in vitro удалось воспроизвести повреждение эпителия кишечника посредством воздействия H₂O₂, которое характеризовалось изменением активности глутатионпероксидазы и тиобарбитуровой кислоты в клетках IEC-18. В работе [12] так же использована линия IEC-18 для исследования влияния других факторов стресса на повреждение и регенерацию эпителия кишечной стенки, которое приводит к увеличению экспрессии интерлейкина-6 (IL-6). Доказано, что незначительное повреждение IEC-18 индуцирует стволовые клетки кишечника, стимулируя процессы репарации [12]. Важное преимущество использования IECs — доступность трансгенных клеточных линий для изучения прицельного воздействия на повреждение и регенерацию эпителия. Помимо культур клеток животных могут быть использованы клеточные линии человеческого происхождения (культуры клеток рака толстой кишки), например LS174T и Caco-2, благодаря которым R.Y. Wu и соавт. [13] экспериментально подтвердили положительную роль олигосахаридов грудного молока в повышении экспрессии слизистого отделяемого, тем самым защищая кишечник новорожденного.

ОРГАНОИДНЫЕ МОДЕЛИ (ЭКСПЕРИМЕНТ IN VITRO)

Одним из новаторских открытий в области гастроэнтерологии, впервые продемонстрированных в 2009 г., является способность генерировать нетрансформированную ткань, полученную из кишечника, для долгосрочного роста in vitro [14]. Дальнейшая работа в этой области привела к успешному поддержанию и росту трехмерных структур, которые повторяли особенности кишечника живого организма. Органоидные модели — это трехмерные культуры клеток, которые воспроизводят некоторые функциональные аспекты целых органов [15]. Эти системы in vitro могут быть получены из клеток-предшественников и стволовых клеток как мышиной, так и человеческой ткани. Такие культуры известны как органоиды, поскольку обладают органоподобными свойствами и разделяют большую часть клеточной сложности и физиологических особенностей органов in vivo [16]. Органоиды обладают преимуществом, заключающимся в способности сохраняться в культуре в течение очень длительных периодов времени. Трехмерные органоиды, полученные из кишечника, оказались новым мощным инструментом в разработке методов профилактики и лечения НЭК. В различных исследованиях использовались органоиды кишечника взрослых мышей для изучения повреждения кишечника [17].

Этические нормы сдерживают изучение патофизиологии НЭК и эффективности новых терапевтических средств непосредственно у пациентов. Поэтому новая модель НЭК с использованием эмбриональной ткани человека имеет важное значение для расширения нашего понимания этого заболевания. Недавно было показано, что органоиды человеческого происхождения могут служить релевантной доклинической моделью НЭК у человека. S. Senger и соавт. [18] сгенерировали органоиды по возрастному спектру плода (гестационный возраст 11–22,5 нед.), чтобы определить изменения в развитии кишечника, связанные с началом НЭК.

Органоиды кишечника человека из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток недавно были предложены также в качестве подходящей модели для НЭК. Эти органоиды напоминают ткань кишечника плода, что подтверждено анализом экспрессии генов [19]. Более того, после трансплантации органоидов кишечника человека мышам-хозяевам наблюдается значительное увеличение OLFM4, что свидетельствует о росте и созревании трансплантированных органоидов. Известны модели НЭК на основе органоидов кишечника, полученных посредством интраоперационных биопсий (выделение стволовых клеток) подвздошной кишки недоношенных детей, перенесших лапаротомию и резекцию некротизированного участка кишечной трубки [20]. Органоиды потенциально могут быть использованы в качестве модели ex vivo для изучения прогрессирования и патогенеза НЭК, а также для разработки терапевтических средств [21]. Человеческие органоиды, выращенные из донорской ткани или из человеческих эмбрионально индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, в настоящее время являются одним из наиболее важных инструментов для понимания формирования кишечника человека и патогенеза НЭК [22].

Органоидные модели in vitro предполагают значительные преимущества по сравнению с моделями in vivo для будущих исследований. В настоящее время эти системы разрабатываются с использованием стандартизированных протоколов для использования в глобальных фундаментальных исследовательских проектах, таких как скрининг лекарственных средств и результатов их применения.

