МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАТОЛОГИЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

УДК 615.32:616.63:616-092.9

Авторы

  • Александр Юрьевич Жариков Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул https://orcid.org/0000-0003-4884-220X Email: zharikov_a_y@mail.ru
  • Сергей Сергеевич Белокуров Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул https://orcid.org/0000-0002-9425-2668 Email: ser.j.b.777@mail.ru
  • Александр Андреевич Мельников Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул https://orcid.org/0009-0008-6383-5431 Email: n27b2001@gmail.com
  • Елизавета Константиновна Семерьянова Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул https://orcid.org/0009-0008-6383-5431 Email: liiikaaaaz@mail.ru
  • Денис Александрович Калин Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул https://orcid.org/0009-0001-5362-0700 Email: kalin.02@mail.ru
  • Серафим Андреевич Гаранин Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул https://orcid.org/0009-0004-2666-6836 Email: simagaranin@mail.ru

DOI:

https://doi.org/10.31684/25418475-2023-4-128

Ключевые слова:

сердечно-сосудистые заболевания, эксперименты на животных, моделирование

Аннотация

В обзоре научной литературы рассматриваются варианты моделей для воссоздания патологий сердечно-сосудистой системы на мышах и крысах. Распространённость сердечно-сосудистых заболеваний и ассоциированные с ними высокие показатели инвалидизации и смертности по всему миру побуждают постоянно искать новые препараты для терапии, обусловливая необходимость к точному и эффективному воссозданию заболевания в экспериментальных моделях на животных. Авторами на основе экспериментальных данных, представленных в открытых литературных источниках, рассмотрены хирургические, фармакологические и алиментарные методы моделирования, выделены их преимущества, недостатки и сферы применения.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Информация об авторах

Александр Юрьевич Жариков,
Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул

д. б. н., доцент, заведующий кафедрой фармакологии им. профессора В.М. Брюханова, Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул.
656038, Алтайский край, г. Барнаул, пр. Ленина, 40.
E-mail: zharikov_a_y@mail.ru
https://orcid.org/0000-0003-4884-220X

Сергей Сергеевич Белокуров,
Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул

к. фарм. наук, доцент кафедры фармакологии им. профессора В. М. Брюханова, Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул.
E-mail: ser.j.b.777@mail.ru
https://orcid.org/0000-0002-9425-2668

Александр Андреевич Мельников,
Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул

студент 4 курса института клинической медицины, Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул.
E-mail: n27b2001@gmail.com
https://orcid.org/0009-0008-6383-5431

Елизавета Константиновна Семерьянова,
Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул

студентка 4 курса института клинической медицины, Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул.
E-mail: liiikaaaaz@mail.ru
https://orcid.org/0009-0008-6383-5431

Денис Александрович Калин,
Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул

студент 4 курса института педиатрии, Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул.
E-mail: kalin.02@mail.ru
https://orcid.org/0009-0001-5362-0700

Серафим Андреевич Гаранин,
Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул

студент 4 курса института клинической медицины, Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул.
E-mail: simagaranin@mail.ru
https://orcid.org/0009-0004-2666-6836

