nogrЭкспериментальная и клиническая гастроэнтерологияExperimental and Clinical Gastroenterology1682-8658«Global Media Technologies»10.31146/1682-8658-ecg-217-9-125-130nogr-2455Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИЯEXPERIMENTAL GASTROENTEROLOGYВыбор оптимальной концентрации декстрана сульфата натрия для воспроизведения химически индуцированного колита у кроликовChoosing the optimal concentration of dextran sulfate sodium for reproducing chemically induced colitis in rabbitshttps://orcid.org/0000-0002-4418-4601РешетниковМ. Н.ReshetnikovM. N.taxol@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5234-349XВиноградоваТ. И.VinogradovaT. I.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2814-4826ЗюзяЮ. Р.ZyuzyaYu. R.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6659-7888ПлоткинД. В.PlotkinD. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8374-191XВолковА. А.VolkovA. A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9161-466XДогонадзеМ. З.DogonadzeM. Z.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2946-2415ЗаболотныхН. В.ZabolotnykhN. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4552-5022БогородскаяЕ. М.BogorodskayaE. M.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4385-9643ЯблонскийП. К.YablonskyP. K.noemail@neicon.ruГБУЗ «Московский городской научно-практический центр борьбы с туберкулёзом Департамента здравоохранения г. Москвы»; ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава РоссииРоссияMoscow Research and Clinical Center for TB Control Moscow Healthcare Department; Russian Medical Academy of Continuous Professional Education of the Ministry of Healthcare of the Russian FederationRussian FederationФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава РоссииРоссияSaint-Petersburg State Research Institute of Phthisiopulmonology of the Ministry of Healthcare of the Russian FederationRussian FederationГБУЗ «Московский городской научно-практический центр борьбы с туберкулёзом Департамента здравоохранения г. Москвы»РоссияMoscow Research and Clinical Center for TB Control Moscow Healthcare DepartmentRussian FederationГБУЗ «Московский городской научно-практический центр борьбы с туберкулёзом Департамента здравоохранения г. Москвы»; ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н. И. Пирогова» Минздрава РоссииРоссияMoscow Research and Clinical Center for TB Control Moscow Healthcare Department; Pirogov Russian National Research Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian FederationRussian Federation20231701202409125130Copyright © Решетников М.Н., Виноградова Т.И., Зюзя Ю.Р., Плоткин Д.В., Волков А.А., Догонадзе М.З., Заболотных Н.В., Богородская Е.М., Яблонский П.К., 20242024Решетников М.Н., Виноградова Т.И., Зюзя Ю.Р., Плоткин Д.В., Волков А.А., Догонадзе М.З., Заболотных Н.В., Богородская Е.М., Яблонский П.К.Reshetnikov M.N., Vinogradova T.I., Zyuzya Y.R., Plotkin D.V., Volkov A.A., Dogonadze M.Z., Zabolotnykh N.V., Bogorodskaya E.M., Yablonsky P.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nogr.org/jour/article/view/2455

Обоснование. Воспалительные заболевания (ВЗК) кишечника широко распространены в популяции, в этой связи, разработка новых лекарственных средств для лечения ВЗК является приоритетной задачей здравоохранения. Доклинические испытание лекарственных препаратов неразрывно связаны с моделированием ВЗК на лабораторных животных. Целью настоящего исследования явилась разработка модели химически индуцированного колита у кроликов. Методы. Исследование выполнено на кроликах-самцах породы «Советская шиншилла». Моделирование колита осуществлялось пероральным введением декстрана сульфата натрия (DSS) в концентрации от 0,1% до 2% раствора в течение пяти последовательных дней. Эвтаназия лабораторных животных проводилась на седьмой день, после окончания приема раствора DSS. Проводили гистологическое исследование кишечника. Результаты. Обнаружено, что при использовании 0,1% раствора DSS удалось получить модель эрозивного колита легкой степени. Эрозивно-язвенный колит средне-тяжелой степени получен при использовании 0,5% раствора DSS. Использование концентрации DSS более 1% привело к развитию у кроликов язвенного колита тяжелой степени, что привело к гибели 71,4% животных. Заключение. Полученные результаты свидетельствуют, что применение 0,5% раствора DSS позволят получить модель эрозивно-язвенного колита у кроликов, подходящую для изучения ВЗК человека.

