Effect of intragastric administration on the morphology of laboratory rats’ gastrointestinal tract

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: In preclinical studies on laboratory animals, oral administration with special probe for test substances is very in demand. Most studies are devoted to the psychophysiological and clinical-biochemical reaction of the animal’s body to this effect, but extremely few studies consider the effect of the manipulation itself on the development of pathology in the tissues of the gastrointestinal tract associated with the inevitable mechanical impact of the probe on the mucous membranes.

AIM: To identify pathological changes in the organs of the gastrointestinal tract of laboratory rats that are associated with the effects of intragastric administration of the tested substances, and compare the data obtained with the frequency of spontaneous diseases.

MATERIALS AND METHODS: The data of pathomorphological observations obtained from Wistar rats involved in the course of scientific work carried out at NPO Dom Pharmacy in the period from 2018 to 2021 were used. 1400 sentinel animals were analyzed, and the same number of intact rats. Intact animals were gavaged with a control substance (distilled water) for 14 days.

RESULTS: In less than 5% of clinically healthy animals, inflammatory diseases of insignificant intensity and prevalence in all parts of the intestine can be detected. As a result of the anipulation of intragastric administration, an almost twofold increase in the number of cases of catarrhal esophagitis and gastritis, erosive and ulcerative lesions of the mucous membrane of the esophagus and stomach in its glandular part and hyperkeratosis in its non-glandular part was noted.

CONCLUSIONS: The type and frequency of occurrence of the background pathology of the gastrointestinal tract of laboratory rats were determined. It has been proven that repeated traumatization of the mucous membrane associated with mechanical contact of a solid metal probe with the epithelium provokes the development of inflammatory diseases of the esophagus and stomach, without affecting the underlying parts of the intestine.

About the authors

Yaroslav A. Gushchin

Research and manufacturing company “Home оf Pharmacy”

Author for correspondence.
Email: guschin.ya@doclinika.ru
ORCID iD: 0000-0002-7656-991X

head of the Department of Histology and Pathomorphology

Russian Federation, Kuzmolovskiy t. s., Leningrad Region

Marina N. Makarova

Research and manufacturing company “Home оf Pharmacy”

Email: makarova.mn@doclinika.ru
ORCID iD: 0000-0003-3176-6386

Dr. Sci. (Med.), director general

Russian Federation, Kuzmolovskiy t. s., Leningrad Region

Petr D. Shabanov

Institute of Experimental Medicine

Email: pdshabanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1464-1127
SPIN-code: 8974-7477

Dr. Sci. (Med.), professor and head of the S.V. Anichkov Department of Neuropharmacology

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Germann PG, Ockert D. Granulomatous inflammation of the oropharyngeal cavity as a possible cause for unexpected high mortality in a Fischer 344 rat carcinogenicity study. Lab Anim Sci. 1994;44:338–343.
  2. Hoggatt AF, Hoggatt J, Honerlaw M, Pelus LM. A spoonful of sugar helps the medicine go down: a novel technique to improve oral gavage in mice. J Am Assoc Lab Anim Sci. 2010;49(3):329–334.
  3. Turner PV, Vaughn E, Sunohara-Neilson J, et al. Oral gavage in rats: animal welfare evaluation. J Am Assoc Lab Anim Sci. 2012;51(1):25–30.
  4. Nebendhal C. Routes of administration. In: The laboratory rat. Ed. by G.J. Krinke. London: Academic Press; 2000. P. 463–483. doi: 10.1016/B978–012426400–7.50063–7
  5. Murphy SJ, Smith P, Shaivitz AB, et al. The effect of brief halothane anesthesia during daily gavage on complications and body weight in rats. Contemp Top Lab Anim Sci. 2001;40(2):9–12.
  6. Larcombe AN, Wang KCW, Phan JA, et al. Confounding Effects of Gavage in Mice: Impaired Respiratory Structure and Function. Am J Respir Cell Mol Biol. 2019;61(6):791–794. doi: 10.1165/rcmb.2019-0242LE
  7. Arantes-Rodrigues R, Henriques A, Pinto-Leite R, et al. The effects of repeated oral gavage on the health of male CD-1 mice. Lab Anim. 2012;41(5):129–134. doi: 10.1038/laban0512-129
  8. Turner PV, Pekow C, Vasbinder MA, Brabb T. Administration of substances to laboratory animals: equipment considerations, vehicle selection, and solute preparation. J Am Assoc Lab Anim Sci. 2011;50(5):614–627.
  9. Long GG, Hardisty JF. Regulatory forum opinion piece: thresholds in toxicologic pathology. Toxicol Pathol. 2012;40(7):1079–1081. doi: 10.1177/0192623312443322
  10. McInnes EF. Background Lesions in Laboratory Animals. A Color Atlas. Elsevier Health Sciences, 2011. 256 p.
  11. Sahota PS, Popp JA, Hardisty JF, et al., editors. Toxicologic Pathology: Nonclinical Safety Assessment. 2nd ed. CRC Press; 2018. 1224 p. doi: 10.1201/9780429504624
  12. Blankenship B, Skaggs H. Findings in Historical Control Harlan RCCHanTM: WIST Rats from 4-, 13-, 26-Week Studies. Toxicol Pathol. 2013;41(3):537–547. doi: 10.1177/0192623312460925
  13. Tucker MJ. Diseases of the wistar rat. London: Taylor & Francis, 1997. 254 p.
  14. Damsch S, Eichenbaum G, Looszova A, et al. Unexpected Nasal Changes in Rats Related to Reflux after Gavage Dosing. Toxicologic Pathology. 2011;39(2):337–347. doi: 10.1177/0192623310388430
  15. Damsch S, Eichenbaum G, Tonelli A, et al. Gavage-Related Reflux in Rats: Identification, Pathogenesis, and Toxicological Implications (Review). Toxicologic Pathology. 2011;39(2):348–360. doi: 10.1177/0192623310388431
  16. Makarenko IE, Avdeeva OI, Vanati GV, et al. Possible ways of administration and standard drugs in laboratory animals. International Bulletin of Veterinary Medicine. 2013;(3):78–84. (In Russ.)
  17. Rybakova AV, Makarova MN, Kukharenko AE, et al. Current requirements for and approaches to dosing in animal studies. Тhе Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. 2018;8(4):207–217. (In Russ.) doi: 10.30895/1991-2919-2018-8-4-207-217
  18. McInnes EF, Scudamore CL. Review of approaches to the recording of background lesions in toxicologic pathology studies in rats. Toxicol Lett. 2014;229(1):134–143. doi: 10.1016/j.toxlet.2014.06.005
  19. Nolte T, Brander-Weber P, Dangler C, et al. Nonproliferative and Proliferative Lesions of the Gastrointestinal Tract, Pancreas and Salivary Glands of the Rat and Mouse. J Toxicol Pathol. 2016;29(1S):1S-125S. doi: 10.1293/tox.29.1S
  20. Walker MK, Boberg JR, Walsh MT, et al. A less stressful alternative to oral gavage for pharmacological and toxicological studies in mice. Toxicol Appl Pharmacol. 2012;260(1):65–69. doi: 10.1016/j.taap.2012.01.025

Copyright (c) 2023 ECO-vector LLC


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».