Библиографические ссылки

  • Глущенко В.А., Ирклиенко Е.К. Сердечно-сосудистая заболеваемость – одна из важнейших проблем здравоохранения. Медицина и организация здравоохранения. 2019; 4(1): 58-64.
  • Сурикова Н.А. Факторы риска сердечно-сосудистой системы и их комбинации в сельской популяции. Обзор литературы. Альманах молодой науки. 2021; 2(41): 26-31.
  • Чуканова Г.Н., Дворацка М., Искакова С.С., Курмамбаев Е.Ж. Моделирование сахарного диабета 2 типа для изучения лекарственных средств с антидиабетической активностью. Наука и здравоохранение. 2014; 4: 15-21.
  • Карпов А.А., Ивкин Д.Ю., Драчева А.В., Питухина Н.Н., Успенская Ю.К., Ваулина Д.Д., Усков И.С., Эйвазова Ш.Д., Минасян С.М., Власов Т.Д., Бурякина А.В., Галагудза М.М. Моделирование постинфарктной сердечной недостаточности путем окклюзии левой коронарной артерии у крыс: техника и методы морфофункциональной оценки. Биомедицина. 2014; 1(3): 32-48.
  • Крыжановский С.А., Цорин И.Б., Ионова Е.О., Столярук В.Н, Вититнова М.Б., Барчуков В.В., Мирошкина И.А., Сорокина А.В., Кожевникова Л.М., Дурнев А.Д Трансляционная модель хронической сердечной недостаточности у крыс. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2018; 62(2): 136-148.
  • Казаченко А.А., Оковитый С.В., Куликов А.Н., Ивкин Д.Ю., Шустов Е.Б. Экспериментальное моделирование хронической сердечной недостаточности. Биомедицина. 2013; 1(3): 41-48.
  • Плечев В.В., Рисберг Р.Ю., Мустафин Т. И., Олейник Б.А., Двинских А.В., Плечева Д.В. Модель острого инфаркта миокарда. Экспериментальная медицина и биология. 2012; 112-115.
  • Литвинович С.Н., Раков А.В., Ёрш И.Р. Способ моделирования постинфарктной сердечной недостаточности у мелких лабораторных животных. Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2011; 2: 23-25.
  • Гребенчиков О.А., Лобанов А.В., Шайхутдинова Э.Р., Кузовлев А.Н., Ершов А.В., Ливанцев В.В. Кардиопротекторные свойства хлорида лития на модели инфаркта миокарда у крыс. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2019; 23(2): 43-49. https://doi.org/10.21688/1681-3472-2019-2-43-49
  • Faghihil M., Mirershadi F., Dehpour A.R, Bazargan M. Preconditioning with acute and chronic lithium administration reduces ischemia/reperfusion injury mediated by cyclooxygenase not nitric oxide synthase pathway in isolated rat heart. European Journal of Pharmacology. 2008; 597(1-3): 57-63. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2008.08.010
  • Gross E.R., Hsu A.K., Gross G. Opiold-induced cardioprotection occurs via glycogen synthase kinase beta inhibition during reperfusion in intact rat hearts. Circulation Research. 2004; 94(7). https://doi.org/10.1161/01.RES.0000122392.33172.09
  • Kovacs K., Toth A., Deres P., Kalai T., Hideg K., Gallyas F. Jr., Sumegi B. Critical role of PI3-kinase/Akt activation in the PARP inhibitor induced heart function recovery during ischemia-reperfusion. Biochemical Pharmacology. 2006; 71(4): 441-452. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2005.05.036
  • Пономарев Г.В., Шмонин А.А., Алиев К.Т., Власов Т.Д., Мельникова Е.В., Смолко Д.Г., Скоромец А.А. Экспериментальная модель ишемии спинного мозга у крыс при окклюзии брюшной аорты ниже почечных артерий. Трансляционная медицина. 2014; 4:40-45.
  • Ku H., Lee S., Wu Y., Yang K., Su M. A model of cardiac remodeling through constriction of the abdominal aorta in rats. J Vis Exp. 2016; 118:54818. https://doi.org/10.3791/54818-v
  • Boluyt M.O., Robinson K.G., Meredith A.L., Sen S., Lakatta E.G., Crow M.T., Brooks W.W., Conrad C.H., Bing O.H. Heart failure after long-term supravalvular aortic constriction in rats. American Journal of Hypertension. 2005; 18(2 Pt 1): 202-212. https://doi.org/10.1016/j.amjhyper.2004.08.034
  • Коган М.Е., Белов Л.Н., Леонтьева Т.А., Золотарева А.Г. Моделирование патологии миокарда у мышей оперативными методами. Кардиология. 1977; 17(6): 125-128.
