Russian Journal of Pediatric Surgery, Anesthesia and Intensive CareRussian Journal of Pediatric Surgery, Anesthesia and Intensive CareРоссийский вестник детской хирургии, анестезиологии и реаниматологии2219-40612587-6554Eco-Vector70310.17816/psaic703Original Study ArticlesОригинальные исследованияResearch ArticleEnteric nervous system with chronic mesenteric ischemia: experimental studyЭнтеральная нервная система толстой кишки в условиях ишемии: экспериментальное исследованиеhttps://orcid.org/0000-0001-5730-3684PimenovaEvgeniya S.ПименоваЕвгения Сергеевна
Russian Federation

associate professor, L.P. Aleksanrov Department of Pediatric Surgery and Urology-andrology

канд. мед. наук, доцент кафедры детской хирургии и урологии-андрологии им. Л.П. Александрова

evgeniyapimenova@list.ruKorchaginaNatal′ya S.КорчагинаНаталья Сергеевна
Russian Federation

pathologist, Department of Pathology

врач-патологоанатом

nskorchagina@gmail.comKorolevGrigoriy A.КоролевГригорий Алексеевич
Russian Federation

resident, L.P. Aleksanrov Department of Pediatric Surgery and Urology-andrology

клинический ординатор кафедры детской хирургии и урологии-андрологии им. Л.П. Александрова

KorolevG.A@yandex.ruZyuz′koDar′ya D.ЗюзькоДарья Дмитриевна
Russian Federation

resident, L.P. Aleksanrov Department of Pediatric Surgery and Urology-andrology

клинический ординатор кафедры детской хирургии и урологии-андрологии им. Л.П. Александрова

yakoven@yandex.ruSaakyanMargarita S.СаакянМаргарита Степановна
Russian Federation

resident. Central State Medical Academy of Department of Presidential Affairs

клинический ординатор кафедры хирургии с курсом эндоскопии

margaritasaakyan@yandex.ruMorozovDmitriy A.МорозовДмитрий Анатольевич
Russian Federation

Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of L.P. Aleksanrov Department of Pediatric Surgery and Urology-andrology

д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой детской хирургии и урологии-андрологии им. Л.П. Александрова

damorozov@list.ruI.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет)Filatov Сhildren’s HospitalГосударственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы «Детская городская клиническая больница № 13 имени Н.Ф. Филатова Департамента здравоохранения города Москвы»Central State Medical Academy of Department of Presidential Affairs Administrative Department of the President of the Russian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение дополнительного профессионального образования «Центральная государственная медицинская академия» Управления делами Президента Российской Федерации291220201044014101801202110022021Copyright ©; 2020, Pimenova E.S., Korchagina N.S., Korolev G.A., Zyuz′ko D.D., Saakyan M.S., Morozov D.A.Copyright ©; 2020, Пименова Е.С., Корчагина Н.С., Королев Г.А., Зюзько Д.Д., Саакян М.С., Морозов Д.А.2020Pimenova E.S., Korchagina N.S., Korolev G.A., Zyuz′ko D.D., Saakyan M.S., Morozov D.A.Пименова Е.С., Корчагина Н.С., Королев Г.А., Зюзько Д.Д., Саакян М.С., Морозов Д.А.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://rps-journal.ru/jour/article/view/703

Introduction. The pathology of the enteric ganglia can lead to different diseases (Hirschsprung’s, neuronal intestinal dysplasia, ganglioneuromatosis, and Chagasse). Causes of acquired dysganglionosis remained unclear. Some authors hypothesized that pathology of the enteral nervous system may be secondary to intestinal ischemia.

Aim. To investigate the intestinal function and histological changes of the colon in rats with chronic ischemia.

Materials and methods. A total of 20 Sprague Dawley rats underwent surgery (ligation of the terminal mesenteric vessels next to the descending colon). The appetite of animals were checked, and stool were collected after the procedure. Reoperation was performed after 7 (n = 1), 9 (n = 2), 12 (n = 2), 14 (n = 1), 21 (n = 1), 42 (n = 1), 53 (n = 1), and 62 (n = 1) days. The diameter of the colon and changes of the serosa were visualized. In the experimental group, two samples biopsy was performed (ischemic and normal colon).

Results. Functional changes were observed in 90% of rats after the ligation of mesenteric vessels (constipation/impact, softening stool/diarrhea, and hemocolitis). Colonic stenosis of the ischemic area in 30% was detected. 70% animals have the intestinal dilatation above the ischemic segment (partial bowel obstruction). Necrosis of the ischemic colon was observed in 20%. Spontaneous fixation of the omentum to the ischemic segment was found in 40% animals. A microscopically inflamed infiltration of the mucosa in the ischemic zone (70%) and in normal colon (50%) was revealed in the ligation group. The number of the enteric ganglia decreased in the ischemic segment.

