A toxina botulínica na submucosa gástrico reduz a produção de HCl em ratos estimulados

A toxina botulínica na submucosa gástrica reduz estimulou a produção de HCl em ratos
Abstract Background
toxina bloqueia a liberação de acetilcolina botulínica das terminações nervosas e age como um longo prazo, inibidor reversível de contração muscular, bem como de salivar, glândula sudorípara , supra-renais e secreções prostáticas. O objetivo do presente estudo é investigar se a injeção submucosa gástrica de toxina botulínica tipo A reduz a produção gástrica estimulada de HCl.
Métodos
Sessenta e quatro ratos foram randomizados em dois grupos e laparotomizadas. Um grupo foi tratado com toxina botulínica-A 10 L através de múltiplas injecções submucosas gástricos, enquanto que o segundo grupo foi injectado com solução salina. Duas semanas mais tarde, a secreção ácida foi estimulada por ligação do piloro e a produção de ácido foi medida. O peso corporal, consumo de alimentos e água também foram registrados diariamente.

Resultados da produção de HCl após a ligadura do piloro foi encontrado para ser significativamente menor nos ratos tratados com toxina botulínica (657 ± 90,25 micromol HCl vs. 1247 ± 152. P = 0,0017). ratos tratados com toxina botulínica também mostraram significativamente menor ingestão de alimentos e ganho de peso.
Conclusões
A toxina botulínica tipo A reduz a acidez gástrica estimulada. Isto é provavelmente devido à inibição quer de estimulação colinérgica das células parietais gástricas, ou de uma acção sobre os plexos mientéricos nervosos. A redução da ingestão de alimentos e o crescimento pode reflectir tanto a digestão prejudicada e diminuição da motilidade gástrica.
Fundo
toxina botulínica é produzido pela bactéria Clostridium botulinum em sete sorotipos (A a G). É o mais poderoso conhecido inibidor da contração muscular e age por interferir com a liberação de acetilcolina na placa neuromuscular [1]. Quando ingerida, a toxina botulínica pode levar à forma de intoxicação alimentar conhecida como botulismo; No entanto, também é um medicamento altamente eficaz em pacientes com desordens neuronais e musculares. Quando a toxina é injectado directamente no músculo, a inibição resultante da contracção muscular é selectiva, prolongada e reversível. O efeito começa 2-5 dias após a injecção, atinge o seu máximo em 7-10 dias e dura 1-2 meses, dependendo da dose. BTX-A se liga a um receptor de membrana na terminação nervosa colinérgica e entra na fibra, em que a parte activa da toxina hidrolisa SNAP-25. Esta proteína é uma proteína hidrófila 206-aminoácido que participam na armadilha "máquina de fusão", que se liga e se funde vesiculosa membranas plasmáticas e, eventualmente, libertação de neuromediadores na fenda sináptica. Ao remover um resíduo aminoácido 9 de SNAP-25, Btx-A determina a paralisia neuromuscular. Desde 1973, a toxina botulínica do tipo A (BTX-A) foi usado com sucesso no tratamento de distúrbios de contração muscular voluntário, tais como o estrabismo, distonia, tremores. Em particular, na última década, os estudos clínicos têm descrito o uso terapêutico de toxina botulínica em hipercinéticas algumas doenças do tracto gastrointestinal (GIT) [2-4]. Desde 1992, a toxina foi utilizada com sucesso em pacientes acalasia, particularmente pobres sujeitos risco cirúrgico. Em 1994, nosso grupo descreveu o efeito da toxina botulínica em pacientes com fissura-em-ano, uma doença relacionada com a hipertonia do esfíncter interno (liso) anal [5, 6].
A ação da toxina botulínica-A é não se limitando à junção neuromuscular, como relatado em outros estudos em que a transmissão neuroglandular autonômica foi encontrado para ser afectado. Parótida,, glândulas nasais e suor submandibular foram mostrados para reduzir consistentemente sua secreção após a injeção local da toxina, e a molécula foi recentemente proposto como uma opção terapêutica em sialorrhea, na síndrome de Frey e na hiperidrose das axilas e da mão palmas [ ,,,0],7-12]. Btx-A também foi relatado para reduzir a secreção zymogen de pâncreas [13, 14].