  • Овсепян А.А., Панченков Д.Н., Прохорчук Е.Б., Телегин Г.Б., Жигалова Н.А., Голубев Е.П., Свиридова Т.Е., Мацкеплишвили С.Т., Скрябин К.Г., Бузиашвили Ю.И. Моделирование инфаркта миокарда на мышах: методология, мониторинг, патоморфология. Acta Naturae (русскоязычная версия). 2011; 1: 114-122. https://doi.org/10.32607/20758251-2011-3-1-107-115
  • Li D.L., Wang Z.V., Ding G., et al. Doxorubicin blocks cardiomyocyte autophagic flux by inhibiting lysosome acidification. Circulation. 2016; 133(17): 1668-1687. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.115.017443
  • Jensen R.A., Acton E.M., Peters J.H. Doxorubicin cardiotoxicity in the rat: comparison of electrocardiogram, transmembrane potential, and structural effects. Journal of Cardiovascular Pharmacology. 1984; 6(1): 186-200. https://doi.org/10.1097/00005344-198401000-00028
  • Jassal D.S., Han S.Y., Hans C., et al. Utility of tissue Doppler and strain rate imaging in the early detection of trastuzumab and anthracycline mediated cardiomyopathy. Journal of the American Society of Echocardiography. 2009; 22(4): 418-424. https://doi.org/10.1016/j.echo.2009.01.016
  • Nozaki N., Shishido T., Takeishi Y., Kubota I. Modulation of doxorubicin-induced cardiac dysfunction in toll-like receptor-2-knockout mice. Circulation. 2004; 110(18): 2869-2874. https://doi.org/10.1161/01.CIR.0000146889.46519.27
  • Milano G., Raucci A., Scopece A., et al. Doxorubicin and trastuzumab regimen induces biventricular failure in mice. Journal of the American Society of Echocardiography. 2014; 27(5): 568-579. https://doi.org/10.1016/j.echo.2014.01.014
  • Hayward R., Hydock D.S. Doxorubicin cardiotoxicity in the rat: an in vivo characterization. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 2007; 46(4): 20-32.
  • Xian Y.L., Zhang J., Wang L.Y., et al. The role of complement 5A receptor in myocardial injury induced by adriamycin in acute heart failure. Journal of Cardiovascular and Pulmonary Diseases. 2012; 31(2): 209-213.
  • Yang J.Y., Zhang Y.C., Tang J.M., et al. Establishment of heart failure model induced by doxorubicin in rats. Journal of Yunyang Medical College. 2005; 5: 269-271+321.
  • Yang W.Z., Yang H., Liu Y.C., et al. Protective effects of n-butanol fractions of a vaccine on acute heart failure induced by doxorubicin in rats. Chinese Archives of Traditional Chinese Medicine. 2020; 38(10): 86-90.
  • Teraoka K., Hirano M., Yamaguchi K., Yamashina A. Progressive cardiac dysfunction in adriamycin-induced cardiomyopathy rats. European Journal of Heart Failure. 2000; 2(4): 373-378. https://doi.org/10.1016/S1388-9842(00)00111-2
  • Walker J.R., Sharma A., Lytwyn M., et al. The cardioprotective role of probucol against anthracycline and trastuzumab-mediated cardiotoxicity. Journal of the American Society of Echocardiography. 2011; 24(6): 699-705. https://doi.org/10.1016/j.echo.2011.01.018
  • Арешидзе Д.А., Макарцева Л.А., Кучер С.А., Седов А.А., Грицюнайте А.А., Сахнова К.А. О моделировании болезней сердца на крысах линии Вистар. Академическая наука – проблемы и достижения. Материалы XVIII международной научно-практической конференции. 2019; 1-7.
  • Ворончихин П.А., Куликов А.Н., Карпов А.А., Сухорукова Е.Г., Ваулина Д.Д., Оковитый С.В., Коржевский Д.Э., Шустов Е.Б. Моделирование кардиопульмонарной патологии у экспериментальных животных. Биомедицина. 2014; 1(1): 19-26.
  • Olorundare O., Adeneye A., Akinsola A., et al. African vegetables (Clerodendrum volubile leaf and Irvingia gabonensis seed extracts) effectively mitigate trastuzumab-induced cardiotoxicity in Wistar rats. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2020; 15. https://doi.org/10.1155/2020/9535426
  • Shen X.Q., Zhang W.D., He Y.L., et al. Effects of trastuzumab on cardiac function in rats. Journal of Shandong University. 2013; 51(12): 11-14+40.