КАДАВЕРНЫЕ МОДЕЛИ (ЭКСПЕРИМЕНТ EX VIVO)

Особую роль в развитии ишемии при НЭК с дальнейшей полиорганной недостаточностью отводят синдрому интраабдоминальной гипертензии. В 2004 г. на конференции Всемирного общества по изучению абдоминального компартмент-синдрома (World Society of the Abdominal Compartment Syndrome — WSACS) было дано следующее определение данному синдрому: «Стойкое повышение внутрибрюшного давления (ВБД) до 12 мм рт. ст. и более, при измерении трижды каждые 4–6 ч» [23]. В литературе описываются различные исследования по воссозданию моделей повышенного ВБД для изучения не только патологических изменений в кишечнике, подобным тем, что определяются у детей с НЭК, и прогнозирования его стадии, но и для исследования различных подходов к абдоминальной декомпрессии. Авторами разработаны три модели повышенного ВБД («жидкостная», «газовая» и «отечная») на нефиксированных трупах, отличающиеся субстанцией, которой заполняли брюшную полость, и вариантами ее введения. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки [24]. Однако трудоемкость воссоздания, возрастной аспект кадавер-материала и его содержание в соответствующих условиях делают почти невозможным подобное моделирование повышенного ВБД, направленное на изучение НЭК.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ МЫШЕЙ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЭК В ЭКСПЕРИМЕНТЕ IN VIVO

В эксперименте на мелких грызунах авторы прибегают к моделированию НЭК посредством сенсибилизации организма лабораторных животных стрессовыми факторами (холод, нарушение кормления и пр.). N. Baregamian и соавт. в собственных исследованиях индуцирует развитие НЭК посредством кормления лабораторных животных гиперосмолярной смесью, чередуя с введением ЛПС [25]. T. Jilling и соавторы с первых суток жизни предлагают выкармливать новорожденных мышат (после кесарева сечения) с помощью зонда, а также подвергать воздействию низких температур и гипоксическому стрессу (4 °C в течение 10 мин, при 100 % N₂ в течение 1 мин). Описан также вариант моделирования НЭК на мышах, когда мышат отделяют от матери на седьмой день после родов и помещают в инкубатор (37 °C), где кормят искусственной молочной смесью пять раз в день и кишечными бактериями, выделенными из кала пациентов, оперированных по поводу НЭК. Животных также подвергают кратковременным периодам гипоксии два раза в день (10 мин при 95 % N₂, 5 % O₂) [цит. по: 26]. Данная модель получила наибольшую популярность среди исследователей ввиду относительной простоты исполнения. В работах Besner с соавторами представлена модификация описанной выше методики с добавлением дополнительного стрессового фактора — гипотермии [цит. по: 26]. Pierro и соавторы сочетали гипоксию с введением ЛПС [27]. Maheshwari и соавторы моделировали НЭК посредством комбинации асфиксии (100 % газообразный азот) и гипотермии (4 °C в течение 10 мин) два раза в день, также использовали переливание крови [цит. по: 26]. В исследованиях M. Ginzel и соавт. [28] использовали в качестве раздражителя слизистой оболочки декстран сульфат натрия (который применяют для индуцирования воспалительных заболеваний кишечника у половозрелых лабораторных животных), после чего были обнаружены НЭК-подобные поражения в тонкой и толстой кишке при отсутствии воздействия гипоксии и гипотермии. McElroy и соавторы использовали химическую абляцию ацидофильных энтероцитов (клеток Панета) у мышей в возрасте 14–16 дней, что приводит к повреждению кишечника, подобному НЭК [цит. по: 28].

Помимо химических методов моделирования и воздействия гипотермии, гипоксии на лабораторных животных возможно моделирование НЭК в хирургическом эксперименте (наложение лигатуры на верхнюю брыжеечную артерию). В опыте на половозрелых мышатах при окклюзии a. mesenterica superior в течение 20 мин у 50 % животных через 2 сут развивался мезентериальный тромбоз, а у новорожденных мышат (массой 90 г) одноминутная окклюзия приводит к гибели животных в течение недели (63 % случаев), в 46 % случаев — выявлен некроз, в 17 % — перфорация стенки кишки [29].

