Лаборатория экспериментальных моделей

Направления исследований

Изучение резистентности синантропных грызунов к непрямым антикоагулянтам крови в Москве и Московской области

В связи с возможным формированием популяций грызунов, устойчивых к родентицидным антикоагулянтам крови I и II поколений, а также обострением ситуации с ГЛПС и другими природно-очаговыми инфекциями в стране, возникает необходимость слежения за развитием резистентности грызунов к антикоагулянтам.

Устойчивость серых крыс или домовых мышей к основным химическим средствам борьбы с грызунами–- антикоагулянтам I и II поколения значительно снижает эффективность дератизационных мероприятий в населенных пунктах.  Следует помнить и всегда иметь в виду, что борьба с грызунами в медицинском аспекте необходима и обусловлена:

• необходимостью прекращения участия грызунов в сохранении, передаче и распространении возбудителей опасных инфекций;
• контактом грызунов с населением, что способствует возникновению вспышек, эпидемий, пандемий природно-очаговых инфекционных болезней среди населения;
• открытием новых возбудителей инфекционных заболеваний;
• меняющимися условиями применения родентицидных средств (урбанизация территорий природных очагов инфекций).

Поэтому расшифровка генетических механизмов устойчивости синантропных видов грызунов к антикоагулянтам является актуальной и практически важной задачей в области снижения рисков заражения людей природно-очаговыми инфекционными болезнями бактериальной, риккетсиозной и вирусной природы. Выполненные исследования характеризуются новизной, так как частота мутаций гена Vkorc1, обусловливающих устойчивость к родентицидам в популяциях домовых мышей и серых крыс на территории Российской Федерации, ранее не изучалась.

Нами впервые выявлена мутация Tyr139Ser, определяющая резистентность к антикоагулянтам у серых крыс, обитающих на территории Москвы. Также впервые выявлены две ранее не описанные в научной литературе гетерозиготные мутации: Lys58Arg и Ser31Trp. Полученные данные также свидетельствуют о более низком уровне генетической устойчивости популяций домовых мышей и серых крыс к родентицидам в Российской Федерации, по сравнению с Западной Европой. Огромное количество иностранных литературных источников в Европе по резистентности грызунов к антикоагулянтам и единичные статьи по этому вопросу в России отражают современное состояние проблемы формирования устойчивости к родентицидам у эпидемиологически значимых видов грызунов в Российской Федерации.

Результаты исследований биологического материала от грызунов, собранного в Москве и Московской области, позволяют констатировать факт развития молекулярно-генетической резистентности у серых крыс и домовых мышей к приманкам на основе антикоагулянтов в европейской части России.

По результатам этих исследований опубликовано три статьи. Для борьбы с резистентностью предложена схема ротации родентицидов хронического действия с приманками на основе ДВ острого действия (фосфид цинка, крысид, альфа-хлоралоза, витамины группы D).

В связи с развитием у грызунов резистентности к антикоагулянтам необходим поиск родентицидов из ранее не известных групп химических соединений (альфа-хлоралоза, витамины группы D) или использование принципиально новых форм дератизационных средств борьбы (оболочковые и контейнерные приманки, электрические репеллентные устройства).

Научно-методическое обоснование применения ультразвуковых устройств в дератизационных мероприятиях и оценка их биологической активности и целевой эффективности

При высокой численности грызунов резко повышается эпизоотическая активность природных очагов инфекций и увеличивается риск заражения людей зоонозными болезнями. В медицинской дератизации для снижения эпизоотической активности природных очагов, а в сельском хозяйстве для защиты растений или пищевой продукции, обычно применяют химический метод борьбы с грызунами – как экономически выгодный и наиболее эффективный способ их истребления. Однако в научной литературе довольно часто появляются сведения о том, что эффект, достигаемый с помощью химических средств подавления численности грызунов, недолговечен. Численность животных на освобожденных территориях быстро восстанавливается, нередко превышая первоначальную. Поэтому оптимизация химического метода дератизации предусматривает постоянное совершенствование способов и средств борьбы с грызунами за счет создания новых рецептур или форм приманок [контейнерные]. В связи с этим большой практический интерес представляет любая новая технология, позволяющая снижать численность грызунов в процессе дератизационных мероприятий и защищать или освобождать объекты от них.

В настоящее время на объектах населенных пунктов и прилегающих к ним территориях стали использовать системы, отпугивающие грызунов на основе электрических барьеров (ЭБ) или ультразвуковых дератизационных устройств (УДУ).

В Российской Федерации производство электрических дератизационных средств интенсивно развивается. Производители и торгующие организации активно рекламируют УДУ, рекомендуя населению приобретать эти устройства для защиты пищевых запасов или тепло- и звукоизоляционных материалов от грызунов. Однако УДУ не тестируют на биологических моделях, поэтому в документах нет подтверждения их целевой эффективности и биологической активности. Рабочее состояние УДУ оценивают только по техническим параметрам, используя в качестве основных показателей частоту (кГц) и мощность (дБ). При этом считают, что ультразвуковые устройства, в пределах от 20 до 100 кГц, оказывают отпугивающее действие на грызунов тем сильнее, чем выше их технические характеристики. В связи с таким подходом к оценке эффективности УДУ, отпугивание грызунов не всегда бывает результативным. Поэтому у пользователей нет единого мнения о целевой эффективности этих устройств.

