Presentamos un método para aislar los tubos intestinales de ratas y evaluar el impacto de los fármacos sobre su tensión, frecuencia y amplitud in vitro. Este método ofrece un enfoque valioso para los investigadores que investigan los tubos intestinales.
Las enfermedades gastrointestinales, que tienen una alta incidencia, plantean desafíos considerables para los seres humanos. El intestino delgado es parte integral de la digestión y absorción de alimentos y medicamentos y desempeña un papel crucial en el tratamiento de estas enfermedades. El experimento del movimiento del tubo intestinal, un método in vitro común y esencial, se utiliza para estudiar la dinámica gastrointestinal. Esto incluye la preparación del tubo intestinal aislado, así como la suspensión del tubo intestinal preparado en el baño y su conexión a un detector de señales. A continuación, se registran y analizan una serie de parámetros, como la tensión, que pueden utilizarse para evaluar la función motora intestinal, así como consideraciones para mantener el tubo intestinal activo in vitro. El programa estandarizado desde el muestreo hasta la recolección de datos mejora en gran medida la repetibilidad de los datos experimentales y garantiza la autenticidad del registro de la tensión intestinal después de la intervención fisiológica, patológica y farmacológica. Aquí presentamos los problemas clave en la operación experimental y un valioso protocolo experimental de referencia para el estudio de fármacos que regulan la motilidad gastrointestinal.
Las enfermedades gastrointestinales, una afección prevalente, afectan gravemente la vida y la salud humanas1. El trastorno de la motilidad gastrointestinal es una parte importante de las enfermedades gastrointestinales funcionales, que se manifiesta principalmente en síntomas debilitantes, retraso en el vaciamiento gástrico y problemas gástricos graves2. Puede alterar la coordinación gastrointestinal, dificultar el vaciado gástrico, afectar la intolerancia alimentaria intestinal e incluso causar obstrucción funcional en el intestino delgado o grueso3. Para los pacientes que se someten a una cirugía gastrointestinal, este trastorno puede conducir directamente a la insuficiencia intestinal. Además, el trastorno intestinal no solo está relacionado con enfermedades gastrointestinales, sino también con los factores patogénicos de otras enfermedades, como la hepatitis y las enfermedades del sistema nervioso central. Las comunidades microbianas intestinales desempeñan un papel regulador crucial en la fisiología intestinal, incluida la motilidad, que posteriormente influye en la colonización dentro del ecosistema microbiano4. A medida que la infección por el virus de la hepatitis B progresa a hepatitis B crónica, hay diversos grados de cambios en la flora intestinal. La modulación de la flora intestinal ha demostrado beneficios en el tratamiento del virus de la hepatitisB 5. Además, el sistema nervioso central puede influir en el intestino y alterar su composición microbiana. Los avances recientes en la tecnología de secuenciación de la microflora han descubierto interacciones bidireccionales entre la microflora intestinal y la función del sistema nervioso central, estrechamente asociadas con la aparición y progresión de enfermedades del sistema nervioso central 6,7.
Con el envejecimiento de la sociedad, la incidencia del trastorno de la motilidad gastrointestinal está aumentando, vinculado a la disminución o pérdida de la función neuronal en el sistema nervioso entérico y la inervación intrínseca del intestino8. A medida que se amplía nuestra comprensión de las enfermedades gastrointestinales, surgen numerosas ideas y enfoques novedosos, que podrían conducir al desarrollo de nuevos fármacos. Sin embargo, muchas de estas ideas aún son hipotéticas o están a la espera de resultados positivos en ensayos clínicos para materializarse 9,10. Los métodos de investigación eficaces son cruciales para superar las enfermedades gastrointestinales. En los últimos años, una amplia investigación se ha centrado en los fármacos gastrointestinales y la regulación de la motilidad. Los fármacos gastrointestinales y la dinámica gastrointestinal son inseparables, y muchos otros fármacos sistémicos tienen efectos variables sobre la dinámica gastrointestinal. Por ejemplo, los medicamentos antiinflamatorios no esteroideos (AINE) se utilizan para el dolor y la inflamación y el movimiento gastrointestinal lento, lo que aumenta el riesgo de úlcera péptica11. Por otro lado, algunos antidepresivos pueden afectar la motilidad gastrointestinal12. En la actualidad, el principal experimento farmacológico in vitro que estudia los efectos de los fármacos gastrointestinales y otros fármacos sistémicos sobre la motilidad gastrointestinal es el ensayo de movimiento intestinal in vitro 13. Mediante la simulación de condiciones fisiológicas, observan el impacto directo de los fármacos en la contracción y relajación del músculo liso intestinal, evaluando sus efectos gastrointestinales. Sin embargo, la causa precisa de los trastornos de la motilidad gastrointestinal sigue sin estar clara, probablemente una interacción compleja de factores genéticos, ambientales, dietéticos y neuroendocrinos. En consecuencia, el tratamiento de los trastornos de la motilidad gastrointestinal sigue planteando importantes desafíos.
