В Лаборатории ядерной и инновационной медицины Физического факультета Новосибирского государственного университета впервые провели КТ-исследование на мини-пигах. Данное исследование проводилось в рамках научного сотрудничества ЛЯИМ ФФ НГУ с учеными Национального медицинского исследовательского центра имени академика Е.Н. Мешалкина Минздрава РФ на прошлой неделе. В качестве животных моделей были использованы две особи свиньи породы Минисибс селекции Института цитологии и генетики СО РАН. Вес каждого животного составил 80 кг, возраст – 2 года. Исследование одного животного продолжалось около часа. Производилось сканирование только одной зоны тела – грудной клетки, т.к. ученым необходимо было получить высококачественное трехмерное изображение срезов сердца и легких исследуемых животных. Во время проведения манипуляций мини-пиги пребывали в состоянии наркоза. В следующем году исследования продолжатся.
— Сегодня специалистами НМИЦ имени академика Е.Н. Мешалкина совместно с учеными НГУ в рамках научной деятельности проводится мультиспиральная компьютерная томография сердца с контрастированием. Наша цель — выявить особенности анатомического строения сердца у двух особей мини-пигов. Результаты компьютерной томографии дополнят проводимое нами электрофизиологическое исследование сердца, что позволит получить полную электро-анатомическую картину сердца данных животных, на основе которой в дальнейшем мы сможет проводить исследования, направленные на применение клеточных технологий. Цель сегодняшнего совместного исследования — установить точную анатомическую структуру сердца каждого животного. Ранее мы могли получать информацию только об электрофизиологической структуре сердца животных , которая не давала представления о топографическом распределении его отделов у каждого конкретного животного. Однако, по нашему опыту, даже у особей из одного и того же стока, строение и размеры сердца и его камер различны. Благодаря техническим возможностям ЛЯИМ НГУ мы можем воспользоваться уникальной возможностью провести мультиспиральное компьютерное томографическое исследование, а затем на базе собственной экспериментально-биологической клиники сделать электрофизиологическое картирование сердца и получить комплексную электроанатомическую карту для каждого животного. Таким образом для каждой исследуемой животной модели у нас будут составлены топографическая и электроанатомическая картины сердца. На следующем этапе мы совместим их, чтобы определить, где конкретно находятся водители ритма сердца в привязке к точной топографической анатомии у каждого животного. Такие исследования могут проводиться в крупных научных центрах — например, в МГУ им. М.В. Ломоносова или в Сеченовском университете. За Уралом подобное исследование проводится впервые, — сказал ведущий научный сотрудник Лаборатории экспериментальной хирургии и морфологии Института экспериментальной биологии и медицины ФГБУ «НМИЦ им. академика Е.Н. Мешалкина» Минздрава России Давид Сергеевичев.
Водитель ритма сердца — это участок сердечной мышцы (синоатриальный и атриовентрикулярный узлы), который генерирует электрические импульсы, задавая частоту и ритм сокращений сердца. Это естественный «генератор», который обеспечивает согласованную работу всех отделов сердца.
Исследование проводится в целях разработки водителя ритма сердца биологического происхождения. Работы сотрудников ФГБУ «НМИЦ им. академика Е.Н. Мешалкина» Минздрава России в данном направлении проводятся в рамках междисциплинарного гранта РНФ. Комплексные исследования требуются для получения дополнительной информации об электроанатомическом топографическом строении сердца, чтобы в ходе экспериментов ученые могли с высокой точностью позиционировать водитель ритма в тех участках сердца, где возможно зафиксировать его активность.
— Мини-сибсы в данном случае являются идеальной животной моделью по двум причинам. Во-первых, по весоростовым показателям они максимально схожи с человеком. Во взрослом состоянии они достигают в среднем 70 кг, отдельные особи вырастают до 100-130 кг, но не превышают этот вес. Во-вторых, анатомическое строение сердца этих животных достаточно сильно похоже на человеческое, а его электрическое строение практически полностью копирует сердце человека, поэтому, с точки зрения применимости результатов экспериментальных исследований, это очень хорошая модель для трансляции результатов из экспериментов на животных в клиническую практику у человека , — пояснил Давид Сергеевичев.
Специалисты ЛЯИМ ФФ НГУ компьютерную томографию столь крупных животных проводили не впервые. В рамках реализации проекта по доклиническим испытаниям нейтронозахватной терапии онкозаболеваний они проводили аналогичные исследования собак крупных пород, среди которых встречались особи с весом около 60 кг. Однако анатомическое строение мини-пигов существенно отличается от собак, поэтому ученым пришлось отработать укладку обследуемых животных на томографический стол.