A motilidade e atividade secretora do sistema gastroenteric dependem de muitos neuromediadores e moduladores. A secreção ácida é regulada por um neurónio colinérgico que provoca uma estimulação directa da célula parietal [15]. ligação pilórica poderosamente estimula a secreção ácida gástrica em ratos, tal como demonstrado em experiências bem conhecidas [16].
toxina botulínica A inibe selectivamente a transmissão nervosa colinérgica, testámos a hipótese de que o tratamento prévio com toxina botulínica que reduziria a capacidade de estômagos de ratos a secretar ácido após estimulação.
Métodos
procedimento cirúrgico
O experimento foi aprovado pelo Comitê de Ética local. Sessenta e quatro ratos machos adultos Wistar (peso 240-470 g) foram randomizados em um grupo BTX (32 ratos) e um grupo de solução salina (32 ratos). No tempo 0, a anestesia foi efectuada com injecções intraperitoneais de diazepam (2 mg kg -1) e cetamina (2 mg kg -1). Através de uma incisão na linha média abdominal do estômago foi exposto e introduzido ao longo da grande curva. No grupo de BTX, a submucosa do fundo gástrico e corpus (não rúmen) foi injectado com TxB-A (Botox, Allergan, Inc., Irvine, CA, EUA) 10 U, em 1 ml de solução salina, através de quatro pequenas utilizando injecções uma agulha 30G. O grupo da solução salina foi tratado com soro fisiológico da mesma forma. Para prevenir a desidratação pós-operatória, os animais foram injectados subcutaneamente com 5 cc de solução salina na sua parte traseira. A partir do primeiro dia pós-operatório (dia 1) ratos foram alojados individualmente em gaiolas e permitida a alimentação ad libitum (dieta padrão sedimento seco). peso corporal, o peso dos alimentos e mililitros de ingestão de água ingerida foram medidos e registados todos os dias; No dia 13, todos os ratos foram fome. No dia 14, os ratos foram anestesiados, e o piloro foi exposto e ligado por meio de uma pequena laparotomia. A parede abdominal foi fechada e 5 cc de solução salina foram injectados por via subcutânea. O acesso à água e comida foi negado. Quatro horas mais tarde, uma dose letal de anestesia foi administrado intraperitonealmente. Esôfago e duodeno foram cortadas, o estômago foi removido e suco gástrico recolhido. 10 ratos (7 BTX e 3 de solução salina) morreram dentro do curso de duas semanas.
Procedimento Chemical
suco gástrico recolhido foi centrifugado (15 minutos a 4000 rpm). O sobrenadante foi medido e titulado com NaOH para se obter a saída total de ácido como μEq em 4 horas. E estatísticas e modelagem
A fim de avaliar a significância da diferença global entre as médias dos dois grupos (BTX vs. soro fisiológico), uma análise de variância foi realizada sobre a produção de HCl de cada rato
o tempo de curso do peso corporal de cada rato foi montado por um modelo de regressão linear por partes:. o modelo assume uma tendência linear de peso corporal diminuindo de dia 0 até que o limiar e aumentando posteriormente, isto é w
(t
) = w
0 + k
d
t
, 0 = t
= t
n
; e w
(t
) = w
n
+ k
g
(t Restaurant - t
n
), t Art > t
n
; onde W
[g
] representa o peso da ratazana como uma função do tempo, W
0 [g
] é o peso inicial do rato, W
n
[g
] é o peso do rato no nadir (menor peso previsto após a cirurgia), k
d
[g dia
- 1] é a taxa de perda de peso na primeira fase, t
[dia
] é o tempo, t
n
[dia
] é o tempo necessário para alcançar o peso nadir, k
g
[g dia
-1] é a taxa de ganho de peso na segunda fase. Desde
W n
= w
0 + k
d
t
n
, o modelo tem três livre parâmetros: k
d
, k
g Comprar e t
n
análise de regressão linear ao longo do tempo foi também realizada em. observações de tempo e ingestão de alimentos e água em cada rato, para produzir os valores estimados de parâmetro do modelo k
comida de ek
água
(taxa de ingestão de alimentos e água .), respectivamente

resultados as médias de amostra, desvio padrão e a significância da diferença da produção de HCl entre os grupos são apresentados na Tabela 1. Uma diferença significativa (P < 0,002) resultados entre os dois grupos, o total de HCl produção seja significativamente menor em BTX rats.Table 1 BTXvs. HCl SALINE de produção, parâmetros de tempo de curso do peso corporal, consumo de alimentos e de água taxas.