Conclusion. Functional disorders (colitis and obstruction) and morphological changes (inflammation and ganglion cells pathology) were found in rats with chronic mesenteric ischemia.

Введение. Патология энтеральных нервных ганглиев может быть причиной различных заболеваний (болезни Гиршпрунга, нейрональной интестинальной дисплазии, ганглионейроматоза, болезни Шагаса). Причины приобретенного поражения кишечных ганглиев до конца не изучены. Высказывается предположение, что одной из причин ганглиопатии может быть нарушение кровоснабжения кишечника.

Цель. Оценка функции макро- и микроскопических изменений толстой кишки у крыс на фоне хронической мезентериальной ишемии.

Материалы и методы. Эксперимент проведен на 20 крысах Sprague Dawley. Хроническую мезентериальную ишемию воспроизводили путем лигирования концевых брыжеечных сосудов рядом с нисходящей ободочной кишкой. После операции оценивали аппетит животных, характер стула. Повторную операцию выполняли через 7 (n = 1), 9 (n = 2), 12 (n = 2), 14 (n = 1), 21 (n = 1), 42 (n = 1), 53 (n = 1), 62 (n = 1) суток. Оценивали внешний вид кишечника, содержимое толстой кишки. В экспериментальной группе выполняли биопсию толстой кишки в зоне ишемии и в вышележащих отделах с нормальным кровотоком.

Результаты. У 90 % крыс после лигирования мезентериальных сосудов отметили изменение стула (урежение/отсутствие, размягчение, явления гемоколита). При повторной операции у 30 % отметили стеноз ишемизированного участка кишки, у 70 % — расширение кишечника выше зоны лигирования (явления частичной непроходимости кишечника). Некроз в зоне ишемии отмечен у 20 % крыс. У 40 % отмечено спонтанное подпаивание сальника к ранее скелетированному сегменту. При микроскопии выявили воспалительную инфильтрацию слизистой оболочки толстой кишки у 70 % в зоне ишемии, у 50 % — в здоровых участках. При подсчете энтеральных ганглиев установили статистически значимое снижение последних в зоне ишемии в сравнении с интактной кишкой (тест Вилкоксона, р = 0,005).

Заключение. На фоне хронической мезентериальной ишемии отмечается нарушение функции толстой кишки, снижение количества интрамуральных нервных ганглиев.

