Полный текст
Г.Г. Мелконян1,2, А.Н. Коваль1,2, Н.В. Ташкинов2, Е.Н. Сазонова2, Б.М. Когут2, Н.В. Стрельникова2, Н.И. Бояринцев2, И.Н. Лазарева1, Н.А. Куликова2, Е.С. Митрофанова2
Значение анаэробной инфекции в развитии искусственного гнойного воспаления мягких тканей, вызванного введением ротовой жидкости человека в эксперименте
1 301 Военный клинический госпиталь, 680031, ул. Серышева, 1;
2Дальневосточный государственный медицинский университет, 680000, ул. Муравьева-Амурского, 35, тел. 8-(4212)-76-13-96, e-mail: nauka@fesmu.mail.ru, г. Хабаровск
Контактная информация: Г.Г. Мелконян, e-mail: gegarm@yandex.ru
Резюме:
С целью изучения роли анаэробной инфекции в развитии искусственного гнойного воспаления мягких тканей (ИГВЗМТ) в эксперименте, вызванного введением ротовой жидкости человека, проведён сравнительный анализ двух групп подопытных животных. В основной группе моделирование экспериментального ИГВЗМТ заключалось в одномоментном введении в мягкие ткани животного смеси из 2,5 % эмульсии Гидрокортизона ацетата из расчёта 20 мг на 100 г массы тела животного, 0,5 мг раствора Дексаметазона и 0,3 мл ротовой жидкости человека. В группе сравнения вводили те же дозы гормональных препаратов и штаммы чистых культур факультативных анаэробов, выделенных из ротовой жидкости человека, - S.epidermidis, S.mitis, S.salivarius в титре 9lgКОЕ в 1 мл. У всех животных основной группы развилась флегмона мягких тканей в интервале от 3 до 7 дней от начала эксперимента, а летальность составила 100 %, в группе сравнения развились абсцессы в 82,8 % случаев в сроки от 12 до 15 дней от начала эксперимента, летальных исходов не наблюдалось.
Ключевые слова:
искусственное гнойно-воспалительное заболевание мягких тканей, экспериментальная модель, ротовая жидкость, анаэробная инфекция
G.G. Melkonyan1,2, N.A. Koval1,2, N.V. Tashkinov2, E.N. Sazonova2, B.M. Kogut2, N.V. Strelnikova2, N.I. Boyarintsev2, I.N. Lazareva1, N.A. Kulikova2, E.S. Mitrofanova2
The role of anaerobic infection in the development of artificial purulent inflammation of rats' soft tissues caused by experimental introduction of human oral liquid
1Military hospital № 301;
2Far Eastern State Medical University, Khabarovsk
Summary:
In order to study the role of anaerobic infection in the development of artificial purulent inflammation of soft tissues of rats caused by introduction of human oral liquid, the comparative analysis of two groups of experimental animals was carried out. In the index group modeling of the experimental artificial purulent inflammation of soft tissues consisted of the introduction of 2,5 % emulsion of Hydrocortisone acetate at the rate of 20 mg per 100 g of body weight of the animal, of 0,5 mg of Dexamethasone solution and 0,3 ml of human oral liquid. In the experimental group, the same doses of hormonal preparations as well as the strains of pure culture of facultative anaerobes obtained from the human oral liquid including S.epidermidis, S.mitis, S.salivarius in the titer of 9 lg CFU (colony-forming unit) in 1 ml were injected. In all the animals of the first group phlegmon of soft tissues developed within the period from 3 to 7 days with a 100 % mortality rate, while in the second group abscesses developed in 82,8 % of cases within the period from 12 to 15 days from the beginning of the experiment with no record of lethal outcomes.