Background. Due to the fact that inflammatory bowel diseases (IBD) are widespread among the population, the development of new drugs for the treatment of IBD is a public health priority. Preclinical drug testing is inextricably linked with the modeling of IBD in laboratory animals. This study purpose was to develop a model of chemically induced colitis in rabbits. Methods. The study was performed on male rabbits of the “Soviet Chinchilla” breed. Colitis was simulated by oral administration of dextran sulfate sodium (DSS) in a concentration of 0.1% to 2% solution for five consecutive days. Euthanasia of laboratory animals was carried out on the seventh day, after the end of taking the DSS solution. A histological examination of the intestine was performed. Results. It was found that using 0.1% DSS solution allows to obtain a model of mild erosive colitis. The use of 0.5% DSS solution gave the intermediate severity of erosive ulcerative colitis. DSS concentration of more than 1% led to the development of severe ulcerative colitis in rabbits and the death rate of 71.4% among them. Conclusion. The obtained results indicate that the use of 0.5% DSS solution makes it possible to create a model of erosive ulcerative colitis in rabbits suitable for studying human IBD.

болезнь Кронаязвенный колитдекстрана сульфата натрияDSS колиткроличья животная модельCrohn’s diseaseulcerative colitisdextran sulfate sodiumDSS colitisrabbit animal modelReferencesPithadia A.B., Jain S. Treatment of inflammatory bowel disease (IBD). Pharmacol Rep. 2011; 63(3): 629-42. doi: 10.1016/s1734-1140(11)70575-8.Pithadia A.B., Jain S. Treatment of inflammatory bowel disease (IBD). Pharmacol Rep. 2011; 63(3): 629-42. doi: 10.1016/s1734-1140(11)70575-8.Valatas V., Vakas M., Kolios G. The value of experimental models of colitis in predicting efficacy of biological therapies for inflammatory bowel diseases. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2013; 305(11): G763-85. doi: 10.1152/ajpgi.00004.2013.Valatas V., Vakas M., Kolios G. The value of experimental models of colitis in predicting efficacy of biological therapies for inflammatory bowel diseases. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2013; 305(11): G763-85. doi: 10.1152/ajpgi.00004.2013.Bilsborough J., Fiorino M. F., Henkle B. W. Select animal models of colitis and their value in predicting clinical efficacy of biological therapies in ulcerative colitis. Expert Opin Drug Discov. 2021; 16(5): 567-577. doi: 10.1080/17460441.2021.1851185.Bilsborough J., Fiorino M. F., Henkle B. W. Select animal models of colitis and their value in predicting clinical efficacy of biological therapies in ulcerative colitis. Expert Opin Drug Discov. 2021; 16(5): 567-577. doi: 10.1080/17460441.2021.1851185.Leonardi I., Nicholls F., Atrott K., Cee A., Tewes B., Greinwald R., et al. Oral administration of dextran sodium sulphate induces a caecum-localized colitis in rabbits.Int J Exp Pathol. 2015; 96(3): 151-62. doi: 10.1111/iep.12117.Leonardi I., Nicholls F., Atrott K., Cee A., Tewes B., Greinwald R., et al. Oral administration of dextran sodium sulphate induces a caecum-localized colitis in rabbits.Int J Exp Pathol. 