Уровень требований к качеству продукции, в том числе и к УДУ, указаны в ГОСТ 15467-79, международных стандартах ИСО 9000-2015, ИСО 8402—86 и в учебнике В.Ю. Огвоздина. В этих документах под качеством продукции понимается совокупность её свойств, основных функций, которые обусловливают область её эффективного применения, с целью удовлетворения существующих потребностей.

Качество УДУ подтверждено особыми методами, способами и критериями, разработанными в процессе исследования и организации экспериментов по оценке эффективности отпугивания грызунов в лабораторных и натурных условиях.

Для оценки целевой эффективности

• разработана установка РМ-01 (получен патент на полезную модель) и методы определения эффективности УДУ на грызунов, что позволило нам получить достоверные результаты по воздействию ультразвука на грызунов и уточнить критерии оценки эффективности УДУ;
• разработан кассетно-мембранный ольфактометр (КМО) для проведения экспериментов по измерению коммуникативного поведения грызунов (получен патент на полезную модель).

На основании результатов, полученных при проведении исследований, можно заключить, что устройства и методы, разработанные нами, можно использовать для оценки целевой эффективности ультразвуковых дератизационных устройств и коммуникационного поведения грызунов.

Вариабельность резистома биотопов человека и выяснение закономерностей распространения антибиотикорезистентности с последующей разработкой средств её обнаружения и преодоления

Цель выполнения научной темы: выяснение закономерностей, способствующих/препятствующих распространению резистентности к антибиотикам, на основании метагеномного анализа вариабельности резистома основных биотопов человека с последующей валидацией на животных моделях in vivo и разработкой средств обнаружения и преодоления антибиотикорезистентности.

Разработка методов молекулярно-генетической диагностики и контроля саногенеза здоровых людей

Концепция персонализированной медицины требует переосмысления понятия НОРМЫ (нормального здоровья), которая на сегодняшний день определяется как отсутствие болезней и как точка отсчёта при оценке состояния пациента или здорового индивидуума. Назрела необходимость развития новых подходов к изучению здоровья, оценке саногенетических реакций, формирования определения индивидуальной нормы и выработке новых правил для проведения диспансеризации и диспансерного учёта граждан РФ.

В рамках исследования будут решаться прикладные научно-технические задачи на потомках диких серых крыс:

• поиск вариабельных параметров;
• оценка индивидуального базового уровня выбранных показателей;
• тест-технологии мониторинга и отслеживания изменений критических показателей (маркеров) здоровья с целью раннего обнаружения патологических состояний (ультразвуковое воздействие на грызуна, наркоз и реанимация грызуна).

Физико-химическое сопровождение работы лаборатории

• Физико-химические испытания различными методами, обработка результатов и валидация методик исходя из полученных результатов.
• Оценка и анализ средств (препаратов) и входящих в него компонентов. Их влияние на организм лабораторных животных.
• Разработка методик пробоподготовки биологических материалов лабораторных животных для хроматографических, токсикологических и иммунологических испытаний.
• Оценка химических веществ и их дозы в составе окружающей среды (среды обитания).
• Определение химических веществ, накапливающихся в органах лабораторных животных из окружающей среды, и их влияние на метаболизм и физиологического состояния животных.

Виварий

Структура лаборатории располагает помещениями для проведения экспериментально- исследовательских работ на грызунах и виварием. Очевидно, что при проведении экспериментов возможны методические погрешности, которые влияют на оценку получаемых результатов и выводы. Для повторного воспроизведения результатов необходимо, чтобы грызуны и условия их содержания отвечали определенным требованиям и стандарту.

В лабораторию включен виварий – место, где содержат белых лабораторных грызунов и потомков диких серых крыс, домовых мышей, обыкновенных полевок. Задачами вивария является содержание и разведение лабораторных животных инбредных линий и аутбредных крыс и мышей, хомяков, морских свинок, кроликов, а также воспроизводство стандартизированных линий лабораторных животных для нужд научно-исследовательского института.

Виварий функционирует в течение всего года. Имеет необходимый набор помещений, с помощью которых обеспечивает все этапы содержания грызунов. Помимо помещений для содержания животных в виварии имеются помещения для проведения экспериментальной работы с грызунами. Набор и площадь помещений для экспериментальной работы определяют потребностями института, а также объемом и характером проводимых исследований. Это несколько изолированных манипуляционных комнат, предназначенных для изучения у грызунов обменных процессов, взятия проб для анализов и других работ с грызунами. Трупы животных хранят в специальной морозильной камере и утилизируют на основании договора со специализированной организацией. Для хранения прессованных гранулированных кормов и подстилки выделено одно помещение. Дезинфекционно-моечное отделение одно на виварий.

Все помещения имеют искусственное и естественное освещение, комнатную температуру, принудительную вентиляцию и кондиционеры. Шум в помещениях вивария практически отсутствует, не превышаят 79-85 Дб. Известно, что шум, как постоянный, так и периодический, отрицательно сказывается на состоянии здоровья грызунов, влияет на сердечно-сосудистую систему, дыхание, теплообмен.