Key words:
artificial inflammation of soft tissue, experimental model of inflammation, oral fluid, anaerobic infection
Введение
Особое место в хирургической практике среди инфекций мягких тканей занимают искусственные гнойно-воспалительные заболевания мягких тканей (ИГВЗМТ). Наиболее частым способом создания искусственной флегмоны человека является введение его собственной ротовой жидкости и/или зубного налёта в мягкие ткани [1, 12, 15]. Создание модели ИГВЗМТ на лабораторных крысах с использованием инъекции ротовой жидкости и зубного налёта позволяет более детально изучить микробиологическую характеристику данной патологии. Изученные нами экспериментальные модели воспаления мягких тканей [2, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 16, 17], с нашей точки зрения, имеют существенные недостатки. В этих исследованиях инфицирующие агенты были представлены одним или несколькими штаммами аэробных микроорганизмов, а использование открытых ран для создания воспаления не позволяло анаэробной микрофлоре в полной мере реализовать свой патогенный потенциал. Кроме того, высокая иммунная резистентность организма лабораторной крысы к микроорганизмам препятствует развитию у неё инфекции мягких тканей [2, 3, 8]. Поэтому нами было предложено создание модели ИГВЗМТ у крыс на фоне предварительно вызванной введением гормональных препаратов иммуносупрессии [7].
Материалы и методы
Исследование проводилось на базе центральной научно-исследовательской лаборатории ДВГМУ. Использовались белые лабораторные крысы-самцы Вистар, возраст - 3 месяца, масса тела - 220-250 г. Все животные прошли карантинный отбор и содержались в одинаковых условиях вивария. Крысы содержались группами по 5-7 особей в клетках размерами 50 на 25 на 30 см, на дно которых насыпались опилки. Потребление воды и пищи - стандартный лабораторный корм для грызунов, ad libitum.
Все оперативные вмешательства проводились под наркозом в асептических условиях [3, 6]. Все крысы были разделены на основную группу, группу сравнения и контрольную группу.
В основной группе (n=57) с целью создания лабораторной модели ИГВЗМТ в мышечный массив тазовой конечности крысы через предварительно эпилированный и обработанный антисептиком участок кожи в одном шприце однократно вводили смесь 2,5 % эмульсии Гидрокортизона ацетата из расчёта 20 мг на 100 г массы тела животного, раствор Дексаметазона в количестве 0,5 мг и ротовую жидкость человека в объёме 0,3 мл.
В группе сравнения (n=58) крысам проводилась инъекция из смеси штаммов факультативно-анаэробных микроорганизмов, полученных в чистой культуре из ротовой жидкости человека, S.epidermidis, S.mitis, S.salivarius в титре 9lgКОЕ в 1 мл вместе со смесью 2,5 % эмульсии Гидрокортизона ацетата из расчёта 20 мг на 100 г массы тела животного и раствора Дексаметазона в количестве 0,5 мг.
В контрольной группе (n=11) крысам проводилась инъекция 0,9 % раствора натрия хлорида в объёме 0,3 мл вместе со смесью 2,5 % эмульсии Гидрокортизона ацетата из расчёта 20 мг на 100 г массы тела животного и раствора Дексаметазона в количестве 0,5 мг.
Изучались двигательная активность, аппетит, динамика массы тела, время образования инфильтрата, абсцесса или флегмоны мягких тканей, характер тканей при вскрытии гнойника, а также летальность крыс в период до 15 суток после инъекции.
Результаты и обсуждение
В основной группе на 3-и сутки у всех крыс отмечалось снижение двигательной активности и аппетита, наблюдалось появление обширной инфильтрации тканей бедра в области инъекции увеличение размеров паховых лимфоузлов на стороне воспаления. В группе сравнения на 3-и сутки у всех крыс определялся менее выраженный воспалительный инфильтрат без нарушения двигательной активности и аппетита.
В основной группе на 5-е сутки к вышеперечисленным признакам присоединилось снижение массы тела в среднем на 20 %. В группе сравнения дополнительно отмечалось появление увеличенных паховых лимфоузлов на стороне поражения без снижения массы тела.
На 7-е сутки у крыс основной группы появились выраженные клинические признаки флегмоны с распространением гнойного воспаления в ряде случаев на соседние анатомические области, а у некоторых - с прорывом гноя наружу, 3 (5,3 %) крысы умерли. К 7-м суткам все крысы группы сравнения оставались подвижными, у них сохранялся инфильтрат в области инъекции без признаков абсцедирования.
