Лечение пациентов с травматическим повреждением спинного мозга остается одной из сложнейших задач современной нейробиологии и нейрохирургии, для решения которой учеными разных стран проводятся экспериментальные исследования на животных. Несмотря на большое количество работ, посвященных моделированию контузионной травмы спинного мозга у крыс, осложнения, с которыми сталкиваются экспериментаторы, практически не описаны. В некоторых работах упоминается единственное осложнение – гематурия, зачастую приводящая к гибели экспериментальных животных [2, 9]. Ряд авторов, описывающих эту проблему, проводят только антибиотикопрофилактику инфекционных осложнений мочевыделительной системы [5, 6, 7, 8]. Вместе с тем, при травме спинного мозга у человека возникает целый ряд осложнений, в виде дисфункции тазовых органов, сосудистых и нейротрофических нарушений, инфекционно-воспалительных процессов [1].
Цель исследования – выявить возможные осложнения при моделировании контузионной травмы спинного мозга у крыс.
Материалы и методы исследования
Исследования проведены на 44 самках крыс линии Вистар в возрасте 9–12 месяцев с массой тела 270–350 г. Манипуляции с животными осуществляли в соответствии требованиями Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (Страсбург, 1986) и были одобрены Комитетом по этике ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. академика Г.А. Илизарова».
Воспроизводили стандартную модель контузионной травмы спинного мозга средней степени тяжести [3]. Оперативное вмешательство осуществляли под общей анестезией (Рометар 2 % – 0,2 мл, Золетил 100 – 0,2 мл). Выполняли ламинэктомию на уровне ТIX, позвоночный столб жестко фиксировали за остистые отростки ТVIII и ТХ позвонков и производили контузию спинного мозга цилиндрическим грузом диаметром 1,8 мм массой 10 г с высоты 25 мм при помощи импактора собственной конструкции. После нанесения травмы происходило рефлекторное вытягивание тазовых конечностей. Операционную рану ушивали послойно, наглухо. Однократно подкожно вводили 5 мл 0,9 % раствора хлорида натрия. После операции животных помещали в индивидуальные клетки. В течение первых суток осуществляли дополнительный обогрев. Доступ к воде и корму не ограничивали. Максимальный срок клинического наблюдения за животными составлял 180 суток.
На 1, 3, 5, 7 сутки после операции проводили клинический анализ мочи с помощью тест-полосок Aution Sticks 10EA (Arkray Factory Inc., Japan) на автоматическом анализаторе PocketChem UA PU-4010 (Arkray Factory Inc., Japan) и микроскопическое изучение мочевого осадка.
Микробиологические исследования мочи осуществляли традиционным методом посева на плотные питательные среды. Идентификацию выделенных культур проводили на автоматическом бактериологическом анализаторе WalkAway® 40 plus (Siemens Healthcare Diagnostics Inc., США), их чувствительность к антибиотикам определяли диск-диффузионным методом на агаре Мюллера-Хинтона.
Результаты исследования и их обсуждение
В результате того, что у наркотизированных крыс веки не смыкаются, происходит высыхание конъюнктивы и роговицы глаза с последующим развитием кератоконъюктивита. Для профилактики данного осложнения во время выполнения оперативного вмешательства применяли стерильное вазелиновое масло.
Неврологический статус всех прооперированных животных на момент выхода из наркоза соответствовал 0 баллов по шкале ВВВ [3]. В раннем послеоперационном периоде у 5 (11,4 %) животных отмечалась острая полная ишурия, у 28 (63,6 %) – острая неполная и у 11 (25 %) ишурия не была выявлена. В позднем послеоперационном периоде у 1 крысы диагностирована хроническая неполная ишурия. У животных с неполной ишурией шерсть в области живота и внутренней поверхности бедер была влажная, наблюдалась мацерация кожи. Всем животным с задержкой мочи два раза в сутки осуществляли мануальное опорожнение мочевого пузыря и выполняли туалет наружных половых органов и паховой области.
В течение первых суток после операции у 36 (81,8 %) животных развивалась тотальная макрогематурия разной степени выраженности. Цвет мочи варьировал от розово-красного до темно-вишневого. В ряде наблюдений при опорожнении мочевого пузыря происходило выделение кровяных сгустков темно-красного цвета. У 8 (18,2 %) крыс выявлена микрогематурия.
При патологоанатомическом вскрытии трупов 3 (6,8 %) животных, павших в раннем послеоперационном периоде, наблюдали сильно увеличенный мочевой пузырь, содержащий до 5–7 мл мочи темно-красного цвета со взвесью (рис. 1). Стенка мочевого пузыря была истончена, кровеносные сосуды резко расширены, на слизистой оболочке очаговые кровоизлияния. Мочеточники утолщены. Почки бобовидной формы, не увеличены, на разрезе между корковым и мозговым слоями имели четкую границу.
Рис. 1. Патологоанатомические изменения мочевыводящей системы крысы при гематурии
Гемостатическую терапию осуществляли путем внутримышечного введения Этамзилата в дозе 0,02 мл 2 раза в сутки на протяжении 3 дней. При этом у животных с микрогематурией уже на 3 сутки эксперимента эритроциты в моче отсутствовали, а с макрогематурией они исчезали на 5–7 сутки. У 1 крысы, несмотря на проведенную комплексную терапию, макрогематурия сохранялась до 15 суток эксперимента.
При отсутствии гемостатической терапии и назначении в послеоперационном периоде препарата Энрофлокс 5 % (подкожно, 5 мг/кг) у трех животных из четырех на 4–5 сутки эксперимента развилась пиурия. При проведении бактериологического исследования содержимого мочевого пузыря выявлены Propionibacterium sp., Acinetobacter sp., Staphylococcus haemolyticus, наиболее чувствительные к гентамицину и ципрофлоксацину. В последующем, при назначении животным гентамицина (4 мг/кг) и этамзилата в указанной дозе ни у одного животного пиурия не наблюдалась.
Также у большинства животных на следующий день после операции регистрировалась хромодакриорея (образование темно красных корочек вокруг глаз и/или ноздрей), которая может возникать при стрессовых ситуациях (рис. 2) [4]. Ее признаки исчезали без дополнительного вмешательства на 3–5 сутки.
Рис. 2. Хромодакриорея
а
б
Рис. 3. Осложнения в отдаленном периоде эксперимента: а – эрозия кожи в области коленного сустава; б – аутомутиляция пальцев тазовой конечности
У многих крыс каудальнее уровня травмы развивались очаговые алопеции, однако через 1,5–2,5 месяца шерстный покров полностью восстанавливался. У 8 (18,2 %) животных на 83–114 сутки эксперимента отмечалось образование поверхностных кожных эрозий и трофических язв с преимущественной локализацией в области латеральной поверхности тазовых конечностей (рис. 3, а). При данном осложнении для предотвращения присоединения вторичной инфекции ежедневно выполняли туалет раны (удаление некротических участков, обработка 0,02 % водным раствором фурацилина) с последующей аппликацией мази Левомеколь. У 1 животного наблюдалась аутомутиляция пальцев левой тазовой конечности (рис. 3, б).
Заключение
Таким образом, у крыс после моделирования контузионной травмы спинного мозга, возможно возникновение различных осложнений. В раннем послеоперационном периоде большая вероятность развития ишурии, гематурии и хромодакриореи; в отдаленном периоде эксперимента – нейротрофических расстройств, проявляющихся образованием очаговых алопеций, кожных эрозий и трофических язв, а также возникновение аутомутиляции.
Полученные сведения необходимо учитывать при выполнении исследований в области экспериментальной нейрохирургии.