perinatologyРоссийский вестник перинатологии и педиатрииRossiyskiy Vestnik Perinatologii i Pediatrii (Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics)1027-40652500-2228Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”10.21508/1027-4065-2021-66-6-88-93perinatology-1535Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESНовые данные о влиянии ботулинического токсина А на гладкие мышцы толстой кишки в экспериментеNew data on the effect of A-type botulinum toxin on the colon smooth muscles in the experimenthttps://orcid.org/0000-0001-7206-5987ПименоваЕ. С.PimenovaE. S.

Пименова Евгения Сергеевна – доц. кафедры детской хирургии и урологии-андрологии им. Л.П. Александрова; врач-детский хирург

119991 Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Moscow

https://orcid.org/0000-0001-5730-3684КоролевГ. А.KorolevG. A.

Королев Григорий Алексеевич – студент

119991 Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Moscow

KorolevGA@protonmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9347-5042ЗагребинаА. А.ZagrebinaA. A.

Загребина Александра Алексеевна – студентка

119991 Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Moscow

https://orcid.org/0000-0003-2898-1528РомановаО. Е.RomanovaO. E.

Романова Ольга Евгеньевна – студентка

119991 Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Moscow

https://orcid.org/0000-0002-1940-1395МорозовД. А.MorozovD. A.

Морозов Дмитрий Анатольевич – д.м.н., проф., зав. кафедрой детской хирургии и урологии-андрологии им. Л.П. Александрова; врач–детский хирург; дир.

109074 Москва, Славянская площадь, д. 4, стр. 1

Moscow

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет); ГБУЗ «Детская городская клиническая больница №9 им. Г.Н. Сперанского» ДЗМРоссияSechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University); Speransky Children’s Municipal Clinical Hospital No.9Russian FederationФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет)РоссияSechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)Russian FederationФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет); ГБУЗ «Детская городская клиническая больница №9 им. Г.Н. Сперанского» ДЗМ; ОСП «Научно-исследовательский клинический институт педиатрии им. академика Ю.Е. Вельтищева» ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава РоссииРоссияSechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University); Speransky Children’s Municipal Clinical Hospital No.9; Veltischev Research and Clinical Institute for Pediatrics at the Pirogov Russian National Research Medical UniversityRussian Federation2021200120226668893Copyright © Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”, 20222022Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”https://www.ped-perinatology.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ped-perinatology.ru/jour/article/view/1535

Ботулинический токсин типа А блокирует пресинаптическую выработку ацетилхолина, тем самым нарушая нервно-мышечную передачу, и приводит к вялому парезу мышц. Инъекционное введение токсина во внутренний анальный сфинктер – новый, миниинвазивный, эффективный метод лечения детей с гипертонусом/ахалазией сфинктера, диссинергией мышц таза, задержкой стула, вторичным недержанием кала от переполнения прямой кишки. Действие ботулотоксина А на гладкие мышцы полых органов не изучено.

Цель исследования

Цель исследования. Анализ влияния ботулотоксина А на тонус гладких мышц толстой кишки в эксперименте.

Материал и методы

Материал и методы. Работа проведена на 15 лабораторных крысах Sprague Dawley. Влияние ботулотоксина А на тонус гладкой мускулатуры толстой кишки оценивали с помощью измерения напряжения стенки кишки и внутрипросветного давления.

Результаты

Результаты. На 10-е сутки после введения ботулотоксина А в сегмент нисходящей ободочной кишки выявлено снижение давления в прямой кишке. Показатели напряжения стенки кишки до введения ботулинического токсина типа А, а также через 10 и 20 мин не различались. Показатели напряжения в зоне введения ботулотоксина типа А снизились на 81% на 10-е сутки после инъекции. Отмечено косвенное снижение тонуса гладких мышц в сегментах толстой кишки выше и ниже инъекции на 49 и 80% соответственно.

Заключение

Заключение. Снижение ректального давления на 10-е сутки после введения ботулотоксина А находится в прямой зависимости от снижения бионапряжения вышележащих отделов. Необходимы дальнейшие фундаментальные исследования для оценки влияния токсина на «нетаргетные» гладкие мышцы.