  • Beiranvand E., Ostad S.N., Ardakani E.M., Torkashvand F., Sardari S., Vaziri B. In vivo evaluation of carvedilol cardiac protection against trastuzumab cardiotoxicity. Drug Research. 2020; 70(4): 165-169. https://doi.org/10.1055/a-1110-7034
  • Li P., Yan Y., Shi Y., Cheng B., Zhan Y., Wang Q., et al. Nicotinic agonist inhibits cardiomyocyte apoptosis in CVB3-Induced myocarditis via 34-nAChR/PI3K/Akt-dependent survivin upregulation. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2019; 9496419. https://doi.org/10.1155/2019/9496419
  • Miyawaki A, Obana M, Mitsuhara Y, Orimoto A, Nakayasu Y, Yamashita T, et al. Adult murine cardiomyocytes exhibit regenerative activity with cell cycle reentry through STAT3 in the healing process of myocarditis. Scientific Reports. 2017; 7: 1407. https://doi.org/10.1038/s41598-017-01426-8
  • Гаман Д.В., Конопенко М.И., Тюбка Т.Ю. Особенности морфологической ультраструктуры сердца при экспериментальной ишемии миокарда. Украинский биофармацевтический журнал. 2011; 10(5): 16-20.
  • Zhou P., Zhang X., Guo M., Guo R., Wang L., Zhang Z., et al. Ginsenoside Rb1 ameliorates CKD-associated vascular calcification by inhibiting the Wnt/β-catenin pathway. 2019; 23: 7088-7098. https://doi.org/10.1111/jcmm.14611
  • Sun Y, Ramires F.J., Weber K.T. Fibrosis of atria and great vessels in response to angiotensin II or aldosterone infusion. Cardiovascular Research. 1997; 35: 138-147. https://doi.org/10.1016/S0008-6363(97)00097-7
  • Shahbaz A.U., Sun Y, Bhattacharya S.K., Ahokas R.A., Gerling I.C., McGee J.E., et al.. Fibrosis in hypertensive heart disease: molecular pathways and cardioprotective strategies. Journal of Hypertension. 2010; 28 (Suppl. 1): 25-32. https://doi.org/10.1097/01.hjh.0000388491.35836.d2
  • Young M., Fullerton M., Dilley R., Funder J. Mineralocorticoids, hypertension, and cardiac fibrosis. Journal of Clinical Investigation. 1994; 93: 2578-2583. https://doi.org/10.1172/JCI117269
  • Garnier A., Bendall J.K., Fuchs S., Escoubet B., Rochais F., Hoerter J., et al. Cardiac specific increase in aldosterone production induces coronary dysfunction in aldosterone synthase-transgenic mice. Circulation. 2004; 110: 1819-1825. https://doi.org/10.1161/01.CIR.0000142858.44680.27
  • Huc T., Drapala A., Gawrys M., Konop M., Bielinska K., Zaorska E., et al. Chronic, low-dose TMAO treatment reduces diastolic dysfunction and heart fibrosis in hypertensive rats. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 2018; 315: 1805-1820. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00536.2018
  • Wang JJ-C., Rau C., Avetisyan R., Ren S., Romay M.C., Stolin G., et al. Genetic dissection of cardiac remodeling in an isoproterenol-induced heart failure mouse model. PLoS Genetics. 2016; 12: e1006038. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1006038
  • Coste F., Guibert C., Magat J., Abell E., Vaillant F., Dubois M., et al. Chronic hypoxia aggravates monocrotaline-induced pulmonary arterial hypertension: a rodent relevant model to the human severe form of the disease. Respiratory Reseasrch. 2017; 18: 47. https://doi.org/10.1186/s12931-017-0533-x
  • Urboniene D., Haber I., Fang Y.H., Thenappan T., Archer S.L. Validation of high-resolution echocardiography and magnetic resonance imaging vs. high-fidelity catheterization in experimental pulmonary hypertension. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 2010; 299: 401-412. https://doi.org/10.1152/ajplung.00114.2010
  • Buermans H.P., Redout E.M., Schiel A.E. et al. Microarray analysis reveals pivotal divergent mRNA expression profiles early in the development of either compensated ventricular hypertrophy or heart failure. Physiological Genomics. 2005; 21: 314-323. https://doi.org/10.1152/physiolgenomics.00185.2004
