Уролитиаз является одним из самых часто встречаемых урологических заболеваний, затрагивающих всю мочевыделительную систему в целом. Характеризуется уролитиаз формированием в органах мочевыделительной системы конкрементов, мешающих выделению мочи и оказывающих травмирующее действие на органы. Таким образом, можно сказать, что удобное для применения в практике и качественное моделирование уролитиаза in vivo поможет для дальнейших исследований терапии и профилактики данной болезни.



Одним из наиболее часто встречающихся факторов кристаллогенеза является гломулярное и тубулоинтерситициальное повреждение почек. В качестве литогенных агентов при моделировании используют этиленгликоль, оксалат натрия и 1-гидроксипролин. В нашем исследовании для моделирования оксалатного уролитиаза мы используем интраперитонеальное введение оксалата натрия (Na2C2O4) однократно в дозировке 7мг на 100 гр. массы тела животного. Преимуществом выбранного метода является быстротечность формирования оксалатного уролитиаза через 2-4 часа после введения препарата. В данный момент не описано изменение массовой концентрации ионов в моче, что не позволяет в полной мере представить процессы, протекающие в моче на различных этапах формирования мочекаменной болезни. Для определения ионного состава мочи и сыворотки крови использовали метод капиллярного электрофореза.



В качестве тест-системы чаще всего используют грызунов, хотя они и не склонны к образованию камней в органах мочевыделительной системы. Однако, использование наиболее подходящих для этого собак и свиней считается нецелесообразным. В нашем исследовании модель оксалатного уролитиаза проводилась на самцах аутбрендных лабораторных мышей ICR (CD-1).



Для исследования были сформированы две группы животных по 12 самцов аутбрендных половозрелых мышей. Мыши на момент начала эксперимента были клинически здоровы и содержались в одинаковых условиях в клетках по 12 голов с 12-часовым режимом день-ночь при температуре 20-22ºС, влажности 60-70% и получали стандартный рацион питания, не отличный от обычного. Исследование проводилось в соответствии с правилами работы с лабораторными животными и с соблюдением правил биоэтики.



В день начала эксперимента животных взвешивали, маркировали и разбивали на две группы, предварительно отобрав мочу для сбора данных в точке «0 часов». Затем первой группе, контрольной (n=12), вводили интраперитонеально 100 мкл хлорида натрия 0,9% однократно, в то время как экспериментальной группе вводили 100 мкл оксалата натрия (Na2C2O4) однократно в дозировке 7мг на 100 гр. массы тела животного, ресуспендированного в 0,9% растворе NaCl. Сбор мочи для проведения общеклинического и биохимического анализа, исследования микроскопии осадка, проводимости и ионного состава проводили в момент формирования экспериментальных групп, через 4 часа после начала эксперимента и через 24 часа после начала эксперимента. Взятие образцов сыворотки крови и материалов для гистологического исследования почки проводили в контрольных точках 4 и 24 часа. Эвтаназия мышей осуществлялась посредством декапитации.



В день 0 в осадке мочи животных контрольной и экспериментальной группы кристаллы не наблюдались, однако уже через 4 часа после введения препаратов в моче животных экспериментальной группы обнаруживались единичные кристаллы моногидрата и дигидрата оксалата кальция. Через 24 часа после введения препарата в моче экспериментальных животных наблюдается уменьшение количества оксалатов на всём поле при микроскопии осадка. Кристаллы в моче животных контрольной группы не обнаруживались в течение эксперимента.



Повреждение почечных клубочков подтверждалось результатами морфологических изменений почек при гистологическом исследовании (дилятация канальцев, наличие кристаллов оксалата в канальцах), биохимического исследования сыворотки крови и мочи (повышение концентрации креатинина), исследования ионного состава сыворотки крови и мочи, исследования проводимости мочи, а также наличием кристаллов в осадке мочи.



В заключении полученные результаты предоставляют актуальную информацию о моделировании уролитиаза, индуцированного внутривенным введением Na2C2O4 в эксперименте in vivo и демонстрирующем изменения в ионном составе мочи и сыворотки крови.

Urolithiasis is one of the most common urological diseases affecting the entire urinary system as a whole. Urolithiasis is characterized by the formation of stones in the organs of the urinary system that interfere with the release of urine and have a traumatic effect on the organs. Thus, it can be said that practical and high-quality modeling of urolithiasis in vivo will help for further studies of therapy and prevention of this disease.



One of the most common factors of crystallogenesis is glomular and tubulointerstitial damage to the kidneys. Ethylene glycol, sodium oxalate and 1-hydroxyproline are used as lithogenic agents in modeling. In our study, to simulate oxalate urolithiasis, we use intraperitoneal administration of sodium oxalate (Na2C2O4) once at a dosage of 7 mg per 100 g. body weight of the animal. The advantage of the chosen method is the rapidity of the formation of oxalate urolithiasis 2-4 hours after the administration of the drug. At the moment, the changes of mass concentration of ions in urine are not described, which does not allow to fully represent the processes occurring in the urine at different stages of urolithiasis formation. Capillary electrophoresis method was used to determine the ionic composition of urine and blood serum.



Rodents are most often used as a test system, although they are not prone to the formation of stones in the organs of the urinary system. However, the use of the most suitable dogs and pigs for this is considered impractical. In our study, a model of oxalate urolithiasis was performed on male outbrand ICR laboratory mice (CD-1).



For the study, two groups of animals were formed, each consisting of 12 male outbrand mature mice. Mice at the beginning of the experiment were clinically healthy and were kept under the same conditions in cages of 12 heads with a 12-hour day-night regimen at a temperature of 20-22ºС, a humidity of 60-70% and received a standard diet that did not differ from the usual one. The study was conducted in accordance with the rules for working with laboratory animals and in compliance with the rules of bioethics.



On the day of the start of the experiment, the animals were weighed, marked and divided into two groups, after urine was collected for data collection at the “0 hours” point. Then the first group, the control group (n=12), was injected intraperitoneally with 100 µl of sodium chloride 0.9% once, while the experimental group was injected with 100 µl of sodium oxalate (Na2C2O4) once at a dosage of 7 mg per 100 g. body weight of the animal resuspended in 0.9% NaCl solution. Urine collection for general clinical and biochemical analysis, studies of sediment microscopy, conductivity and ionic composition was carried out at the time of formation of the experimental groups, 4 hours after the start of the experiment and 24 hours after the start of the experiment. Taking samples of blood serum and materials for histological examination of the kidney was carried out at control points 4 and 24 hours. Mice were euthanized by decapitation.



On day 0, no crystals were observed in the urine sediment of the animals of the control and experimental groups, however, already 4 hours after the administration of the drugs, single crystals of calcium oxalate monohydrate and dihydrate were found in the urine of the animals of the experimental group. 24 hours after the administration of the drug in the urine of experimental animals, a decrease in the amount of oxalates is observed throughout the field with sediment microscopy. Crystals in the urine of animals of the control group were not detected during the experiment.



Damage to the renal glomeruli was confirmed by the results of morphological changes in the kidneys during histological examination (dilatation of the tubules, the presence of oxalate crystals in the tubules), biochemical examination of blood serum and urine (increased creatinine concentration), the study of the ionic composition of blood serum and urine, the study of urine conductivity, as well as the presence of crystals in the urine sediment.



In conclusion, the results obtained provide up-to-date information on the modeling of urolithiasis induced by intravenous administration of Na2C2O4 in an in vivo experiment and demonstrating changes in the ionic composition of urine and blood serum.