A-type botulinum toxin blocks presynaptic production of acetylcholine, thereby disrupting neuromuscular transmission, and leading to flaccid muscle paresis. Injection of toxin into the internal anal sphincter is a new, minimally invasive, effective method of treating children with hypertonicity / achalasia of the sphincter, pelvic muscle dyssynergia, stool retention, secondary fecal incontinence from rectal overflow. The effect of A-type botulinum toxin on smooth muscles of hollow organs has not been yet studied.

Objective

Objective. To analyze the effect of A-type botulinum toxin on the tone of the smooth muscles of the colon in the experiment.

Material and methods

Material and methods. The scientists examined 15 laboratory Sprague Dawley rats. The effect of A-type botulinum toxin on the tone of the smooth muscles of the large intestine was assessed by measuring the stress of the intestinal wall and intraluminal pressure.

Results

Results. The scientists revealed a decrease in pressure in the rectum on the 10th day after the injection of A-type botulinum toxin into the segment of the descending colon. The indices of the intestinal wall tension did not differ before the administration of A-type botulinum toxin, as well as in 10 and 20 minutes. The tension in the administration area of A-type botulinum toxin decreased by 81% on the 10th day after injection. There was an indirect decrease in smooth muscle tone in the segments of the colon above and below the injection by 49 and 80%, respectively.

Conclusion

Conclusion. The decrease in rectal pressure on the 10th day after the administration of A-type botulinum toxin directly depends upon the decrease in the biovoltage of the overlying sections. Further basic research is needed to assess the effect of the toxin on non-targeted smooth muscle.