  • Беленков Ю.Н., Привалова Е.В., Каплунова В.Ю., Зекцер В.Ю., Виноградова Н.Н., Ильгисонис И.С., Шакарьянц Г.А., Кожевникова М.В., Лишута А.С. Метаболический синдром: история развития, основные критерии диагностики. РФК. 2018; 14(5): 757-764. https://doi.org/10.20996/1819-6446-2018-14-5-757-764
  • Buettner R., Scholmerich J., Bollheimer L.C. High-fat Diets: Modeling the Metabolic Disorders of Human Obesity in Rodents. OBESITY. 2007; 15(4): 798-808. https://doi.org/10.1038/oby.2007.608
  • Лещенко Д.В., Костюк Н.В., Белякова М.Б., Егорова Е.Н., Миняев М.В., Петрова М.Б. Диетически индуцированные животные модели метаболического синдрома (обзор литературы). Верхневолжский медицинский журнал. 2015; 14(2).
  • Gajda A.M., Pellizzon M.A., Ricci M.R., Ulman E.A. Diet-Induced Metabolic Syndrome in Rodent Models animal. LABNEWS. 2007.
  • Wilson T.A., Nicolosi R.J., Delaney B. et al. Reduced and high molecular weight barley beta-glucans decrease plasma total and non-HDL-cholesterol in hypercholesterolemic Syrian golden hamsters. Journal of Nutrition. 2004; 134(10): 2617-2622. https://doi.org/10.1093/jn/134.10.2617
  • Aydin S., Aksoy A., Aydin S., Kalayci M., Yilmaz M., Kuloglu T., Citil C., Catak Z. Today’s and yesterday’sof pathophysiology: Biochemistry of metabolic syndrome and animal models. Nutrition. 2014; 30(1): 1-9. https://doi.org/10.1016/j.nut.2013.05.013
  • Решетняк М.В., Хирманов В.Н., Зыбина Н.Н. и др. Модель метаболического синдрома, вызванная кормлением фруктозой: патогенетические взаимосвязи обменных нарушений. Медицинский академический журнал. 2011; 11(3): 23-27.
  • Chang K.C., Liang J.T., Tseng C.D. et al. Aminoguanidine prevents fructose-induced deterioration in left ventricular arterial coupling in Wistar rats. British Journal of Pharmacology. 2007; 151(3): 341-346. https://doi.org/10.1038/sj.bjp.0707223
  • Макарова М.Н., Макаров В.Г. Диет-индуцированные модели метаболических нарушений. Экспериментальный метаболический синдром. Лабораторные животные для научных исследований. 2018; 1. https://doi.org/10.29296/2618723X-2018-01-08
  • Laurant P., Touyz R.M. Physiological and pathophysiological role of magnesium in the cardiovascular system: implications in hypertension. Journal of Hypertension. 2000 Sep; 18(9): 1177-91. https://doi.org/10.1097/00004872-200018090-00003
  • Joosten M.M., Gansevoort R.T., Bakker S.J.L. Low plasma magnesium and risk of developing chronic kidney disease: results from the PREVEND Study. Kidney international. 2015; 87(6): 1262-1263. https://doi.org/10.1038/ki.2015.33
  • Joosten M.M., Gansevoort R.T., Mukamal K.J. et al. Urinary magnesium excretion and risk of hyperten-sion: the prevention of renal and vascular end-stage disease study. Hypertension. 2013; 61:6: 1161-1167. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.113.01333
  • Murasato Y., Harada Y., Ikeda M., Nakashima Y., Hayashida Y. Effect of magnesium deficiency on autonomic circulatory regulation in conscious rats. Hypertension. 1999 Aug; 34(2): 247-52. https://doi.org/10.1161/01.HYP.34.2.247
    • Том 32 № 4 (2023): Бюллетень медицинской науки

    Загрузки

    Опубликован

    22-12-2023

    Как цитировать

    Жариков А. Ю., Белокуров С. С., Мельников А. А., Семерьянова Е. К., Калин Д. А., Гаранин С. А. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАТОЛОГИЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ): УДК 615.32:616.63:616-092.9 // Бюллетень медицинской науки, 2023. Т. 32, № 4. С. 128–138 DOI: 10.31684/25418475-2023-4-128. URL: https://newbmn.asmu.ru/bmn/article/view/644.

    Выпуск

    Том 32 № 4 (2023): Бюллетень медицинской науки

    Раздел

    ОБЗОРЫ

    Лицензия

    Лицензия Creative Commons

    Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

    Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)