2015; 96(3): 151-62. doi: 10.1111/iep.12117.Silva I., Pinto R., Mateus V. Preclinical Study in Vivo for New Pharmacological Approaches in Inflammatory Bowel Disease: A Systematic Review of Chronic Model of TNBS-Induced Colitis. J Clin Med. 2019; 8(10): 1574. doi: 10.3390/jcm8101574.Silva I., Pinto R., Mateus V. Preclinical Study in Vivo for New Pharmacological Approaches in Inflammatory Bowel Disease: A Systematic Review of Chronic Model of TNBS-Induced Colitis. J Clin Med. 2019; 8(10): 1574. doi: 10.3390/jcm8101574.Kozik A.J., Nakatsu C. H., Chun H., Jones-Hall Y. L.Comparison of the fecal, cecal, and mucus microbiome in male and female mice after TNBS-induced colitis. PLoS One. 2019; 14(11): e0225079. doi: 10.1371/journal.pone.0225079.Kozik A.J., Nakatsu C. H., Chun H., Jones-Hall Y. L.Comparison of the fecal, cecal, and mucus microbiome in male and female mice after TNBS-induced colitis. PLoS One. 2019; 14(11): e0225079. doi: 10.1371/journal.pone.0225079.Maduzia D., Matuszyk A., Ceranowicz D., Warzecha Z., Ceranowicz P., Fyderek K., et al. The influence of pretreatment with ghrelin on the development of acetic-acid-induced colitis in rats. J Physiol Pharmacol. 2015; 66(6): 875-85.Maduzia D., Matuszyk A., Ceranowicz D., Warzecha Z., Ceranowicz P., Fyderek K., et al. The influence of pretreatment with ghrelin on the development of acetic-acid-induced colitis in rats. J Physiol Pharmacol. 2015; 66(6): 875-85.Wu B., Qiang L., Zhang Y., Fu Y., Zhao M., Lei Z., et al. The deubiquitinase OTUD1 inhibits colonic inflammation by suppressing RIPK1-mediated NF-κB signaling. Cell Mol Immunol. 2022; 19(2): 276-289. doi: 10.1038/s41423-021-00810-9.Wu B., Qiang L., Zhang Y., Fu Y., Zhao M., Lei Z., et al. The deubiquitinase OTUD1 inhibits colonic inflammation by suppressing RIPK1-mediated NF-κB signaling. Cell Mol Immunol. 2022; 19(2): 276-289. doi: 10.1038/s41423-021-00810-9.Li H., Zhang Y., Liu M., Fan C., Feng C., Lu Q., et al. Targeting PDE4 as a promising therapeutic strategy in chronic ulcerative colitis through modulating mucosal homeostasis. Acta Pharm Sin B. 2022; 12(1): 228-245. doi: 10.1016/j.apsb.2021.04.007.Li H., Zhang Y., Liu M., Fan C., Feng C., Lu Q., et al. Targeting PDE4 as a promising therapeutic strategy in chronic ulcerative colitis through modulating mucosal homeostasis. Acta Pharm Sin B. 2022; 12(1): 228-245. doi: 10.1016/j.apsb.2021.04.007.López-Estévez S., López-Torrellardona J.M., Parera M., Martínez V. Long-lasting visceral hypersensitivity in a model of DSS-induced colitis in rats. Neurogastroenterol Motil. 2022; 34(11): e14441. doi: 10.1111/nmo.14441.López-Estévez S., López-Torrellardona J.M., Parera M., Martínez V. Long-lasting visceral hypersensitivity in a model of DSS-induced colitis in rats. Neurogastroenterol Motil. 2022; 34(11): e14441. doi: 10.1111/nmo.14441.Hayashi Y., Aoyagi K., Morita I., Yamamoto C., Sakisaka S. Oral administration of mesalazine protects against mucosal injury and permeation in dextran sulfate sodium-induced colitis in rats. Scand J Gastroenterol. 2009; 44(11): 1323-31. doi: 10.3109/00365520903262414.Hayashi Y., Aoyagi K., Morita I., Yamamoto C., Sakisaka S. Oral administration of mesalazine protects against mucosal injury and permeation in dextran sulfate sodium-induced colitis in rats. Scand J Gastroenterol. 2009; 44(11): 1323-31. doi: 10.3109/00365520903262414.Boussenna A., Joubert-Zakeyh J., Fraisse D., Pereira B., Vasson M. P., Texier O., et al. Felgines C. Dietary Supplementation with a Low Dose of Polyphenol-Rich Grape Pomace Extract Prevents Dextran Sulfate Sodium-Induced Colitis in Rats. J Med Food. 2016; 19(8): 755-8. doi: 10.1089/jmf.2015.0124.Boussenna A., Joubert-Zakeyh J., Fraisse D., Pereira B., Vasson M. P., Texier O., et al. Felgines C. Dietary Supplementation with a Low Dose of Polyphenol-Rich Grape Pomace Extract Prevents Dextran Sulfate Sodium-Induced Colitis in Rats. J Med Food. 2016; 19(8): 755-8. doi: 10.1089/jmf.2015.0124.Melgar S., Engström K., Jägervall A., Martinez V. Psychological stress reactivates dextran sulfate sodium-induced chronic colitis in mice. Stress. 