El intestino delgado, al ser un sitio crucial para la digestión, la absorción y el metabolismo de los medicamentos, tiene importancia en la función gastrointestinal. Como resultado, la prueba de movimiento del tubo intestinal aislado es una herramienta esencial para el estudio de las enfermedades gastrointestinales. Esto implica preparar y colocar el tubo intestinal aislado del animal en un baño, conectarlo a un intercambiador de energía, utilizar un transductor para convertir los movimientos mecánicos en señales eléctricas para su amplificación y registrarlo mediante un registrador fisiológico. Se pueden medir varios parámetros, como la frecuencia, la amplitud promedio de la vibración, la tensión y el área debajo de la curva para evaluar la función motora del tubo intestinal. Este método ofrece ventajas como simplicidad, viabilidad económica, fácil control de las condiciones experimentales, factores de influencia mínimos, alta reproducibilidad y resultados precisos y confiables. Además, es particularmente útil para investigar el mecanismo de acción de los medicamentos. Sin embargo, existen desafíos notables en el funcionamiento del experimento del tubo intestinal aislado, por ejemplo, la actividad intestinal es difícil de mantener durante mucho tiempo. Para abordar estos problemas y aprovechar las experiencias en experimentos in vitro , este artículo proporcionará una introducción detallada a los problemas clave en la operación experimental y presentará un valioso protocolo experimental de referencia para el estudio de fármacos que regulan la motilidad gastrointestinal.
La motilidad gastrointestinal se logra mediante una serie de contracciones y relajaciones del músculo liso coordinadas con precisión. Este proceso implica la contracción rítmica de un grupo de grupos musculares, la contracción coordinada de múltiples grupos y una contracción propulsiva especial20,21. La aparición de trastornos de la motilidad gastrointestinal puede estar asociada a disfunciones a diferentes niveles, como …
The authors have nothing to disclose.
Este trabajo fue apoyado por el Programa Especial de Talentos de la Universidad de Medicina Tradicional China de Chengdu para el “Plan de Promoción de la Investigación de Talentos Xinglin Scholars and Discipline” (33002324).
Acetylcholine | Sigma, USA | A6625 | |
atropine | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | IA06501 | |
Barium chloride | Macklin Biochemical Co.,Ltd.,Shanghai, China | B861682 | |
CaCl2 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A501330 | |
D-glucose | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A610219 | |
drawing software | GraphPad Software, San Diego, California, USA | — | |
Epinephrine | Sigma, USA | E4642 | |
HEPES | Xiya Reagent Co., Ltd., Shandong, China | S3872 | |
In vitro tissue perfusion system | PowerLab, ADInstruments, Australia | ML0146 | |
KCl | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100395 | |
KH2PO4 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100781 | |
LabChart Professional version 8.3 | ADInstruments, Australia | — | |
MgCl2·6H2O | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100288 | |
NaCl | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100241 | |
NaHCO3 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100865 | |
nifedipine | Macklin Biochemical Co.,Ltd.,Shanghai, China | N5087 | |
statistical analysis software | GraphPad Software, San Diego, California, USA | — | |
Surgical sutures | Johnson, USA | — |