— Томографическое исследование прошло довольно быстро ввиду того, что работали мы только с одной зоной – грудной клеткой, и производили прицельное сканирование сердца и сосудов. Из-за больших размеров тела животных пришлось корректировать настройки и создавать новые протоколы исследования, но это не вызвало каких-либо затруднений. Все фазы сканирования были соблюдены. Ожидаемых нами сложностей не возникло, кроме одной – большого веса животных. Довольно непросто было поднять их на стол томографа и зафиксировать в нужном положении. Пришлось предварительно застелить стол и надежно закрепить животных ремнями, для достижения идеального баланса и симметрии. Зато мы приобрели опыт работы с этим видом животных моделей, который нам пригодится в дальнейшем. Ранее мы уже наработали навыки работы с различными животными — проводили сканирование не только кошек, собак, кроликов и лабораторных крыс, но и сурикатов, хорьков и даже ежей, — рассказала оператор КТ, ветврач, сотрудница ЛЯИМ ФФ НГУ Ульяна Кречетова.
В томографический центр ЛЯИМ ФФ НГУ мини-пигов доставили в состоянии наркоза под наблюдением заведующей экспериментально-биологической клиникой Института экспериментальной биологии и медицины Елены Кузнецовой. Она отметила, что транспортировка мини-пигов не составила никаких трудностей из-за того, что оба учреждения находятся в непосредственной близости друг от друга. Перемещение животных проходило быстро, поэтому и наркозная нагрузка на их организм была невелика.
— Для наркоза нами применяется современный препарат, который используется во всех ветклиниках, в тех же дозировках, которые рассчитываются на килограмм веса. Мы рассчитали действие препарата на два часа. Один час ушел на подготовку животных к манипуляциям и транспортировку. Еще час понадобился на кт-исследование и обратную дорогу. С мини-пигами в экспериментах работать комфортно. Они хорошо переносят наркоз, не выдают аллергических реакций на препараты, хорошо воспринимают контрастное вещество, которое вводится перед кт-сканированием. Также они легко входят в состояние наркоза и выходят из него. Сегодня все прошло в штатном режиме, без каких-либо проблем. Мы очень рады, что в НГУ появился единственный за Уралом компьютерный томограф, лицензированный для научной деятельности и работы с животными. Это открывает перед нашими учеными большие возможности, особенно когда для сравнения важно получать сканированные изображения органов и систем животных, задействованных в исследованиях, до экспериментов и после них, — рассказала Елена Кузнецова.
Сотрудничество двух научных организаций продолжится в следующем году. Запланирована серия кт-исследований на мини-пигах по уже отработанной системе.
— Ученые НМИЦ имени академика Е.Н. Мешалкина довольно часто используют эти объекты для исследовательских целей, изучения сердечно-сосудистой системы и отработки хирургических техник. Данные направления деятельности представляют интерес и для нас. Поэтому мы заинтересованы в реализации совместных проектов в отношении реконструктивной медицины и кардиохирургии с использованием новых материалов, которые отрабатываются именно на этих животных моделях. Существует еще один момент, который представляет для наших организаций взаимный интерес: техника томографии сосудистого русла и обработка результатов, получаемых в ходе наших исследований, имеют определенные особенности и отличаются от обычных программных сканов или реконструкций. Использование данной животной модели нам поможет более глубоко и, главное, более детально освоить исследования сосудистого бассейна, которые мы потом планируем использовать и на других видах животных. Сотрудничество с учеными НМИЦ имени академика Е.Н. Мешалкина представляет для нас большой научный интерес, поскольку наши доклинические работы тесно пересекаются с их исследованиями, и мы очень рады началу совместных исследований, — сказал заведующий ЛЯИМ ФФ НГУ Владимир Каныгин.
Интересные результаты могут принести ученым и гистологические исследования тканей сердечной мышцы мини-пигов.
— Миокард сердечной мышцы мини-пигов по своей анатомии очень близок к человеческому, поэтому материал для трансплантации изначально брали именно от этих животных моделей. В рамках нашей лаборатории возможно будет гистологически оценить изменения на миокарде при различных воздействиях, в том числе медикаментозных. Наш институт специализируется в том числе на исследованиях миокарда, создано большое количество научных трудов, посвященных данной тематике. В данном случае моя задача будет заключаться в первичной оценке подобных морфологических компенсаторных изменений в образцах, взятых по окончанию электроанатомических исследований, — рассказал младший научный сотрудник ФИЦ ФТМ (Институт молекулярной патологии и патоморфологии) Николай Каныгин.
В этот же день сотрудники ЛФИМ ФФ НГУ впервые провели кт-обследование домашней лисы. Ею стала 10-летняя лисица весом 6 кг по кличке Злата, которая была направлена в лабораторию одной из клиник Новосибирска по обращению владельца животного. Необычная пациентка легко перенесла наркоз, в ходе обследования серьезных патологий не было выявлено. Лисица покорила ученых своим дружелюбием и красотой. Они отметили, что работа с лисами практически не отличается от манипуляций с собаками за исключением малозначительных деталей.
Фото: Варвара Фролкина, пресс-служба НГУ
Источник: НГУ