На 12-е сутки эксперимента у всех крыс основной группы флегмона распространилась на мягкие ткани всей тазовой конечности и прилежащие анатомические области. При этом еще 4 (7,0 %) животных из основной группы умерли. На 12 сутки у 23 (39,7 %) крыс группы сравнения отмечались признаки абсцедирования инфильтрата в области инъекции при отсутствии тенденции к прогрессированию процесса.
На 15-е сутки все крысы основной группы погибли. При вскрытии их установлено, что флегмона распространялась на мягкие ткани всей тазовой конечности и прилежащие анатомические области. При разрезе из раны под давлением истекал жидкий коричневый гной с пузырьками газа и зловонным запахом. Поражённые ткани имели серо-коричневую окраску, дряблую консистенцию и были пропитаны гнойным экссудатом. При посеве отделяемого раны на питательную среду получен рост: S.mutans, S.salivarius, C.albicans, Veilonellaespp., облигатных анаэробных стрептококков Peptostreptococcusspp., Bacteroidesspp., Fusobacteriumspp., Klebsiellaspp., Cl. Putridium.
В группе сравнения на 15-е сутки у 25 (43,1 %) крыс развились небольшие абсцессы в области инъекции с отсутствием тенденции к прогрессированию. Масса тела крыс оставалась прежней, двигательная активность и аппетит были сохранены. Животные выведены из эксперимента путём эвтаназии эфиром в эксикаторе на 15-е сутки. При вскрытии обнаружены скудные патологические изменения в виде инфильтрации прилежащих тканей с небольшими абсцессами и гиперплазией лимфатических узлов на стороне поражения. При посеве материала на питательную среду получен рост E. faecalis и S. Aureus, что демонстрирует известный процесс транзиторной контаминации очага инфекции резидентной флорой кожи крысы за счёт снижения местного иммунитета. Титр микроорганизмов в 1 г ткани составил 7lgКОЕ.
В контрольной группе признаков воспаления в области инъекции не определялось, животные выведены из эксперимента путём эвтаназии эфиром в эксикаторе на 15-е сутки после инъекции. При посеве на питательную среду в области инъекции определялся рост S.epidermidis в титре 2lgКОЕ в 1 г ткани у 2 из 11 крыс.
Анализ экспериментальных моделей, описанных в литературе, позволил установить, что все они изучали различные аспекты хирургической инфекции мягких тканей (ХИМТ) у лабораторных животных, вызванной путём искусственного инфицирования различными штаммами аэробных микроорганизмов [4, 5, 8, 9, 10, 14, 16]. Известны модели ХИМТ, где авторы использовали изоляты штаммов либо микстинфекцию. В ряде моделей ХИМТ проводили инфицирование открытой раны [8], что, по нашему мнению, не позволяет анаэробной флоре в полной мере реализовать свои патогенные свойства. В серии экспериментов, предваряющих создание эффективной модели артифициального воспаления мягких тканей, проведённых нами и не представленных в этой публикации, мы не добились формирования флегмоны используя модели воспаления, предлагаемые Будановым Е.Г. и соавт. [2], Маликовой С.Г. и соавт. [8]. По-видимому, это происходило вследствие высокой резистентности организма крысы к воздействию инфицирующих агентов [3], что препятствовало формированию абсцессов или флегмон и способствовало быстрому спонтанному разрешению местных воспалительных явлений.
Напротив, при использовании предлагаемой нами модели [7], к 3-м суткам после введения ротовой жидкости в тазовую конечность наблюдалась яркая картина воспаления мягких тканей с развитием как клинических, так и морфологических признаков анаэробного гнойного воспаления мягких тканей с выраженной общей интоксикацией, а летальные исходы на 15-е сутки наступили в 100 % случаев.
Выявление в группе сравнения возбудителей (E.faecalis и S.Aureus), которых не было в первичном инфицирующем триггере (S.epidermidis, S.mitis, S.salivarius) объясняется вторичным инфицированием собственной микрофлорой кожи крыс [5, 11]. Рост в посевах S.epidermidis в контрольной группе при инъекции стерильного физиологического раствора объясняется повреждением тканей от объёма вводимой жидкости с последующим вторичным обсеменением сапрофитной флорой кожи крысы. Так, описана модель создания абсцесса от введения подкожно крысе дистиллированной воды более 1,0 мл [6].
