Нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) широко используются в клинической ветеринарной практике, чаще всего они назначаются при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, как правило, длительными курсами. Ассортимент НПВП ветеринарного назначения достаточно разнообразен, но чаще, чем другие НПВП, при лечении животных назначается карпрофен [1]. Препарат является селективным ингибитором ЦОГ-2, предназначен для домашних животных.
Карпрофен считается одним из наиболее безопасных НПВП [2], однако его использование связано с определенным риском побочных эффектов со стороны желудочно-кишечного тракта [2-4]. Имеются сведения о гепатотоксическом действии карпрофена [1; 4]. Информация о негативном действии препарата на поджелудочную железу отсутствует. Между тем в научной литературе встречаются сообщения о том, что НПВП могут быть причиной развития острого и хронического панкреатита [5-7]. На сегодняшний день патогенез НПВП-панкреатопатии не изучен, одной из гипотез является возможность индуцирования препаратами данной группы оксидативного стресса в клетках железы [8].
Таким образом, сведения о поражении поджелудочной железы у людей и животных, связанные с приемом НПВП, крайне немногочисленны, тем не менее этот вопрос представляет несомненный интерес.
Цель исследований. Оценить характер поражения ткани поджелудочной железы у экспериментальных животных при моделировании НПВП-панкреатопатии с использованием различных дозировок карпрофена.
Материалы и методы исследования. Моделирование НПВП-индуцированного поражения поджелудочной железы у нелинейных белых крыс (самцы и самки) c массой тела 200-250 г осуществляли путем перорального введения карпрофена (препарат Римадил Р, Pfizer Animal Health, США) в течение 21 дня. Было сформировано четыре экспериментальные группы животных, получавших препарат в следующих дозировках: 4 мг/кг (терапевтическая доза, рекомендованная производителем, n=26); 8 мг/кг (n=28), 20 мг/кг (n=22), 40 мг/кг (n=24). Препарат давали на фоне обычного пищевого режима один раз в день за час до кормления.
По окончании исследований животных выводили из эксперимента путем перерезки спинного мозга под эфирным наркозом с соблюдением правил эвтаназии. После наступления биологической смерти животного для проведения гистологического исследования забирали печень и поджелудочную железу. Все эксперименты выполнены в соответствии с «Правилами лабораторной практики в Российской Федерации» (утвержденные Приказом Министерства здравоохранения РФ № 708н от 23 августа 2010 г.) и «Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» от 18 марта 1986 г.
Гистологическое исследование выполнено стандартными методиками. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином.
Результаты, полученные при проведении гистологического исследования образцов тканей от животных экспериментальных групп, сравнивали с результатами, полученными при исследовании биоматериала, полученного от животных контрольной группы (интактные животные, n=21). Для проведения статистического анализа использован критерий Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение. У животных контрольной группы (интактных) гистологическая картина ткани поджелудочной железы соответствовала видовой норме. Экзокринная часть поджелудочной железы была представлена панкреатическими дольками, образованными многочисленными панкреатическими ацинусами с секреторными отделами, визуализировались выводные протоки: вставочные, внутридольковые, междольковые. В междольковых перегородках из соединительной ткани хорошо выявлялись кровеносные сосуды и немногочисленные междольковые выводные протоки. Эндокринная часть была представлена островками округлой формы, образованными эндокриноцитами, недифференцируемыми по типам при обычных методах гистологического окрашивания, в островках отчетливо визуализировались кровеносные капилляры синусоидного типа (рис. 1).
Рис. 1. Экзокринные ацинусы, хорошо визуализируются зимогенные гранулы в экзокриноцитах; эндокринный островок (интактные животные).
Окраска гематоксилином и эозином, х 600
Для полного представления о действии карпрофена на поджелудочную железу были сформированы четыре экспериментальные группы животных, которые получали разные дозировки препарата. Во время эксперимента в группах, получавших пяти- и десятикратную дозу, отмечалась гибель животных. При просмотре гистологических препаратов ткани железы, полученной от животных всех групп, наблюдались изменения, характерные для токсического поражения.
У животных, получавших терапевтическую дозу (4 мг/кг), наблюдалось выраженное полнокровие кровеносных сосудов поджелудочной железы в 61,5% случаев, у пяти животных (19,2%) отмечался умеренный отек межацинарной соединительной ткани. У большей части животных группы в паренхиме железы выявлялись ограниченные участки белковой (вакуольной) (57,7%) и жировой (61,5%) дистрофии экзокриноцитов, нарушающие структуру ацинусов (рис. 2).
Рис. 2. Участок вакуольной и жировой дистрофии экзокриноцитов в поджелудочной железе (терапевтическая доза). Окраска гематоксилином и эозином, х 600
У пяти животных (19,2%) обнаружен фиброз междольковой соединительной ткани. В 38,5% случаев отклонений от гистологической нормы ткани поджелудочной железы у животных этой группы выявлено не было.
В ткани железы всех животных, получавших дозу, в два раза превышающую терапевтическую (8 мг/кг), отмечалось полнокровие кровеносных сосудов (100%). У 75% животных группы в паренхиме железы выявлена вакуольная дистрофия, а также отек межацинарной и междольковой соединительной ткани. Некроз экзокриноцитов с нарушением структуры ацинусов наблюдался у двадцати животных (71,4%), в местах некроза отмечались реактивные процессы в ткани железы – появление двуядерных клеток (рис. 3).