grupo BTX
grupo Salina

P
HCl produção [μEq /4 hrs]
657,031 ± 848,735
(n = 24 *)
1.246,645 ± 442,128
(n = 29)
< 0,002
basal do corpo de peso [g]
343 ± 51,65
(n = 26)
350 ± 48,95
(n = 29)
NS
kd : taxa de perda de peso após o tratamento [dia-1 g]
-2,326 ± 1.607
(n = 26)
-0,3739 ± 0,8827
(n = 29) Art < 0,0001
kg: taxa de ganho de peso após o nadir [dia-1 g]
2.003 ± 1.583
(n = 26)
3.423 ± 1.593
(n = 29) Art < 0,0025
tn: dias desde o tempo 0 a nadir do peso corporal [dia]
2,45 ± 1,13
(n = 26)
1.374 ± 1.382
(n = 29) Art < 0,004
k alimentos: taxa de ingestão de alimentos após o tratamento [dia-1 g]
20,016 ± 4,99
(n = 26)
26,881 ± 2,896
(n = 29)
< 0,0001
k água: taxa de ingestão de água após o tratamento [g dia-1]
38,619 ± 5,325
(n = 26)
51,868 ± 11,378
(n = 29)
<. 0,05
* Dois tubos de ensaio quebrou durante a centrifugação e datas não estavam disponíveis para a medição HCl
taxa de perda de peso corporal após a cirurgia foi mais rápido, o tempo nadir foi mais tarde e taxa de ganho de peso pós-nadir foi mais lento em BTX tratados do que nos animais de controlo (todas as diferenças altamente significativas). Mesmo se os ratos não foram significativamente diferentes no peso corporal no início do estudo, os três efeitos acima traduzir em uma recuperação de peso em depressão de ratos BTX após a cirurgia. Os cursos de tempo médio de peso corporal para ambos os grupos são mostradas na Figura 1. A diferença no tempo de curso do peso corporal foi paralela à diferença significativa nas taxas de consumo de água e comida, ratos tratados BTX-A-beber e comer menos do que o controle ratos. cursos de tempo de consumo de alimentos e água para ambos os grupos são mostradas nas Figuras 2 e 3. A Figura 1 curso de tempo da variação média percentual de peso corporal por dia em BTX e grupos salinos. Foram considerados únicos sobreviventes no dia 14. 100% significa peso corporal basal de cada rato.
Figura 2 Curso de tempo de ingestão de alimentos média diária de BTX e grupos salina. Só foram considerados sobreviventes no dia 14.
Curso Tempo Figura 3 de ingestão de água média diária em grupos BTX e soro fisiológico. Só foram considerados sobreviventes no dia 14.
Discussão
No presente estudo, após pré-tratamento dos animais experimentais com Btx-A, foi adotada a técnica de ligadura do piloro. Basicamente, o mecanismo envolve reflexos vagais-Vago induzidas por baroceptors mucosas activados no antro [17], enquanto mediadores não-colinérgicos (histamina e gastrina) parecem ser menos envolvidos [18].
Receptores muscarínicos da membrana foram descritos na membrana plasmática basolateral de células parietais, confirmando a inervação colinérgica de células secretoras de HCl [19, 20].
a redução significativa da produção de ácido estimulada em TBA ratos tratados é consistente com o bloco a hipótese da transmissão neuro-glandular na As células parietais da mucosa gástrica. Em 1977 e Kondo Magee observado que i.v. toxina de botulinum pode inibir a pentagastrina induzida e em menor medida, a histamina induzida pela secreção de ácido gástrico [21]. Eles também observaram que a resposta ácida à estimulação vagal foi, como esperado, abolida enquanto que a metacolina foi inaltered. Estas observações confirmam que a toxina botulínica não danifica as células secretoras, mas age de forma reversível inibindo a liberação de acetilcolina. A sua acção é provavelmente tão eficaz na produção de HCl gástrico, porque a supressão do sinal colinérgica a maioria das vias que conduzem à secreção de ácido são inibidos.