Среди особенностей моделирования НЭК на лабораторных мышах следует отметить, что новорожденная мышь обладает чертами, характерными для 28-недельного младенца, то есть небольшим количеством подкожного жира, низкой терморегуляционной возможностью организма и дискоординированной перистальтикой кишечника [30]. Кроме того, кишечный микробиом, наблюдаемый у мышей с НЭК, сопоставим с человеческим. Несмотря на недостатки мышиной модели, которые заключаются в малых размерах животного и различии между иммунными клетками мыши и человека, мышиные модели НЭК стали важными инструментами в изучении патогенеза данной нозологии.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ КРЫС ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЭК В ЭКСПЕРИМЕНТЕ IN VIVO

Крысы были первыми животными, использованными для экспериментального моделирования НЭК. B. Barlow и T.V. Santulli в 1974 и 1975 гг. описали модель НЭК, основанную на факторах, которые, по мнению авторов, способствовали развитию НЭК у человека: незрелость кишечника, гиперосмолярное питание, гипоксический стресс и наличие бактерий [по: 25]. Поэтому B. Barlow с соавторами содержали новорожденных крыс (рожденных путем кесарева сечения) в инкубаторе и подвергали следующим стрессовым нагрузкам: кормление искусственными молочными смесями — по 0,1 мл каждые 3 ч через орогастральный зонд, 200 кал/(кг · сут); асфиксия (100 % N₂ в течение 50 с два раза в день; заклеивание пластикового пакета вокруг головы на 3–5 мин, пока не наблюдался цианоз); инокуляция Escherichia coli (1109 организмов в сутки). К третьему дню жизни у большинства животных развилось вздутие живота, кровавый стул, нарушение дыхания, цианоз, при морфологической оценке микропрепаратов — геморрагический некроз кишечника [по: 18]. В настоящее время данный вариант моделирования НЭК нашел отражение в работах зарубежных и отечественных исследователей. Другие авторы использовали и модифицировали неонатальную модель НЭК у крыс. M.S. Caplan и соавт. [31], F.L. Gonçalves и соавт. [32] скорректировали протокол индукции НЭК, подвергнув пятидневных крысят воздействию 100 % N₂ в течение 60 с с последующей гипотермией при 4 °C в течение 10 мин. Гипоксическое повреждение было стандартизировано E.R. Nadler и соавт. [33] путем помещения крысят в камеру с контролем содержания O₂ (5 % O₂ и 95 % N₂).

По мнению некоторых авторов, развитие НЭК у новорожденных детей связано с длительной ишемией кишечника. Придерживаясь данной гипотезы, были разработаны методы моделирования НЭК, основанные на чередовании ишемии и реперфузии кишечника с последующим развитием ишемии кишечной стенки. Взрослым крысам породы Sprague-Dawley выполняли «прерывистую» окклюзию верхней брыжеечной артерии в течение 60 мин. При микроскопическом исследовании препаратов, полученных от животных серий эксперимента с подобным вариантом моделирования НЭК, наблюдается следующее: деструктивные изменения ворсинок кишечника, отек, микро-тромбоз подслизистой оболочки, эрозии слизистой оболочки, десквамации эпителиальных клеток, некроз [34].

Однако патофизиология этих моделей не полностью соответствует развитию НЭК. Экспериментальная модель НЭК должна отображать патологические и системные изменения, характерные для НЭК новорожденного. Такие изменения возникают на фоне энтеральной нагрузки. Помимо этого, данный вариант механической окклюзии возможен у взрослых или молодых животных (у новорожденных крысят дифференцировка тканей низкая, размер сосудов слишком мал для прецизионной работы с ними), что также устраняет важный аспект незрелости организма [4, 5, 8].

A.B. Писклаков и соавт. [24] в своих исследованиях разработали модель повышенного ВБД на крысах, с учетом развития схожего патологического процесса у новорожденных с НЭК, при полиорганной недостаточности. У молочных крысят с массой 50–60 г повышали ВБД введением в полость объемообразующего препарата. При гистологическом исследовании кишки отмечаются воспалительные и некротические изменения, характерные для новорожденных с НЭК. Возможно также экспериментальное формирование длительного повышения ВБД молочным крысятам (на протяжении 3 сут) [24].