enteral nervous systemgangliaischemiaexperimental studyэнтеральная нервная системаганглииишемияэкспериментальное исследованиеНоздрачев А.Д. Биобиблиографический указатель / Библиотека Российской академии наук, сост. Е.Л. Поляков. — СПб: БАН, 2002. — 153 с. [Nozdrachev AD. Biobibliograficheskij ukazatel’. Biblioteka Rossiiskoi akademii nauk, sost. E.L. Polyakov. Saint Petersburg: BAN; 2002. (In Russ.)]. Режим доступа: http://www.rasl.ru/e_editions/Nozdrachev_ykaz.pdf. Дата обращения: 12.12.20.Chalazonitis A, Rao M. Enteric nervous system manifestations of neurodegenerative disease. Brain Res. 2018;1693(Pt B):207–213. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.01.011Furness JB. The enteric nervous system and neurogastroenterology. Nat Rev J Gastroenterol Hepatol. 2012;9(5):286–294. https://doi.org/10.1038/nrgastro.2012.32Gfroerer S, Rolle U. Pediatric intestinal motility disorders. World J Gastroenterol. 2015;21(33):9683–9687. https://doi.org/10.3748/wjg.v21.i33.9683Lake JI, Heuckeroth RO. Enteric nervous system development: migration, differentiation, and disease. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2013;305(1):G1–G24. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00452.2012Bag MJ, Sáez T, Varas J, et al. Surgical acquired aganglionosis: myth or reality? Pediatr Surg Int. 2014;30(8):797–802. https://doi.org/10.1007/s00383-014-3539-1Obata S, Yoshimaru K, Kirino K, et al. Acquired isolated hypoganglionosis as a distinct entity: results from a nationwide survey. Pediatr Surg Int. 2019;35(2):215–220. https://doi.org/10.1007/s00383-018-4398-yHukuhara T, Sumi T, Kotani S. The role of the ganglion cells in the small intestine taken in the intestinal intrinsic reflex. Jpn J Physiol. 1961;11(3):281–288. https://doi.org/10.2170/jjphysiol.11.281Linhares GK, Martins JL, Fontanezzi F, et al. Do lesions of the enteric nervous system occur following intestinal ischemia/reperfusion? Acta Cir Bras. 2007;22(2):120–124. https://doi.org/10.1590/s0102-86502007000200008Rivera LR, Thacker M, Castelucci P, et al. The reactions of specific neuron types to intestinal ischemia in the guinea pig enteric nervous system. Acta Neuropathol. 2009;118(2):261–270. https://doi.org/10.1007/s00401-009-0549-5Bódi N, Szalai Z, Bagyánszki M. Nitrergic Enteric Neurons in Health and Disease — Focus on Animal Models. Int J Mol Sci. 2019;20(8):2003. https://doi.org/10.3390/ijms20082003Raoul De Villiers D. Ischaemia of the colon: an experimental study. Br J Surg. 1966;53(6):497–503. https://doi.org/10.1002/bjs.1800530604Holschneider AM, Puri P, editors. Hirschsprung’s disease and allied disorders. 3rd ed. Berlin: Springer; 2008. https://doi.org/10.1007/978-3-540-33935-9Langer JC. Persistent obstructive symptoms after surgery for Hirschsprung’s disease: development of a diagnostic and therapeutic algorithm. J Pediatr Surg. 2004;39(10):1458–1462. https://doi.org/10.1016/j.jpedsurg.2004.06.008Taxin ZH, Neymotin SA, Mohan A, et al. Modeling molecular pathways of neuronal ischemia. Prog Mol Biol Transl Sci. 2014;123:249–275. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-397897-4.00014-0Taoufik E, Valable S, Müller GJ. FLIPL protects neurons against in vivo ischemia and in vitro glucose deprivation-induced cell death. J Neurosci. 2007;27(25):6633–6646. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1091-07.2007Taoufik E, Probert L. Ischemic neuronal damage. Curr Pharm Des. 2008;14(33):3565–3573. https://doi.org/10.2174/138161208786848748Рева И.В., Рева Г.В., Ямамото Т.Т., и др. Старение и ишемия нейронов // Современные проблемы науки и образования. — 2015. — № 2-2.— C. 811. [Reva IV, Reva GV, Yamamoto TT, et al. Aging and ishemia neurons. Sovremennye problemy nauki i obrazovanija. 2015;(2-2):811. (In Russ.)] Режим доступа: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=22050. Дата обращения: 14.12.2020.Бонь Е.И., Максимович Н.Е. Роль эксайтотоксичности в патогенезе повреждений головного мозга при ишемии // Вестник Смоленской государственной медицинской академии. — 2019. — Т. 18 — № 1. — С. 67—72. [Bon EI, Maksimovich NE. Role of excitotoxicity in pathogenesis of brain damage during ischemia. Vestnik of the smolensk state medical academy. 2019;18(1):67–72. (In Russ.)]Feuerstadt P, Brandt LJ. Update on colon ischemia: recent insights and advances. Curr Gastroenterol Rep.2015;17(12):45. https://doi.org/10.1007/s11894-015-0469-6Brandt LJ, Feuerstadt P, Longstreth GF, Boley SJ. ACG clinical guideline: epidemiology, risk factors, patterns of presentation, diagnosis, and management of colon ischemia (CI). Am J Gastroenterol. 2015;110(1):18–44. https://doi.org/10.1038/ajg.2014.395Cartier R, Brunette I, Hashimoto K, et al. Angiogenic factor: a possible mechanism for neovascularization produced by omental pedicles. J Thorac Cardiovasc Surg. 1990;99(2): 264–268.Rocha MMB, Martins JL, Tubino P, Bischoff A. Viability of a jejunal segment after neovascularization by omentoenteropexy. Acta Cir Bras. 2002;17(6):377–380. https://doi.org/10.1590/S0102-86502002000600004Fernandez PM, Pollachi F, Cordeiro RA, et al. A morphometric study of the intestinal mucosa of rats submitted to omentoenteropexy. Arq Gastroenterol. 2011;48(4):283–285. https://doi.org/10.1590/s0004-28032011000400012Rocha MB, Martins JL, Patricio F. Histological and immunohistochemical study of a jejunal segment undergoing neovascularization by omentopexy. Transplant Proc. 2002;34(3):990–992. https://doi.org/10.1016/s0041-1345(02)02733-1Koshikawa Y, Nakase H, Matsuura M, et al. Ischemic enteritis with intestinal stenosis. Intest Res. 2016;14(1):89–95. https://doi.org/10.5217/ir.2016.14.1.89Suzuki M, Takahashi A, Toki F, et al. The effects of intestinal ischemia on colonic motility in conscious rats. J Gastroenterol. 2008;43(10): 767–773. https://doi.org/10.1007/s00535-008-2224-3Патент РФ на изобретение № 2718274/ 04.01.2020. Пименова Е.С., Корчагина Н.С., Зюзько Д.Д., и др. Способ создания экспериментальной модели гипоганглиоза толстой кишки. [Patent RU № 2718274/ 04.01.2020. Pimenova ES, Korchagina NS, Zjuz’ko DD, et al. Sposob sozdaniya ehksperimental’noi modeli gipoganglioza tolstoi kishki. (In Russ.)] Режим доступа: https://patenton.ru/patent/RU2718274C1. Дата обращения: 12.12.20.