Perda de peso corporal foi observada em ambos os grupos de ratos durante os primeiros dias após a cirurgia, pois uma consequência provável do estresse cirúrgico. Depois de alguns dias, os ratos tratados com solução salina foram novamente a crescer a uma taxa normal. Pelo contrário, os ratos tratados com TxB mostraram taxas de crescimento persistentemente mais baixas, em paralelo com a diminuição da ingestão calórica.
O efeito é altamente reprodutível, tanto no adulto e (em menor escala) em animais jovens. De fato, em um estudo anterior, a hipótese de que o peristaltismo gástrico seria prejudicado ea ingestão de alimentos, consequentemente, diminuiu. Alguns filmes de raios-X de ratos alimentados com contraste mostrou gástrica prolongada esvaziamento vezes em comparação com ratos não tratada [22]. No presente estudo, o tempo de curso do peso corporal foi estudada com a ajuda de um modelo matemático apropriado, permitindo a quantificação de uma primeira fase de perda de peso (que dura alguns dias após a injecção em ratos tratados) e uma segunda fase de ganho de peso. Na presente série, os ratos tratados com TxB tinha mais íngreme e mais prolongada perda de peso, assim como o ganho de peso subsequente mais lento, em comparação com animais de controlo. . O efeito observado no peso corporal podem estar relacionados com a capacidade digestiva prejudicada, mediado pela inibição da secreção ácida gástrica e, eventualmente, por outros mecanismos
Conclusões
TxB-A é uma toxina potente neuromuscular: quando injectadas no músculo, ele reduz a força de contracção de um modo dependente da dose. O efeito é de longa duração (1-3 meses), reversível, isento de efeitos colaterais importantes.
O sistema nervoso do trato gastrointestinal consiste de uma rede neuronal muito rico que está organizado em ganglionar e plexos agangliar, como o Meissner de e plexos de Auerbach que controlam a motilidade, secreção, absorção e atividade muscolaris mucosas.
Desde a secreção de HCl gástrico é fortemente dependente da atividade colinérgica de fibras vagais e mioentéricos que finalmente atuam por seus cruzamentos neuroglandular, era razoável supor que poderia ser inibida por locais injeção de toxina botulínica-A [23, 24]. a secreção ácida gástrica foi induzida pela técnica de ligação do piloro um potente estímulo da secreção de ácido comprovada,. Curiosamente, este efeito é reduzido por vagotomia, agentes vagolíticos ou agentes de bloqueio ganglionar, isto é, por manobras anti-colinérgicos. O efeito observado na produção de ácido estimulada após a injeção submucosa de Btx-A é consistente com o comprometimento hipotética de transmissão colinérgica neuro-glandular. É também possível que a estimulação neural foi prejudicada ao nível do plexos mientéricos, onde sinapses neuro-neuronal são abundantes. A injecção de toxina foi estritamente submucosa, mas, uma vez que a molécula possui propriedades de difusão, o envolvimento das fibras dos plexos não pode ser excluída, pelo menos no que diz respeito ao plexo interna.
Mais estudos são necessários para definir o local de acção de Btx-a na rede neural gástrico e, consequentemente, explicar os efeitos observados. contribuições No entanto, o presente trabalho demonstra que, qualquer que seja a causa final da perda de peso, mucosa Btx-A injecção afeta significativamente o mecanismo de produção de ácido gástrico e determina perda de peso prolongada em animais experimentais.
de autor
MR, SR , PLS, participou da concepção e coordenação do estudo, realizou o procedimento cirúrgico e elaborou o manuscrito.
SP, realizou a análise estatística.
DG, concebeu o estudo e participou de sua elaboração e coordenação.
Todos os autores leram e aprovaram o manuscrito final.
Declarações
Agradecimentos
Este trabalho foi apoiado em parte por uma concessão Telethon-Italia. arquivos enviados originais
dos autores para imagens
Abaixo estão os links para original dos autores submeteram arquivos de imagens. 'arquivo original para a figura 1 12876_2003_63_MOESM2_ESM.pdf Autores' 12876_2003_63_MOESM1_ESM.pdf Autores arquivo original para o arquivo original figura 2 12876_2003_63_MOESM3_ESM.pdf dos autores para a figura 3 Competir interesses
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