2008; 11(5): 348-62. doi: 10.1080/10253890701820166.Melgar S., Engström K., Jägervall A., Martinez V. Psychological stress reactivates dextran sulfate sodium-induced chronic colitis in mice. Stress. 2008; 11(5): 348-62. doi: 10.1080/10253890701820166.Wirtz S., Popp V., Kindermann M., Gerlach K., Weigmann B., Fichtner-Feigl S., Neurath M. F. Chemically induced mouse models of acute and chronic intestinal inflammation. Nat Protoc. 2017; 12(7): 1295-1309. doi: 10.1038/nprot.2017.044.Wirtz S., Popp V., Kindermann M., Gerlach K., Weigmann B., Fichtner-Feigl S., Neurath M. F. Chemically induced mouse models of acute and chronic intestinal inflammation. Nat Protoc. 2017; 12(7): 1295-1309. doi: 10.1038/nprot.2017.044.Qu S., Fan L., Qi Y., Xu C., Hu Y., Chen S., et al. Akkermansia muciniphila Alleviates Dextran Sulfate Sodium (DSS)-Induced Acute Colitis by NLRP3 Activation. Microbiol Spectr. 2021; 9(2): e0073021. doi: 10.1128/Spectrum.00730-21.Qu S., Fan L., Qi Y., Xu C., Hu Y., Chen S., et al. Akkermansia muciniphila Alleviates Dextran Sulfate Sodium (DSS)-Induced Acute Colitis by NLRP3 Activation. Microbiol Spectr. 2021; 9(2): e0073021. doi: 10.1128/Spectrum.00730-21.Gu W., Zhang L., Han T., Huang H., Chen J. Dynamic Changes in Gut Microbiome of Ulcerative Colitis: Initial Study from Animal Model. J Inflamm Res. 2022; 15: 2631-2647. doi: 10.2147/JIR.S358807.Gu W., Zhang L., Han T., Huang H., Chen J. Dynamic Changes in Gut Microbiome of Ulcerative Colitis: Initial Study from Animal Model. J Inflamm Res. 2022; 15: 2631-2647. doi: 10.2147/JIR.S358807.Rabin B.S., Rogers S. J. A cell-mediated immune model of inflammatory bowel disease in the rabbit. Gastroenterology. 1978; 75(1): 29-33.Rabin B.S., Rogers S. J. A cell-mediated immune model of inflammatory bowel disease in the rabbit. Gastroenterology. 1978; 75(1): 29-33.Rules of work with laboratory rodents and rabbits GOST 33216-2014. Moscow, Standartinform Publ., 2016. (In Russ.)@@ ГОСТ 33216-2014. Правила работы с лабораторными грызунами и кроликами. - М.: Стандартинформ, 2016.Rules of work with laboratory rodents and rabbits GOST 33216-2014. Moscow, Standartinform Publ., 2016. (In Russ.)@@ ГОСТ 33216-2014. Правила работы с лабораторными грызунами и кроликами. - М.: Стандартинформ, 2016.Eichele D.D., Kharbanda K. K. Dextran sodium sulfate colitis murine model: An indispensable tool for advancing our understanding of inflammatory bowel diseases pathogenesis. World J Gastroenterol. 2017; 23(33): 6016-6029. doi: 10.3748/wjg.v23.i33.6016.Eichele D.D., Kharbanda K. K. Dextran sodium sulfate colitis murine model: An indispensable tool for advancing our understanding of inflammatory bowel diseases pathogenesis. World J Gastroenterol. 2017; 23(33): 6016-6029. doi: 10.3748/wjg.v23.i33.6016.Iwamoto M., Koji T., Makiyama K., Kobayashi N., Nakane P. K. Apoptosis of crypt epithelial cells in ulcerative colitis. J Pathol. 1996; 180(2): 152-9. doi: 10.1002/(SICI)1096-9896(199610)180:2<152:: AID-PATH649>3.0.CO;2-Y.Iwamoto M., Koji T., Makiyama K., Kobayashi N., Nakane P. K. Apoptosis of crypt epithelial cells in ulcerative colitis. J Pathol. 