Monitor de motilidade gastrointestinal (GIMM)

Nervo mediada motilidade propulsiva no trato gastrointestinal foi descrita pela primeira vez mais de um século atrás por Bayliss e Starling (Bayliss e Starling, 1899). Essa observação levou à designação dos nervos do intestino como o sistema nervoso entérico (ENS), uma divisão distinta do sistema nervoso autônomo (Langley, 1921). Peristaltismo intestinal neurogênica envolve estiramento e / ou estimulação da mucosa em um determinado ponto e reflexo contrações mediada acima, ou por via oral para o nível de estímulo e relaxamento na direção aboral. O resultado é a geração de um gradiente de pressão que impulsiona o conteúdo luminal em um oral para direção aboral. No intestino delgado de uma variedade de espécies, e no intestino de ratos grandes, as ondas de contrações peristálticas pode ser ativado pela infusão de líquido no lúmen dos segmentos do intestino. No cólon distal cobaia, natural ou artificial pelotas fecais pode ser inserido na extremidade oral do cólon e do seu progresso ao longo do segmento de cólon pode ser facilmente monitorado. Assim, o cólon distal cobaia oferece um método simples e útil para a investigação de motilidade propulsiva no intestino.

Peristaltismo é um reflexo neural complexa que envolve uma série de compostos neuroactive e receptores. Como resultado, os compostos que afetam a neurotransmissão na ENS afetam a taxa de motilidade propulsora. Serotonina, liberado principalmente a partir de células enterocromafins na mucosa intestinal, está envolvido na iniciação do reflexo peristáltico. Usando a cobaia distal do cólon Grider, e seus colegas demonstraram que a motilidade propulsora é reforçada pela administração intralumenal de 5-HT ₄ agonistas do receptor (Foxx-Orenstein et al, 1998;.. Grider et al, 1998), enquanto banho de aplicação de 5 -HT ₃ e 5-HT ₄ antagonistas do receptor diminui a taxa de propulsão (Kadowaki et al, 1996;. Linden et al, 2003b).. Além disso, a inibição do transportador da serotonina com inibidores seletivos da recaptação da serotonina (SSRIs), aumenta o peristaltismo em baixas concentrações, mas diminui o peristaltismo em concentrações mais elevadas, provavelmente devido à dessensibilização dos receptores 5-HT (Kadowaki et al, 1996;.. Wade et al, , 1996). Outras moléculas de sinalização que contribuem para a guiné porco motilidade propulsiva incluem a acetilcolina agindo em receptores nicotínicos, que é o principal mediador de sinalização interneuronal nos intestinos. Bloqueio da transmissão sináptica com o antagonista dos receptores nicotínicos hexametônio diminui propulsão pellet em altas concentrações, enquanto que as concentrações menores não afetam a taxa de propulsão (Kadowaki et al., 1996). Opiáceos, e agonistas do receptor opióide, que há muito se sabe que têm efeitos inibitórios na motilidade gastrointestinal, diminuição de propulsão pellet no modelo de motilidade cobaia de propulsão (Foxx-Orenstein et al, 1998;.. Wood et al, 2009). Curiosamente, daikenchuto, um medicamento herbal tradicional japonesa usada clinicamente para o tratamento de vômitos, dor de estômago, e motilidade desordenada, diminui a taxa de propulsão pellet quando administrado com o antagonista opióide naloxona, e quando administrado isoladamente, resulta em peristaltismo reverso (Wood et al. 2009). Estes resultados ilustram a utilidade do modelo de mobilidade cobaia propulsora para avaliar as contribuições de vários compostos e seus receptores nos padrões de motilidade do cólon.

Uma série de estudos têm demonstrado que a inflamação leva a mudanças nas propriedades elétricas e sináptica dos neurônios do cólon (Linden et al, 2003a;.. Lomax et al, 2005), e que essas alterações podem persistir por semanas após a recuperação da inflamação (Krauter . et al, 2007; Lomax et al, 2007).. O impacto da colite induzida por alterações na motilidade propulsiva neuroplasticidade pode ser investigado no cólon distal cobaia usando o sistema GIMM. Este sistema tem várias vantagens sobre o método tradicional de monitoramento motilidade colônica, que avalia a motilidade propulsora simplesmente medindo o tempo uma pelota fecal percorre uma determinada distância. Estudos anteriores de plasticidade neural induzida por inflamação no cólon têm indicado que há uma diminuição da velocidade de pellet de propulsão (Linden et al, 2003a;.. Linden et al, 2005), mas investigações mais recentes usando o sistema GIMM revelaram mais mudanças complexas (Strong et al., 2010). Por exemplo, a taxa de pellet de propulsão é diminuída em regiões ulceradas do cólon inflamado distal, mas a motilidade é acelerada em regiões adjacentes, um fenômeno que não foi reconhecido pelo "cronômetro" anteriormente método. Outros estudos têm mostrado que alterações da motilidade durante a fase ativa da inflamação pode ser restaurada com a inibição da COX-2 (Linden et al., 2004), mas a motilidade alterada que persiste aléma resolução da inflamação é COX-2 insensíveis (Krauter et al., 2007). Além disso, nestes estudos posteriores, mapas espaço-temporais gerados pelo sistema GIMM revelou um padrão gradual de motilidade colônica que foi observado em animais pós-inflamatória que contribui para a diminuição das taxas de propulsão.

Em conclusão, a cobaia do cólon distal do ensaio da motilidade propulsora representa uma alta taxa de transferência meios de medir os efeitos dos compostos teste e condições patológicas sobre a motilidade do cólon, além disso, o sistema GIMM fornece uma abordagem simples e direta para avaliar a motilidade propulsora do cólon in vitro. Que permite a medição contínua de pellet de propulsão, bem como a geração de mapas espaço-temporal para estudar padrões de atividade espontânea. Em comparação aos métodos tradicionais, que também pode produzir fenômeno mais complexo que pode ser quantificada e novamente analisadas formas múltiplas como arquivos digitais são salvos no sistema e são facilmente acessíveis.