Linaclotid und Hemmung der Kreuzsensibilisierung zwischen Blase und Dickdarm

Der Zusammenhang zwischen der Inzidenz des Blasenschmerzsyndroms (SVD) und des Reizdarmsyndroms (IBS) wird bei einem erheblichen Prozentsatz der Patienten (40 % bis 60 %) festgestellt.

In diesem Sinne wurde postuliert, dass die Kreuzkommunikation zwischen den viszeralen Organen Blase-Dickdarm (Kolon) auf einem Mechanismus der peripheren Sensibilisierung beruht , also auf dem Eintreffen sensorischer Afferenzen an derselben Stelle im Spinalganglion . , dem Rückenmark oder dem Verarbeitungsbereich im Gehirn, oder auf die Erhöhung der Durchlässigkeit ihrer jeweiligen Epithelien für Signalmoleküle.

Dementsprechend treten beide Krankheitsbilder häufiger bei Frauen auf und könnten verschiedenen Studien zufolge durch Linaclotid kontrolliert werden. Bei diesem Medikament handelt es sich um ein 14 Aminosäuren langes Peptid, einen Agonisten der Guanylat-Clicklase C (Transmembranrezeptor auf der luminalen Oberfläche der Epithelzelle), der die Sekretion von cGMP (zyklisches Guanosinmonophosphat) in der intestinalen Submukosa erhöht, indem es die Aktivierung von induziert Enzym, aufgrund seiner ähnlichen Struktur wie die Hormone Uroguanylin und Guanylin.

Auf diese Weise hemmt Linaclotid durch die Wirkung von cGMP die periphere Sensibilisierung auf der Ebene der Nozizeptoren im Dickdarm. In diesem Sinne wurde die analgetische Wirkung des Arzneimittels in einem Tiermodell der Kreuzkommunikation zwischen viszeralen Organen und der durch Kolitis induzierten Hyperaktivität der Blasenafferenzen nachgewiesen, bei dem Linaclotid die Aktivität sensorischer Fasern hemmt, die von der Blase in der Rückenwurzel kommen Ganglion.

Die in Tiermodellen beobachtete pharmakologische Aktivität besteht in einer Steigerung der Darmpassage und der Flüssigkeitssekretion, verursacht durch die Aktivierung der cGMP- und CFTR-abhängigen Proteinkinase II-  Signalkaskade (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator),  die durch cGMP vermittelt wird.

Sowohl IBS als auch SVD sind klinische Zustände, bei denen der Patient Schmerzen zeigt; Bei ersteren leiden sie unter chronischen Bauchschmerzen in Verbindung mit veränderten Stuhlgewohnheiten (Durchfall, Verstopfung oder beides) und bei SVD werden Schmerzen beim Füllen der Blase in Kombination mit dem sofortigen und wiederholten Harndrang wahrgenommen.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand darin, die Wirkung von Linaclotid in einem Mausmodell der Hyperalgesie im Dickdarm und in der Harnblase zu bestimmen, die durch die Anwendung von Protaminsulfat (SP) in letzterer induziert wird.

In der vorliegenden Arbeit wurden Sprague-Dawley-Ratten (n = 68 ovariektomierte Weibchen, 220 g bis 250 g) verwendet, denen Linaclotid oral in einer Tagesdosis von 3 µg/kg (zubereitet in Kochsalzlösung) oder Kochsalzlösung (Medikament) verabreicht wurde Kontrollgruppe) für einen Zeitraum von einer Woche. Am 6. Tag wurde Urin aus der Blase entnommen, um eine Infusion von SP (400 μl Lösung [1 mg des Arzneimittels/ml]) transurethral zu verabreichen.

Diese Lösung wurde für einen Zeitraum von 10 Minuten im Organ belassen, danach wurde ihre Entleerung durch Druck auf den Unterbauch induziert und es wurden drei Waschungen mit Kochsalzlösung durchgeführt, die über den transurethralen Katheter verabreicht wurde. Ebenso wurde eine Kontrollgruppe vom Eingriff getrennt, bei der der besagte Katheter ohne Durchführung der SP-Infusion angelegt wurde.

Am Tag nach dieser Behandlung wurden die Tiere der verschiedenen Gruppen getötet und Blase und Dickdarm entfernt, um die Durchlässigkeit ihrer Gewebe durch Bestimmung der Leitfähigkeit und des transepithelialen elektrischen Widerstands (RET) zu untersuchen. ) im elektrophysiologischen Test.

In diesem Assay wurden Dickdarm- und Blasengewebe in modifizierten Ussing- bzw. Perfusionskammern für Biopsien in Gegenwart einer sauerstoffhaltigen Krebslösung bei 37 °C platziert. Andererseits wurde bei Tieren, die zu den verschiedenen Analysegruppen gehörten, die Empfindlichkeit der Blase und des Dickdarms bewertet.

Die Blasenempfindlichkeit wurde durch Anwendung eines abgestuften Drucks (Kräfte von 0,16 g bis 15 g) untersucht, der von den Von-Frey-Filamenten im oberen Bereich der Schamregion ausgeübt wurde, sodass festgestellt wurde, dass die Tiere auf den Reiz reagierten, wenn sie leckten oder sprangen oder es wurde eine akute Abdominalretraktion beobachtet.

Die Empfindlichkeit im Dickdarm wurde durch die Anzahl der Bauchkontraktionen bestimmt, die die viszeromotorische Verhaltensreaktion darstellten, die durch kolorektale isobare Distension induziert wurde, die durch Drücke zwischen 0 und 60 mmHg verursacht wurde (der Druck wurde mittels eines im Dickdarm platzierten 5-cm-Ballons ausgeübt). ).