детиботулинический токсинзапорэкспериментдиссинергическая дефекацияchildrenA-type botulinum toxinconstipationexperimentdyssynergic defecationReferencesBrodsky M.A., Swope D.M., Grimes D. Diffusion of Botulinum Toxins. Tremor Other Hyperkinet Mov (NY) 2012; 2: tre-02-85-417-1. DOI: 10.7916/D88W3C1MBrodsky M.A., Swope D.M., Grimes D. Diffusion of Botulinum Toxins. Tremor Other Hyperkinet Mov (NY) 2012; 2: tre-02-85-417-1. DOI: 10.7916/D88W3C1MArbizu R.A., Rodriguez L. Use of Clostridium botulinum toxin in gastrointestinal motility disorders in children. World J Gastrointest Endosc 2015; 7(5): 433–437. DOI: 10.4253/wjge.v7.i5.433Arbizu R.A., Rodriguez L. Use of Clostridium botulinum toxin in gastrointestinal motility disorders in children. World J Gastrointest Endosc 2015; 7(5): 433–437. DOI: 10.4253/wjge.v7.i5.433Marques I.C.S., Minto S.B., Marques M.Q., Ribeiro J., Moraes P.C., Sbragia Neto L. et al. Botulinum toxin as a treatment for short bowel syndrome in rats. Acta Cir Bras 2019; 34(7): e201900705.. DOI: 10.1590/s0102-865020190070000005Marques I.C.S., Minto S.B., Marques M.Q., Ribeiro J., Moraes P.C., Sbragia Neto L. et al. Botulinum toxin as a treatment for short bowel syndrome in rats. Acta Cir Bras 2019; 34(7): e201900705.. DOI: 10.1590/s0102-865020190070000005Cakmak M., Caglayan F., Somuncu S., Leventoglu A., Ulusoy S., Akman H. et al. Effect of paralysis of the abdominal wall muscles by botulinum A toxin to intraabdominal pressure: an experimental study. J Pediatr Surg 2006; 41(4): 821–825Cakmak M., Caglayan F., Somuncu S., Leventoglu A., Ulusoy S., Akman H. et al. Effect of paralysis of the abdominal wall muscles by botulinum A toxin to intraabdominal pressure: an experimental study. J Pediatr Surg 2006; 41(4): 821–825Николаев С.Н., Меновщикова Л.Б., Коварский С.Л., Лазишвили М.Н., Склярова Т.А. Лечение дисфункций нижних мочевых путей у детей с миелодисплазией с помощью ботулинического токсина типа А. Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского 2014; 93(2): 58–61.Nikolaev S.N., Menovshchikova L.B., Kovarskij S.L., Lazishvili M.N., Sklyarova T.A. Treatment of lower urinary tract dysfunctions in children with myelodysplasia using botulinum toxin type A. Pediatriya Zhurnal im G.N. Speranskogo 2014; 93(2): 58–61. (in Russ.)Irani K., Rodriguez L., Doody D.P., Goldstein A.M. Botulinum toxin for the treatment of chronic constipation in children with internal anal sphincter dysfunction. Pediatr Surg Int 2008; 24(7): 779–783. DOI: 10.1007/s00383-008-2171-3Irani K., Rodriguez L., Doody D.P., Goldstein A.M. Botulinum toxin for the treatment of chronic constipation in children with internal anal sphincter dysfunction. Pediatr Surg Int 2008; 24(7): 779–783. DOI: 10.1007/s00383-008-2171-3Chumpitazi B.P., Fishman S.J., Nurko S. Long-term clinical outcome after botulinum toxin injection in children with nonrelaxing internal anal sphincter. Am J Gastroenterol 2009; 104(4): 976–983. DOI: 10.1038/ajg.2008.110Chumpitazi B.P., Fishman S.J., Nurko S. Long-term clinical outcome after botulinum toxin injection in children with nonrelaxing internal anal sphincter. Am J Gastroenterol 2009; 104(4): 976–983. DOI: 10.1038/ajg.2008.110Minkes R.K., Langer J.C. A prospective study of botulinum toxin for internal anal sphincter hypertonicity in children with Hirschsprung’s disease. J Pediatr Surg 2000; 35(12) :1733-1736. DOI: 10.1053/jpsu.2000.19234Minkes R.K., Langer J.C. A prospective study of botulinum toxin for internal anal sphincter hypertonicity in children with Hirschsprung’s disease. J Pediatr Surg 2000; 35(12) :1733-1736. DOI: 10.1053/jpsu.2000.19234Zar-Kessler C., Kuo B., Belkind-Gerson J. Botulinum toxin injection for childhood constipation is safe and can be effective regardless of anal sphincter dynamics. J Pediatr Surg 2018; 53(4): 693–697. DOI: 10.1016/j.jpedsurg.2017.12.007Zar-Kessler C., Kuo B., Belkind-Gerson J. Botulinum toxin injection for childhood constipation is safe and can be effective regardless of anal sphincter dynamics. J Pediatr Surg 2018; 53(4): 693–697. DOI: 10.1016/j.jpedsurg.2017.12.007Chen S. Clinical uses of botulinum neurotoxins: current indications, limitations and future developments. Toxins (Basel) 2012; 4(10): 913–939. DOI: 10.3390/toxins4100913Chen S. Clinical uses of botulinum neurotoxins: current indications, limitations and future developments. Toxins (Basel) 2012; 4(10): 913–939. DOI: 10.3390/toxins4100913Yaraskavitch M., Leonard T., Herzog W. Botox produces functional weakness in non-injected muscles adjacent to the target muscle. J Biomech 2008; 41(4): 897–902. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2007.11.016Yaraskavitch M., Leonard T., Herzog W. Botox produces functional weakness in non-injected muscles adjacent to the target muscle. J Biomech 2008; 41(4): 897–902. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2007.11.016Fortuna R., Horisberger M., Vaz M.A., Van der Marel R., Herzog W. The effects of electrical stimulation exercise on muscles injected with botulinum toxin type-A (botox). J Biomech 2013; 46(1): 36–42. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2012.09.025Fortuna R., Horisberger M., Vaz M.A., Van der Marel R., Herzog W. The effects of electrical stimulation exercise on muscles injected with botulinum toxin type-A (botox). J Biomech 2013; 46(1): 36–42. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2012.09.025

The authors declare that there are no conflicts of interest present.