Моделирование осложненного некротического энтероколита в эксперименте in vivo

Введение: В настоящее время отсутствует адекватная и легко воспроизводимая модель осложненного некротического энтероколита, которая позволит изучать этиопатогенетическую феноменологию состояния, тестировать различные варианты хирургического воздействия при данном заболевании в эксперименте.

Цель исследования: Разработка способа моделирования осложненного некротического энтероколита из лапароскопического доступа в эксперименте in vivo.

Материалы и методы: Исследование выполнено на базе лаборатории экспериментальной хирургии и онкологии НИИ экспериментальной медицины КГМУ с соблюдением международных этических норм и правил гуманного обращения с животными. Пятнадцати неполовозрелым кроликам-­самцам под ингаляционным наркозом производилась лапароскопия, а затем – субсерозное введение повреждающих растворов (33%­го раствора H₂O₂, 10%­го раствора CaCl₂, 4%­го раствора KCl, 70%­го раствора C₂H₅OH, 10%­го раствора CH₂O) в стенку кишки. Через сутки животным выполнялась лапаротомия, визуальная оценка патологических изменений и резекция участка кишечной трубки в области введения повреждающего раствора, после чего накладывался однорядный межкишечный анастомоз по типу «конец-­в-­конец». Из биоптата изготавливались гистологические препараты. Выполнялась морфологическая оценка возникших изменений.

Результаты: Наиболее выраженные макроскопические и микроскопические изменения обнаружены у животных, которым производили введение перекиси водорода. При оценке изменений в брюшной полости через сутки с момента моделирования отмечалась картина частичной кишечной непроходимости и серозного перитонита. Морфологическая картина характеризовалась явлениями острого расстройства кровообращения в стенке кишки с наличием язвенно-­некротических дефектов и перфоративных отверстий.

Выводы: С учетом морфологических проявлений разработан способ моделирования осложненного некротического энтероколита из лапароскопического доступа, который легко воспроизводим в эксперименте in vivo, приближен к клинической ситуации, позволяет моделировать типичные морфологические изменения тяжелого течения заболевания.

1. Neu J, Modi N, Caplan M. Necrotizing enterocolitis comes in different forms: historical perspectives and defining the disease. Semin Fetal Neonatal Med. 2018;23(6):370–373. PMID: 30100524. https://doi.org/10.1016/j.siny.2018.07.004

2. Gordon PV, Swanson JR. Necrotizing enterocolitis is one disease with many origins and potential means of prevention. Pathophysiology. 2014;21(1):13–19. PMID: 24370207. https://doi.org/10.1016/j.pathophys.2013.11.015

3. Lopez CM, Sampah MES, Duess JW, et al. Models of necrotizing enterocolitis. Semin Perinatol. 2023;47(1):151695. PMID: 36599763. PMCID: PMC10019037. https://doi.org/10.1016/j.semperi.2022.151695

4. Vongbhavit K, Underwood MA. Intestinal perforation in the premature infant. J Neonatal Perinatal Med. 2017;10(3):281–289. PMID: 28854518. https://doi.org/10.3233/NPM-16148

5. Тихонова Н.Б., Серебряков С.Н., Матевосян К.Ш. и др. Экспериментальные модели некротизирующего энтероколита новорожденных. Клиническая и экспериментальная морфология. 2014;(4):58–62.

6. Ares GJ, Buonpane C, Yuan C, Wood D, Hunter CJ. A novel human epithelial enteroid model of necrotizing enterocolitis. J Vis Exp. 2019;(146):10.3791/59194. PMID: 31033943. PMCID: PMC6814448. https://doi.org/10.3791/59194

7. Sulistyo A, Rahman A, Biouss G, Antounians L, Zani A. Animal models of necrotizing enterocolitis: review of the literature and state of the art. Innov Surg Sci. 2018;3(2):87–92. PMID: 31579771. PMCID: PMC6604570. https://doi.org/10.1515/iss2017-005097

8. Карпова И.Ю., МолчановаД.В., Ладыгина Т.М. Экспериментальное моделирование некротизирующего энтероколита: патогенез, предикторы заболевания, профилактика. Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2020;13(3):293–300. https://doi.org/10.18499/2070-478x-2020-13-3-293-300

9. Карпова И.Ю., Бугрова М.Л., Васягина Т.И., Карпеева Д.В. Постгипоксические изменения трансформации стенки кишки потомства крыс. Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2021;14(4):265–271. https://doi.org/10.18499/2070478x-2021-14-4-265-271

10. Clark DA, Thompson JE, Weiner LB, McMillan JA, Schneider AJ, Rokahr JE. Necrotizing enterocolitis: intraluminal biochemistry in human neonates and a rabbit model. Pediatr Res. 1985;19(9):919–921. PMID: 4047761. https://doi.org/10.1203/00006450-198509000-00010

11. Липатов В.А., Северинов Д.А., Крюков А.А., Саакян А.Р. Этические и правовые аспекты проведения экспериментальных биомедицинских исследований in vivo. Часть II. Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова. 2019;27(2):245–257. https://doi.org/10.23888/pavlovj2019272245-257

12. Zani A, Zani-Ruttenstock E, Peyvandi F, Lee C, Li B, Pierro A. A spectrum of intestinal injury models in neonatal mice. Pediatr Surg Int. 2016;32(1):65–70. PMID: 26552653. https://doi.org/10.1007/s00383-015-3813-x

13. Nolan LS, Wynn JL, Good M. Exploring clinically-relevant experimental models of neonatal shock and necrotizing enterocolitis. Shock. 2020;53(5):596–604. PMID: 31977960. PMCID: PMC7376956. https://doi.org/10.1097/SHK.0000000000001507

14. Gonçalves FL, Gallindo RM, Soares LM, et al. Validation of protocol of experimental necrotizing enterocolitis in rats and the pitfalls during the procedure. Acta Cir Bras. 2013;28 Suppl 1:19–25. PMID: 23381819. https://doi.org/10.1590/S010286502013001300005

15. Bozeman AP, Dassinger MS, Birusingh RJ, Burford JM, Smith SD. An animal model of necrotizing enterocolitis (NEC) in preterm rabbits. Fetal Pediatr Pathol. 2013;32(2):113–122. PMID: 22662963. https://doi.org/10.3109/15513815.2012.681426

16. Бабич И.И., Мельников Ю.Н. Определение уровня резекции кишки при осложненных формах кишечной непроходимости у детей. Детская хирургия. 2020;24(2):78–82. https://doi.org/10.18821/1560-9510-2020-24-2-78-82