Die diesem Experiment unterzogenen Tiere wurden getötet und die thorakolumbalen (T10-L1) und lumbosakralen (L6-S1) Regionen des Rückenmarks wurden zur immunhistochemischen Bewertung der pERK-Expression nach Fixierung, Kryoprotektion und Schneiden des Gewebes in 10-µm-Schnitte entfernt . Der verwendete Antikörper war Anti-Phospho-p44/42 MAPK (Erk1/2) (Thr202/Tyr204) in einer Konzentration von 1:400. Der chromogene Nachweis wurde mit dem Betazoid DAB Chromogen Kit durchgeführt  .

In der statistischen Analyse wurden ein- und zweifaktorielle ANOVA-, Bonferroni- und Tukey-Tests verwendet. Ein Wert von p < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.

Linaclotid wirkt einer erhöhten Empfindlichkeit im Dickdarm und in der Blase entgegen

Basierend auf Beobachtungen reduzierte Linaclotid in klinisch relevanten Dosen wirksam die erhöhte Empfindlichkeit in der Blase und im Dickdarm, die durch die SP-Infusion in die Blase verursacht wurde, und erreichte Werte, die den bei Tieren beobachteten Werten entsprachen. die diese Infusion nicht erhalten haben.

Auf diese Weise verringerte das Medikament die Anzahl der Bauchkontraktionen, die als Reaktion auf den Druck eines im Dickdarm platzierten Ballons aufgezeichnet wurden, im Vergleich zu dem, was bei den Tieren beobachtet wurde, die Kochsalzlösung erhielten, erheblich (F [6, 72] = 12,24). .

Übereinstimmend erreichte die Retraktion des Abdomens als Reaktion auf die ausgeübten Kräfte (1 g bis 15 g) das Ausmaß, das bei Tieren beobachtet wurde, die kein SP erhielten (diese Retraktion trat auf, wenn Kräfte > 4 g angewendet wurden, und bei der Konfrontation wurde eine geringere Retraktion aufgezeichnet). mit Reizen höherer Intensität (8 und 15 g).

Es ist erwähnenswert, dass die kolorektale Distension die Expression von pERK in Neuronen im thorakolumbalen Bereich des Rückenmarks induzierte und Linaclotid die Anzahl der Neuronen verringerte, die für das phosphorylierte Protein positiv waren (das Medikament hatte keinen Einfluss auf die pERK-Markierung im lumbosakralen Bereich). Darüber hinaus wirkte Linaclotid zwar wirksam einer erhöhten Empfindlichkeit im Dickdarm und in der Blase entgegen, seine therapeutische Wirkung wurde jedoch nur bei der Kontrolle der Dickdarmpermeabilität beobachtet.

In diesem Sinne wird die signifikante Erhöhung der Dickdarmpermeabilität, die durch die Verabreichung von SP in die Blase verursacht wird, durch die Erhöhung der Leitfähigkeit (F [2, 39] = 22,1) und die Verringerung des RET (F [2, 39] = 22,1) bestätigt ) 39] = 25,83), wurde durch Linaclotid gehemmt; Dies äußerte sich in einer Abnahme der Leitfähigkeit und einem Anstieg des RET (F [2, 39] = 8,002 bzw. 0,506).

Allerdings konnte Linaclotid die Blasenpermeabilität nicht verringern, wobei Leitfähigkeits- und RET-Werte aufgezeichnet wurden, die keine statistische Signifikanz aufwiesen, verglichen mit dem, was bei Tieren beobachtet wurde, die Kochsalzlösung konsumierten.

Linaclotid moduliert durch die Aktivierung der Guanylatcyclase C die Wechselwirkung zwischen Blase und Dickdarm

Linaclotid wirkte der erhöhten Empfindlichkeit im Dickdarm und in der Blase entgegen, die durch eine Infusion von SP in letztere verursacht wurde, und zeigte die analgetische Wirkung von Linaclotid im Zusammenhang mit der Kreuzkommunikation zwischen beiden Organen.

Allerdings reduzierte dieses Medikament die Erhöhung der Schleimhautpermeabilität nur im Dickdarm wirksam, was eine Verringerung der viszeralen Empfindlichkeit und damit der Anzahl pERK-positiver Neuronen im thorakolumbalen Bereich des Dickdarms ermöglichen würde. Rückenmark, was bei mit Linaclotid behandelten Tieren beobachtet wurde.

Es ist wichtig zu erwähnen, dass früheren Beobachtungen zufolge das Vorhandensein gemeinsamer klinischer Merkmale zwischen SVD und IBS auf die Existenz einer gegenseitigen Kommunikation zwischen Organen der verschiedenen Systeme zurückzuführen ist, die Veränderungen in ihrer Durchlässigkeit und im Ausmaß der Reaktion zugrunde liegt auf Reize (periphere Sensibilisierung von Nozizeptoren), erhöhte Aktivität von Neuronen in den entsprechenden Regionen des Rückenmarks und in bestimmten Fällen zentrale Sensibilisierungsprozesse.

Linaclotid moduliert durch die Aktivierung der Guanylatcyclase C die Kreuzkommunikation zwischen der Blase und dem Dickdarm, eine Beobachtung, die uns die Annahme zulässt, dass die therapeutische Kapazität des Medikaments nicht auf die Kontrolle von IBS-C beschränkt ist, sondern ein Potenzial hat Wirkung auf die SVD, die in weiteren klinischen Studien evaluiert werden sollte.

 SIIC – Iberoamerikanische Gesellschaft für wissenschaftliche Information