Кандидат мед. наук, преподаватель кафедры военной токсикологии и медицинской защиты ВМедА, 194044, г. Санкт-Петербург, Россия
e-mail: vtmz@vmeda.org
Cand. Sci. (Med.), Lecturer at the Department of Military Toxicology and Medical Protection of the Russian of the Military Medical Academy, 194044, St. Petersburg, Russian Federation
e-mail: vtmz@vmeda.org
Кандидат мед наук, врач-невролог клиники НИИ детской онкологии, гематологии и трасплантологии ПСПБГМУ, 197022, г. Санкт-Петербург, Россия
e-mail: yaver-99@mail.ru
Cand. Sci. (Med.), Neurologist at the Clinic of the Research Institute of Pediatric Oncology, Hematology and Transplantology First Pavlov State Medical University of St. Petersburg, 197022, St. Petersburg, Russian Federation
e-mail: yaver-99@mail.ru
Кандидат биол. наук, старший научный сотрудник ГНИИИ ВМ, 195043, г. Санкт-Петербург, Россия
Cand. Sci. (Biol.), Senior Researcher at the State Scientific Research Institute, 195043, St. Petersburg, Russian Federation
Доктор мед наук, начальник отдела ГНИИИ ВМ, 195043, Санкт-Петербург, Россия
Dr. Sci. (Med.), Head of the Division of State Scientific Research Institute, 195043, St. Petersburg, Russian Federation
Кандидат мед наук, доцент, старший преподаватель кафедры военной токсикологии и медицинской защиты ВМедА, 194044, г. Санкт-Петербург, Россия
e-mail: vtmz@vmeda.org
Cand. Sci. (Med.), Associate Professor, Senior Lecturer at the Department of Military Toxicology and Medical Protection of the Military Medical Academy, 194044, St. Petersburg, Russian Federation
e-mail: vtmz@vmeda.org
Доктор мед. наук, профессор, начальник кафедры военной токсикологии и медицинской защиты ВМедА, 194044, г. Санкт-Петербург, Россия
e-mail: vtmz@vmeda.org
Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Military Toxicology and Medical Protection of the Military Medical Academy, 194044, St. Petersburg, Russian Federation
e-mail: vtmz@vmeda.org
Введение. Токсическое действие β-аманитина сопряжено с острой церебральной недостаточностью, обусловливающей тяжесть состояния при неблагоприятном течении фаллоидинового синдрома.
Цель – экспериментальное изучение динамики биоэлектрической активности коры мозга морских свинок с печеночной энцефалопатией, вызванной β-аманитином.
Материал и методы. Исследование выполнено на 13 морских свинках с вживлёнными в череп эпидуральными электрокортикографическими датчиками на 9 электродов. Животным внутрибрюшинно вводили β-аманитин высокой степени чистоты в дозе 3 ЛД50 (2,7 мг/кг). В динамике ежесуточно оценивали биоэлектрическую активность мозга посредством логического и спектрального анализа электрокортикограмм. Выполняли патоморфологическое макро- и микроскопическое исследование погибших животных.
Результаты. Получена модель крайне тяжёлого отравления морских свинок β-аманитином в дозе 3 ЛД50 с медианой продолжительности жизни 4,5 сут, 100% вероятностью возникновения терминальной комы и гибели. На вскрытии наблюдали общую атрофию, при микроскопии – отёк мозга и некроз печени. При электрокортикографическом мониторинге установлены варианты нормальной мозговой активности свинок. После введения β-аманитина установлен стадийный процесс ускорения с последующим замедлением мозговой активности до персистирующего ригидного тета-ритма, его дальнейшего угнетения с формированием паттернов распада. Выявлено наличие характерных для гепатаргии волн трифазной морфологии, которые регистрировали, как правило, на 2–3-и сутки после начала эксперимента. При спектральном анализе снижение доминирующей частоты и спектрального края ритма начиналось на 1-е сутки интоксикации, достигая на 5-е сутки четырёхкратного падения в сравнении с фоном.
Ограничения исследования. изменения электрической активности коры головного мозга животных анализировали только после однократного введения β-аманитина в дозе 3 ЛД50 – полученные данные могут отличаться при иных условиях эксперимента.
Заключение. Электрокортикография пригодна для объективизации гепатаргии у морских свинок с высоким трансляционным потенциалом экстраполяции данных на человека. Установлены характерные изменения для тяжёлой энцефалопатии вследствие интоксикации β-аманитином.
Соблюдение этических стандартов. Экспериментальное исследование одобрено независимым этическим комитетом при ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации (протокол от 17 октября 2023 года № 283).
Участие авторов: Ховпачев А.А., Скиба Я.Б., Вахвияйнен М.С. – операции на свинках, проведение исследований, сбор и обработка материала, написание текста; Иванов И.М., Луцык М.А. – анализ данных, редактирование; Башарин В.А. – концепция, дизайн и организация исследования, редактирование. Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов.
Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.
Поступила в редакцию: 12 октября 2024 / Принята в печать: 25 февраля 2025 / Опубликована: 30 апреля 2025
Introduction. The toxic effect of β-amanitine is associated with acute cerebral insufficiency, which causes the severity of the condition in the unfavorable course of phalloidin syndrome.
The aim of the research was to experimentally study the dynamics of bioelectric activity of the cerebral cortex of guinea pigs with beta-amanitine-induced hepatic encephalopathy.
Material and methods. The study was performed on 13 guinea pigs with 9-electrode epidural electrocorticographic sensors implanted in the skull. High purity β-amanitin was administered intraperitoneally to animals at a dose of 3 LD50 (2.7 mg/kg). The bioelectric activity of the brain was evaluated daily in dynamics by means of logical and spectral analysis of electrocorticograms. Pathomorphological macro- and microscopic examination of dead animals was performed.
Results. A model of extremely severe poisoning of guinea pigs with 3 LD50 of β-amanitin with a median life expectancy of 4.5 days, a 100% probability of terminal coma and death was obtained. General atrophy was observed at the autopsy, and brain edema and liver necrosis were observed at microscopy. Electrocorticographic monitoring revealed variants of normal brain activity in guinea pigs. After administration of β-amanitin, a stepwise acceleration process was established, followed by a slowdown in brain activity to a persistent rigid theta rhythm, its further suppression with the formation of decay patterns. The presence of waves of triphase morphology characteristic of hepatargy was revealed, which were recorded, as a rule, 2–3 days after the start of the experiment. In spectral analysis, the decrease in the dominant frequency and spectral edge of the rhythm began on day 1 of intoxication, reaching a fourfold drop on day 5 in comparison with the background.
Limitations. Changes in the electrical activity of the animals cortex were analyzed only after a single administration of β-amanitin at a dose of 3 LD50: the data obtained may differ under other experimental conditions.
Conclusion. Electrocorticography is suitable for objectification of hepatargy in guinea pigs with a high translational potential for extrapolating data to humans. Characteristic changes in severe encephalopathy due to β-amanitin intoxication have been established.
Compliance with ethical standards. The experimental study was approved by an independent committee at the S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation.
Authors’ contribution: Khovpachev A.A., Skiba Ya.B., Vakhviyainen M.S. – operations on guinea pigs, conducting research, collecting and processing material, writing the text; Ivanov I.M., Lutsyk M.A. – data analysis, editing; Basharin V.A. – concept, design and organization of research, editing. All co–authors are responsible for approving the final version of the article and ensuring the integrity of all parts of the article.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Funding. The study had no sponsorship.
Accepted: October 12, 2024 / Accepted: February 25, 2025 / Published: April 30, 2025
The authors declare that there are no conflicts of interest present.