С целью ранней диагностики НЭК современные исследователи применяют региональную оксиметрию методом близкой к инфракрасной спектороскопии (Near-infrared spectroscopy, NIRS). Благодаря данному методу A. DeWitt и соавт. [35] доказали, что в патогенезе НЭК одним из главных факторов развития заболевания является гипоксия (у группы недоношенных новорожденных с НЭК отмечались более низкие показатели абдоминальной оксигенации).

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КРОЛИКОВ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЭК В ЭКСПЕРИМЕНТЕ IN VIVO

Помимо наиболее распространенных моделей НЭК, описанных выше, некоторые исследователи используют принципиально иные методы для воспроизведения НЭК-подобных повреждений кишечника. Такие методы не получили широкого распространения в экспериментальной практике, так как не учитывают многофакторную природу НЭК и не воспроизводят типичные особенности течения заболевания у человека. К таковым можно отнести одну из самых популярных моделей, основанную на концепции ишемии-реперфузионного повреждения кишечника [2].

Опираясь на гипотезу о значительном ишемическом повреждении кишечной стенки новорожденного ребенка с НЭК, авторы проводили лигирование или эмболизацию верхних брыжеечных сосудов у мелких грызунов (кролики) [3]. Однако, учитывая малый диаметр таких сосудов, исследования проводили на взрослых особях, что опосредованно отдаляет от реальной клинической ситуации. Несколько иной подход описан D.A. Clark и соавт. [36]. Согласно данной методике перевязывали кишечник кролика лигатурами, чтобы сформировать петли длиной 10 см, сохраняя при этом в них кровоток. В просвет отграниченной петли вводили смесь казеина в дозе 10 мг/мл, глюконата кальция и пропионовой кислоты (pH 4,0), через 3 ч при гистологическом исследовании выявили отек и уплощение ворсинок кишки, дилатацию лимфатических сосудов, а через 16 ч были обнаружены геморрагический некроз и значительная инфильтрация полиморфно-ядерными лейкоцитами слоев кишечной стенки.

Используя ту же концепцию «замкнутого» контура, A.P. Bozeman и соавт. [37] блокировали наружное отверстие анального канала недоношенных кроликов с помощью цианоакрилатного тканевого клея, а при кормлении смесью смешивали ее с Enterobacter cloacae помимо подготовки животного путем воздействия стресса и температуры внешней среды. Существует подход, основанный на локальном воздействии на стенку кишечной трубки для формирования очага некроза. Данный способ моделирования локального некроза серозно-мышечного слоя стенки кишечника описан И.И. Бабич и соавт. [38]. Посредством лапаротомии авторы предлагают ввести кролику в серозно-мышечный слой подвздошной кишки 70 % раствор этилового спирта до получения сине-багрового участка (зона нарушения кровотока вследствие химического повреждения).

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВИНЕЙ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЭК В ЭКСПЕРИМЕНТЕ IN VIVO

K.R. Shreyas и соавт. [39] проводили моделирование НЭК у новорожденных поросят при помощи кормления их смесями, ферментированными кишечной палочкой. При развитии патологического процесса у животных наблюдали повышенное содержание короткоцепочечных жирных кислот, которые провоцируют повреждение кишечной стенки. В работах P. Sibbons и соавт. [40], Н.Б. Тихоновой и соавт. [41] при проведении окклюзии сосудов брыжеечной аркады дистального отдела подвздошной кишки у маловесных поросят в течение 48 ч морфологическая картина характеризовалась широким диапазоном изменений: от минимальных в виде эрозий слизистой оболочки и десквамации единичных эпителиальных клеток, до выраженных — с некрозом стенки, пневмотозом, перфорацией и развитием перитонита. При окклюзии только лимфатических сосудов морфологическая картина НЭК отмечалась лишь у особей с очень низкой массой тела, а при окклюзии только артерий морфологическая картина отличалась отсутствием пневматоза стенки кишки. Уменьшение времени окклюзии верхней брыжеечной артерии до 60 мин с последующим проведением 60-минутной реперфузии по данным морфологического исследования И.Ю. Карповой и соавт. [42], не вызывало развития НЭК, но увеличивало проницаемость кишечной стенки. P.T. Sangild и соавт. [43] описывают способ моделирования НЭК следующим образом: рожденных путем кесарева сечения на позднем сроке гестации (что приводит к естественному периоду гипоксии и гипотермии) поросят кормят молочной смесью (в дозе 20 мл/кг, 5 раз в день) с добавлением кишечных бактерий, полученных от новорожденных, прооперированных по поводу НЭК.