Наблюдаемые нами в клинической практике флегмоны, вызванные введением в мягкие ткани человека его ротовой жидкости, являются анаэробными и отличаются тяжестью течения и склонностью к быстрому прогрессированию. Учитывая, что изолированные штаммы анаэробных микроорганизмов не вызывали тяжёлой ХИМТ в эксперименте, можно предположить, что в патогенезе ИГВЗМТ, вызванных введением ротовой жидкости человека, играют роль не только содержащиеся в ней высоковирулентные облигатно-анаэробные микроорганизмы, но и слюна, десневая жидкость, богатая питательным муцином, эпителием, а также собственно микробиота полости рта, структурированная в биоплёнки, обладающие выраженным патогенным потенциалом.
Выводы
1. Способ моделирования искусственных гнойно-воспалительных заболеваний мягких тканей у лабораторных животных, вызванных введением ротовой жидкости человека на фоне искусственной иммуносупрессии, позволяет добиться развития экспериментальной хирургической инфекции мягких тканей у всех животных.
2. В развитии хирургической инфекции мягких тканей, вызванных введением ротовой жидкости человека, ведущая роль принадлежит облигатно-анаэробным микроорганизмам, агрессивность которых усиливается многочисленными компонентами ротовой жидкости, способствующими быстрому прогрессированию инфекции.
3. Основными возбудителями ИГВЗМТ, вызванных введением ротовой жидкости человека в мягкие ткани животных в эксперименте, являются зеленящие стрептококки полости рта S.mutans, S.salivarius, облигатные анаэробные стрептококки Peptostreptococcusspp., грам-отрицательные неспорообразующие анаэробные бактерии Veilonellaspp., Bacteroidesspp., Fusobacteriumspp., в незначительном количестве Cl.рutridium, энтеробактерии Klebsiellaspp.и дрожжеподобные грибы C. albicans.
Литература
1. Бурлова Т.В. Патомимия в клинике гнойной хирургии: автореф. дисс. ... канд. мед. наук. - М., 1998. - 24 с.
2. Буданов Е.Г., Путалова Н.И., Кротов Ю.А. Способ моделирования хронического среднего отита // Патент России № 2287191, 2006, Бюл. № 31.
3. Гуськова Т.А. Токсикология лекарственных средств. - М.: Издательский дом "Русский врач", 2003. - 154 с.
4. Гучетль М.Н. Эксперементально-теоретическое обоснование применение комплекса озон-перфторан для лечения воспалительных процессов челюстно-лицевой области: дисс. ... канд. мед. наук: 14.00.21 - стоматология. - М., 2008. - C. 83.
5. Дмитриева Н.А., Зырянова Н.В., Григорьян А.С., Василишина С.Ю. Динамика микрофлоры гнойной раны кожи у крыс при воздействии на нее аппликаций озонированного перфторана // Стоматология. - 2009. - № 4. - С. 14-16;
6. Заподнюк И.П. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте. - 3-е изд. - Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1983. - 383 с.
7. Коваль А.Н., Мелконян Г.Г., Ташкинов Н.В., Стрельникова Н.В. Способ получения лабораторной модели артифициального флегмонозного гнойного воспаления мягких тканей у крыс на фоне искусственной иммуносупрессии // Патент России № 2581255, 2014.
8. Маликова С.Г., Путалова И.Н. Способ моделирования околочелюстной флегмоны // Патент России № 2442224, 2006, Бюл. № 4.
9. Миронов А.А. Оптимизация лечения гнойно-воспалительных заболеваний кожи и мягких тканей: дисс. ... канд. мед. наук: 14.00.27 - хирургия, 14.00.15 - патологическая анатомия. - Самара, 2004. - 158 с.
10. Пронина Е.А., Райкова С.В., Швиденко И.Г. и др. Влияние электромагнитного излучения на течение экспериментальной раневой инфекции // Саратовский научно-медицинский журнал. - 2010. - Т. 6, № 3. - С. 500-503.