1996; 180(2): 152-9. doi: 10.1002/(SICI)1096-9896(199610)180:2<152:: AID-PATH649>3.0.CO;2-Y.Häger C., Keubler L. M., Biernot S., Dietrich J., Buchheister S., Buettner M., et al. Time to Integrate to Nest Test Evaluation in a Mouse DSS-Colitis Model. PLoS One. 2015; 10(12): e0143824. doi: 10.1371/journal.pone.0143824.Häger C., Keubler L. M., Biernot S., Dietrich J., Buchheister S., Buettner M., et al. Time to Integrate to Nest Test Evaluation in a Mouse DSS-Colitis Model. PLoS One. 2015; 10(12): e0143824. doi: 10.1371/journal.pone.0143824.Adamkova P., Hradicka P., Kupcova Skalnikova H., Cizkova V., Vodicka P., Farkasova Iannaccone S., et al. Dextran Sulphate Sodium Acute Colitis Rat Model: A Suitable Tool for Advancing Our Understanding of Immune and Microbial Mechanisms in the Pathogenesis of Inflammatory Bowel Disease. Vet Sci. 2022; 9(5): 238. doi: 10.3390/vetsci9050238.Adamkova P., Hradicka P., Kupcova Skalnikova H., Cizkova V., Vodicka P., Farkasova Iannaccone S., et al. Dextran Sulphate Sodium Acute Colitis Rat Model: A Suitable Tool for Advancing Our Understanding of Immune and Microbial Mechanisms in the Pathogenesis of Inflammatory Bowel Disease. Vet Sci. 2022; 9(5): 238. doi: 10.3390/vetsci9050238.Plotkin D.V., Reshetnikov M. N., Vinogradova T. I., Zyuzya Yu.R., Gafarov U. O., Zhuravlev V. Yu., et al. Selection of a model object for reproduction of abdominal tuberculosis. Tuberculosis and socially significant diseases. 2021; 3: 18-25. (In Russ.)@@ Плоткин Д. В., Решетников М. Н., Виноградова Т. И., Зюзя Ю. Р., Гафаров У. О., Журавлев В. Ю., и др. Выбор модельного объекта для воспроизведения абдоминального туберкулеза. Туберкулёз и социально значимые заболевания. 2021; (3): 18-25.Plotkin D.V., Reshetnikov M. N., Vinogradova T. I., Zyuzya Yu.R., Gafarov U. O., Zhuravlev V. Yu., et al. Selection of a model object for reproduction of abdominal tuberculosis. Tuberculosis and socially significant diseases. 2021; 3: 18-25. (In Russ.)@@ Плоткин Д. В., Решетников М. Н., Виноградова Т. И., Зюзя Ю. Р., Гафаров У. О., Журавлев В. Ю., и др. Выбор модельного объекта для воспроизведения абдоминального туберкулеза. Туберкулёз и социально значимые заболевания. 2021; (3): 18-25.Hodgson H.J., Potter B. J., Skinner J., Jewell D. P. Immune-complex mediated colitis in rabbits. An experimental model. Gut. 1978; 19(3): 225-32. doi: 10.1136/gut.19.3.225.Hodgson H.J., Potter B. J., Skinner J., Jewell D. P. Immune-complex mediated colitis in rabbits. An experimental model. Gut. 1978; 19(3): 225-32. doi: 10.1136/gut.19.3.225.Hotta T., Yoshida N., Yoshikawa T., Sugino S., Kondo M. Lipopolysaccharide-induced colitis in rabbits. Res Exp Med (Berl). 1986; 186(1): 61-9. doi: 10.1007/BF01851834.Hotta T., Yoshida N., Yoshikawa T., Sugino S., Kondo M. Lipopolysaccharide-induced colitis in rabbits. Res Exp Med (Berl). 1986; 186(1): 61-9. doi: 10.1007/BF01851834.Kawada M., Arihiro A., Mizoguchi E. Insights from advances in research of chemically induced experimental models of human inflammatory bowel disease. World J Gastroenterol. 2007; 13(42): 5581-93. doi: 10.3748/wjg.v13.i42.5581.Kawada M., Arihiro A., Mizoguchi E. Insights from advances in research of chemically induced experimental models of human inflammatory bowel disease. World J Gastroenterol. 2007; 13(42): 5581-93. doi: 10.3748/wjg.v13.i42.5581.Solomon L., Mansor S., Mallon P., Donnelly E., Hoper M., Loughrey M., et al. The dextran sulphate sodium (DSS) model of colitis: an overview.Comp Clin Pathol. 2010; 19: 235-239. doi: 10.1007/s00580-010-0979-4.Solomon L., Mansor S., Mallon P., Donnelly E., Hoper M., Loughrey M., et al. The dextran sulphate sodium (DSS) model of colitis: an overview.Comp Clin Pathol. 2010; 19: 235-239. doi: 10.1007/s00580-010-0979-4.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.