Моделирование НЭК в эксперименте на мини-пигах и поросятах имеет ряд преимуществ перед моделями с использованием грызунов. Важным является их анатомическое, физиологическое сходство, особенности развития с ЖКТ человека. Помимо этого, вес поросенка варьирует от 1000 г до 1300 г, что приблизительно соответствует весу недоношенного новорожденного ребенка с НЭК. К недостаткам использования таких моделей можно отнести высокую стоимость, обусловленную необходимостью индивидуального ухода за животными, а также наличием специализированного помещения и оборудования для их выхаживания.

Краткая характеристика описанных выше методик приведена в таблице.

 

Таблица. Сравнительная характеристика моделей некротического (некротизирующего) энтероколита в эксперименте

Table. Comparative characteristics of necrotizing enterocolitis models in the experiment

Объект исследования	Стресс-факторы	Преимущества	Недостатки
Клетки	H2O2; ЛПС; бактерии; гипоксия	Более низкие затраты; прицельное изучение изменений в клетках кишечной трубки	Ограниченное время культивирования; необходимость дорогостоящего оборудования
Органоиды	Гипоксия; ЛПС; бактерии	Долгосрочное культивирование; возможность получения органоидов из широкого спектра видов-хозяев и отделов ЖКТ	Отсутствие основных компонентов ЖКТ живого организма
Грызуны (крысы и мыши)	Гиперосмолярная молочная смесь; гипоксия; гипотермия; ЛПС; ишемия/реперфузия	Низкие затраты; простое разведение; наличие трансгенных моделей; начало искусственного вскармливания с рождения	Технические трудности при искусственном вскармливании; воздействие грудного молока в первые часы или дни жизни (мыши)
Кролики	Ишемия/реперфузия тонкой кишки	Позволяет оценить изменения кровотока в стенке кишечника пациента с НЭК	Патофизиология модели основана на механическом компоненте, не включает все аспекты патогенеза НЭК; выполняется у половозрелых животных
Свиньи	Асфиксия; гипотермия; искусственное вскармливание	Большое сходство в анатомии ЖКТ и в гистопатологических изменениях; схожие размеры тела	Высокие затраты; НЭК развивается в течение первых суток жизни

Примечание. НЭК — некротический (некротизирующий) энтероколит; ЛПС — липополисахарид; ЖКТ — желудочно-кишечный тракт.

Note. NEC — necrotizing enterocolitis; LPS — lipopolysaccharide; GI tract — gastrointestinal tract.

 

По нашему мнению, из видов лабораторных животных, используемых авторами в экспериментальном моделировании НЭК, наиболее подходящими для хирургического эксперимента являются неполовозрелые кролики. Выбор данного вида лабораторных животных обусловлен рядом факторов, таких как: размеры брюшной полости (соответствуют или близки к таковым у новорожденных детей и позволяют выполнять оперативные вмешательства лапароскопическим способом или традиционным доступом — лапаротомия, с достаточным обзором без применения увеличительной техники); выполнение непродолжительных (до 40–50 мин в случае наложения межкишечного анастомоза) манипуляций под общей анестезией — масочный наркоз без применения наборов для интубации трахеи или наложения трахеостомы; достаточный объем крови, доступный для многократного забора в ходе хронического опыта; осуществление центрального венозного доступа для длительного динамического контроля уровня оцениваемых показателей крови и интравенозного введения лекарственных препаратов (если этого требуют условия эксперимента), применение датчиков, устройств и инструментов, используемых в педиатрической и неонатальной практике; доступность данного вида животных и высокая их выживаемость в эксперименте.