Рис. 3. Белковая (вакуольная) дистрофия экзокриноцитов, участки некроза и появление двуядерных клеток (доза 8 мг/кг). Окраска гематоксилином и эозином, х 600
У пятнадцати животных (53,6%) выявляли фиброз междольковой соединительной ткани.
У животных, получавших карпрофен в пятикратной дозировке (20 мг/кг), при гистологическом исследовании, помимо полнокровия крупных сосудов (100% случаев), в ткани выявлялись выраженный отек межацинарной и междольковой соединительной ткани, обширные участки вакуольной дистрофии экзокриноцитов и обширные по площади участки некроза с нарушением структуры ацинусов. По периферии зон некроза выявляли большое количество двуядерных клеток. Также у всех животных группы наблюдалось формирование склероза (фиброза) междольковой соединительной ткани (рис. 4).
Рис. 4. Тотальный некроз паренхимы поджелудочной железы, фиброз междольковой соединительной ткани (доза 20 мг/кг). Окраска гематоксилином и эозином, х 600
У животных, получавших десятикратную дозировку карпрофена (40 мг/кг) при гистологическом исследовании паренхимы железы в 100% случаев выявлялись обширные участки вакуольной дистрофии экзокриноцитов и обширные по площади участки некроза с нарушением структуры ацинусов, появление двуядерных клеток и фиброзные изменения соединительной ткани. У половины животных отмечались массивные кровоизлияния в паренхиму железы, полнокровие не только крупных сосудов, но и гемокапилляров. Также у животных данной группы в небольшом количестве обнаружены тучные клетки, расположенные в соединительной и жировой ткани, окружающей железу (рис. 5).
Рис. 5. Дегранулированные тучные клетки в междольковой соединительной ткани поджелудочной железы (доза 40 мг/кг). Окраска гематоксилином и эозином, х 600
В целом патоморфологические изменения в паренхиме поджелудочной железы животных опытных групп выглядели следующим образом (таблица).
Гистопатологические изменения в паренхиме поджелудочной железы у животных экспериментальных групп
|
Признак |
Доза 4 мг/кг, % животных в группе |
Доза 8 мг/кг, % животных в группе |
Доза 20 мг/кг, % животных в группе |
Доза 40 мг/кг, % животных в группе |
|
Полнокровие сосудов |
61,5 |
100* |
100* |
100* |
|
Вакуольная дистрофия |
57,7 |
75 |
100* |
100* |
|
Нарушение структуры ацинусов |
57,7 |
71,4* |
100* |
100* |
|
Фиброз междольковой соединительной ткани |
19,2 |
53,6* |
100* |
100* |
|
Отек межацинарной и междольковой соединительной ткани |
19,2 |
75* |
100* |
100* |
|
Жировая дистрофия |
61,5 |
– |
– |
– |
|
Некрозы |
– |
71,4* |
100* |
100* |
|
Двуядерные клетки |
– |
71,4* |
100* |
100* |
|
Кровоизлияния в паренхиму железы |
– |
– |
– |
50* |
|
Тучные клетки |
– |
– |
– |
66,7* |
*p<0,05 по отношению к терапевтической дозе (4 мг/кг).
Таким образом, при длительном применении животным карпрофена в ткани поджелудочной железы наблюдались изменения, характерные для токсического поражения: белковая и жировая дистрофия экзокриноцитов, некрозы, реактивная гипертрофия в зонах некроза с появлением двуядерных клеток. При использовании высоких доз препарата отмечался выраженный отек не только межацинарной, но и междольковой соединительной ткани, а также кровоизлияния в паренхиму железы в местах обширных некрозов, то есть изменения соответствовали острому воспалению. При небольших дозировках карпрофена морфологическая картина соответствовала серозно-инфильтративной (отечной) форме, при высоких – наблюдался геморрагический или негеморрагический панкреонекроз: мелкоочаговый, крупноочаговый, субтотальный.
Обнаруженные нарушения структуры ткани мы связываем с действием карпрофена, поскольку похожая картина наблюдалась в экспериментах с применением нимесулида [9]. Гистопатологические изменения в паренхиме поджелудочной железы наблюдались уже при использовании терапевтической дозы препарата. Наиболее характерными признаками были гемодинамические нарушения, белковая дистрофия и склеротические изменения, которые имели дозозависимый эффект. При увеличении дозы препарата нарастала выраженность некротических процессов в ткани, которые сопровождались появлением двуядерных клеток, что связано с нарушениями митотических процессов. Обнаруженная у отдельных животных жировая дистрофия экзокриноцитов может указывать на развитие оксидативного стресса, обусловленного длительным применением препарата.
Видимых нарушений структуры эндокринных островков мы не обнаружили, тем не менее развитие гемодинамических и склеротических процессов в паренхиме, вероятно, оказывало действие на состояние эндокринных клеток. Полученные данные требуют более детального исследования, базирующегося на изучении патогенеза поражения поджелудочной железы при приеме НПВП.
Заключение. Выявленные нарушения в ткани поджелудочной железы у животных, длительное время получавших карпрофен в разных дозировках, указывают на токсическое действие препарата. Наиболее характерные выявленные признаки: гемодинамические нарушения, белковая дистрофия и склеротические изменения (фиброз), которые имели дозозависимый эффект. При небольших дозировках карпрофена морфологическая картина соответствовала серозно-инфильтративной (отечной) форме панкреатопатии, при высоких – наблюдался геморрагический или негеморрагический панкреонекроз (мелкоочаговый, крупноочаговый, субтотальный).