11. Скаковская О.И. В изучение микробиоценоза кожи при создании экспериментальной модели флегмоны у крыс // (Украина): Annals of Mechnikov Institute. - 2011. - № 4. - С. 281-283.
12. Aduan R.P., Fauci A.S., Dale D.C., Herzberg J.H., Wolff S.M. Factitious fever and self-induced infection: a report of 32 cases and review of the literature // Ann Intern Med. - 1979. - Feb; 90 (2). - Р. 230-242.
13. Galanos J., Perera S., Smith H. Bacteremia Due to Three Bacillus Species in a Case of Munchausen's Syndrome // J. Clin. Microbiol. - 2003. - Vol. 41, № 5. - P. 2247-2248.
14. Gyssens I.A. Mouse Model of Established Mixed Infection Abscesses // Presented at 9th ISAP International Symposium PK/P Dat Unusual Sites of Infection Chicago, 14th December 2001 [электронный ресурс] / Dept. of Medical Microbiology & Infectious Disiases Erasmus university Medical Center Rotterdam, The Neetherlands. - Chicago 2001.
15. Heide S. Self-Inflicted Injuries / A. Forensic Medical Perspective DtschArztebl. - 2006. - Vol. 103 (40). - P. 2627-2633.
16. Heliesh S. Animal Models for Periodontal Disease // HPC Journal of Biomedicine and Biotechnology. - Vol. 2011. - P. 8.
17. Joiner K.A. quantitative model for subcutaneous abscess fomation in mice // Br. Journal exp. path. - Sept. 3. - 1979. - P. 97-107.
18. Kannangara W. Animal Model for Anaerobic Lung Abscess // Journal Infection and Immunity, Feb. -1981. - Vol. 31, № 2. - P. 592-597.
Особое место в хирургической практике среди инфекций мягких тканей занимают искусственные гнойно-воспалительные заболевания мягких тканей (ИГВЗМТ). Наиболее частым способом создания искусственной флегмоны человека является введение его собственной ротовой жидкости и/или зубного налёта в мягкие ткани.Создание модели ИГВЗМТ на лабораторных крысах с использованием инъекции ротовой жидкости и зубного налёта позволяет более детально изучить микробиологическую характеристику данной патологии. Изученные нами экспериментальные модели воспаления мягких тканей , с нашей точки зрения, имеют существенные недостатки. В этих исследованиях инфицирующие агенты были представлены одним или несколькими штаммами аэробных микроорганизмов, а использование открытых ран для создания воспаления не позволяло анаэробной микрофлоре в полной мере реализовать свой патогенный потенциал. Кроме того, высокая иммунная резистентность организма лабораторной крысы к микроорганизмам препятствует развитию у неё инфекции мягких тканей . Поэтому нами было предложено создание модели ИГВЗМТ у крыс на фоне предварительно вызванной введением гормональных препаратов иммуносупрессии .С целью изучения роли анаэробной инфекции в развитии искусственного гнойного воспаления мягких тканей (ИГВЗМТ) в эксперименте, вызванного введением ротовой жидкости человека, проведён сравнительный анализ двух групп подопытных животных. В основной группе моделирование экспериментального ИГВЗМТ заключалось в одномоментном введении в мягкие ткани животного смеси из 2,5 % эмульсии Гидрокортизона ацетата из расчёта 20 мг на 100 г массы тела животного, 0,5 мг раствора Дексаметазона и 0,3 мл ротовой жидкости человека. В группе сравнения вводили те же дозы гормональных препаратов и штаммы чистых культур факультативных анаэробов, выделенных из ротовой жидкости человека, - S.epidermidis, S.mitis, S.salivarius в титре 9lgКОЕ в 1 мл. У всех животных основной группы развилась флегмона мягких тканей в интервале от 3 до 7 дней от начала эксперимента, а летальность составила 100 %, в группе сравнения развились абсцессы в 82,8 % случаев в сроки от 12 до 15 дней от начала эксперимента, летальных исходов не наблюдалось.
Добавить в коллекцию