В ходе экспериментальных исследований на базе лаборатории экспериментальной хирургии и онкологии Курского государственного медицинского университета был разработан способ лапароскопического моделирования некротического энтероколита, который отличается от имеющихся простотой выполнения и стабильностью воспроизведения патологических (НЭК-подобных) изменений в кишечной стенке. Под ингаляционной анестезией кролику, расположенному на спине, в условиях операционной после наложения карбоксиперитонеума, установки лапароскопа (5 мм) и одного эндоскопического инструмента-манипулятора (3 мм) выполняли ревизию брюшной полости. Захватывали петлю тонкой кишки в месте предполагаемого моделирования. Затем шприцем с инъекционной иглой после прокола передней брюшной стенки и введения иглы в брюшную полость производили пункцию стенки кишки и субсерозно вводили 1 мл 33 % перекиси водорода. После чего кролика помещали в бокс для наблюдения и спустя 12 ч оценивали полученные изменения (макро- и микроскопическая картина соответствует НЭК-подобным изменения при сегментарном поражении кишечной трубки).

Описанный способ позволяет моделировать наиболее типичные морфологические проявления тяжелого течения НЭК с помощью эндовидеохирургических технологий, характеризующийся высокой воспроизводимостью. Моделирование НЭК посредством лапароскопии максимально приближает экспериментатора к реальной клинической ситуации, когда патологический процесс развивается при отсутствии обширного повреждения серозного покрова брюшной полости, что возникает при лапаротомии. Это позволит использовать полученные результаты для разработки новых методов лечения НЭК и последующего их внедрения в клиническую практику [44].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, недостаточная изученность патогенеза, причин и условий возникновения НЭК (гипоксия, искусственное вскармливание, недоношенность и незрелость систем организма и пр.), его сложное этапное течение приводят к закономерным трудностям экспериментального моделирования. Поэтому остаются актуальными вопросы изучения патогенеза НЭК, вариантов его экспериментального моделирования, так как это позволит в дальнейшем апробировать инновационные разработки, новые подходы к лечению этой нозологии. В связи с чем среди современных исследователей существуют различные подходы к моделированию НЭК: использование клеточных культур, кадаверного материала, лабораторных животных (мышей, крыс, кроликов, мини-пигов). Каждый из указанных вариантов моделирования имеет различные задачи и, соответственно, отражает лишь часть патогенеза НЭК или типичных для него морфологических проявлений в стенке кишечной трубки, но не дает полной картины течения заболевания. Следовательно, остается важным вопрос разработки адекватной модели НЭК, которая бы позволила оценить степень и характер взаимодействия множества факторов развития нозологии. А впоследствии, при детальном анализе, — влиять на них на этапах терапевтического воздействия.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией. Вклад каждого автора: Д.А. Северинов — экспериментальное моделирование, обзор литературы, сбор и анализ литературных источников, написание текста и редактирование статьи; В.П. Гаврилюк, В.А. Липатов — сбор и анализ литературных источников, подготовка и написание текста статьи, редактирование; Е.А. Иванова — экспериментальное моделирование, обзор литературы, сбор и анализ литературных источников;

Источник финансирования. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (№ 23-25-10004) в рамках регионального конкурса при поддержке Министерства образования и науки Курской области

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведенным исследованием и публикацией настоящей статьи.

ADDITIONAL INFORMATION

Author’s contribution. Thereby, author made a substantial contribution to the conception of the study, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the article, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the study. Personal contribution of each author: D.A. Severinov — experimental modeling, literature review, literature collection and analysis, writing and editing of the paper; V.A. Lipatov, V.P. Gavrilyuk — collecting and analyzing literary sources, preparing and writing the text of the article, editing; E.A. Ivanova — experimental modeling, literature review, literature collection and analysis.

Funding source. The study was funded by Russian Science Foundation (grant No. 23-25-10004) within the framework of a regional competition with the support of the Ministry of Education and Science of the Kursk Region.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

About the authors

Dmitriy A. Severinov

Kursk State Medical University

Email: dmitriy.severinov.93@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4460-1353
SPIN-code: 1966-0239

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Kursk

Vyacheslav A. Lipatov

Kursk State Medical University

Email: drli@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6121-7412
SPIN-code: 1170-1189

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Kursk

Vassili P. Gavrilyuk

Kursk State Medical University

Email: wvas@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4792-1862
SPIN-code: 2730-4515

MD, Dr. Sci. (Med.) , Assistant Professor

Russian Federation, Kursk

Ekaterina A. Ivanova

Kursk State Medical University

Author for correspondence.
Email: katerinaivanovarus@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1729-7835
Russian Federation, Kursk

References

Supplementary files