Anorectal Atresia. An Experimental Model in the Rat

Summary

Aiming to assess the development of the anorectal sphincteric apparatus and whether it is influenced by the presence of an intestinal conduit through the muscular complex, we seek to develop an experimental model of anorectal atresia in foetuses of female pregnant rats, given orally the herbicide ethylenethiourea (ETU).

Six 3-months-old, 300 g female Wistar rats were included in the study group (SG). The foetuses of another unexposed rat formed the control group (CG). In the SG 54, foetuses were alive, all had hypoplasia of the tail and 47 (87 %) had no visible anal orifice. The 18 foetuses of the CG were normal. The histological study was performed at the level of the pubic symphysis. Type I anorectal atresia was defined when this section demonstrated an intestinal conduit and Type II when only a muscular cord was found, without any intestinal tube. This study was completed in 15 (32 %) of the SG, 9 (60 %) with anorectal atresia Type II and 6 (40 %) with atresia Type I, and in 11 animals (61 %) of the CG. The thickness of the sphincter muscle was larger in the CG (260.47 ± 35.32 µ) than in the SG (208.98 ± 55.01 µ), p < 0.05, but this difference was due to the animals showing atresia Type II.

To conclude: ETU had a teratogenic effect. The foetuses with atresia, particularly Type II, had a decreased development of the muscular complex. The presence of an intestinal conduit does not significantly influence the development of the muscular complex.

Résumé

Le but de ce travail est d'apprécier le développement de l'appareil sphinctérien anorectal et de savoir s'il est influencé par la présence d'un intestin à travers le complexe musculaire. Nous cherchons à développer un modèle expérimental d'atrésie anorectale chez les fœtus de rats, auxquels est donné l'herbicide Ethylènethiourea (ETU).

Six rats Wistar, âgés de 3 mois, pesant 300 g, sont inclus dans le groupe d'étude (SG). Des fœtus d'autres rats non-exposés forment le groupe contrôle (CG). Dans le SG, 54 fœtus étaient vivants, et tous avaient une hypoplasie de la queue et 47 (87 %) n'avaient pas d'orifice anal visible. Les 18 fœtus de CG étaient normaux. L'étude histologique a été réalisée au niveau de la symphyse pubienne. Le type I d'atrésie anorectale était définie quand la section démontrait un conduit intestinal, et le type II quand seulement un cordon musculaire était trouvé sans aucun tube.

Cette étude a été complétée chez 15 (32 %) de SG, 9 (60 %) avec atrésie anorectale de type II, 6 (40 %) avec atrésie de type I, et chez 11 animaux (61 %) de CG.

L'épaisseur du muscle sphinctérien était plus importante dans le CG (260,47 ± 35,32 µ) que dans le SG (208,98 ± 55,01 µ) p < 0,05, mais cette différence était due aux animaux montrant une atrésie de type II.

Pour conclure: L'ETU montrait une action tératogène. Les fœtus avec atrésie, particulièrement de type II, ont un développement moindre du complexe musculaire. La présence d'un conduit intestinal n'influence pas significativement le développement du complexe musculaire.

Resumen

Con la intención de estudiar el desarrollo del aparato esfinteriano ano-rectal y si éste está influenciado por la presencia del intestino, a través del complejo muscular, hemos desarrollado un modelo experimental de atresia ano-rectal en fetos de ratas preñadas a las que se administró oralmente el herbicida Etilentiourea (ETU).

Fueron incluídas en el grupo de estudio (SG) 6 ratas Wistar hembras de 3 meses y 300 g de peso y los fetos de otra rata no expuesta formaron el grupo control (CG). En el SG 54 fetos fueron recuperados vivos. Todos tenían hipoplasia de la cola y 47 (87 %) no tenían orificio anal visible. Los 18 fetos del CG eran normales. Se realizó el estudio histológico a nivel de la sínfisis púbica. Se definió la atresia anorrectal tipo I cuando en este corte se demostró un conducto intestinal mientras que se diagnosticó tipo II cuando sólo se veía un cordón muscular sin tubo intestinal. El estudio se completó en 15 (32 %) de los fetos del SG, 9 (60 %) de los cuales tenían atresia anorrectal tipo II y 6 (40 %) atresia tipo I así como en 11 animales (61 %) del grupo control. El grosor de músculo esfinteriano fue mayor en el grupo control (260.47 ± 35.32 µ) que en el grupo de estudio (208.98 ± 55.01 µ, p < 0.05), pero esta diferencia fue debida a los animales que tenían atresia tipo II.

Conclusión: La ETU tiene una acción teratogénica. Los fetos con atresia, particularmente cuando ésta es de tipo II, tienen un desarrollo escaso del complejo muscular. La presencia de un conducto intestinal a su través no influencia significativamente el desarrollo del complejo muscular.

Zusammenfassung

Um die Genese anorektaler Fehlbildungen zu untersuchen, wurden fetale schwangere Ratten mit dem Herbizid Ethylenthiourea (ETU) gefüttert.

Die weiblichen Wistar-Ratten waren 3 Monate alt und wogen 300 g. 6 Tiere wurden in die Untersuchungsgruppe genommen. Eine weitere Gruppe diente als Vergleichskollektiv. In der Untersuchungsgruppe (SG) wurden 54 Feten untersucht. Alle lebten, zeigten eine Hypoplasie des Schwanzes. Darüber hinaus hatten 47 der 54 Feten (87 %) keine sichtbare Afteröffnung. Die 18 Feten der Vergleichsgruppe waren unauffällig. Die histologische Untersuchung wurde in Höhe der Symphysenebene durchgeführt. Eine anorektale Fehlbildung vom Typ I wurde definiert, wenn in dieser Ebene durchgängiger Darm nachweisbar war. Wurde jedoch nur Muskelgewebe ohne Lumen gefunden, wurde dieser Befund als anorektale Fehlbildung Typ II bezeichnet.

Die histologische Untersuchung konnte jedoch nur bei 11 (61 %) der Kontrollgruppe sowie bei 15 (32 %) der Analatresiegruppe durchgeführt werden, von denen 9 (60 %) eine Analatresie Typ II und 6 (40 %) eine Analatresie vom Typ I aufwiesen. Die Dicke des Muskelkomplexes war in der Kontrollgruppe kräftiger als in der Fehlbildungsgruppe. Der Unterschied war jedoch nicht signifikant.

Schlussfolgerung: ETU zeigt eine teratogene Eigenschaft, wobei sich nach oraler Gabe insbesondere anorektale Fehlbildungen vom Typ II mit herabgesetzter Entwicklung des Muskelkomplexes finden. Darüber hinaus wurden zahlreiche Begleitfehlbildungen beobachtet. Die Anwesenheit eines durchgängigen Darmes scheint die Entwicklung des Muskelkomplexes nicht signifikant zu beeinflussen.

Key words

Anorectal atresia - Rat - Anorectal sphincter - Experimental model

Mots-clés

Atrésie anorectale - Rat - Sphincter anorectal - Modèle expérimental

Palabras clave

Atresia ano-rectal - Rata - Esfínter ano-rectal - Modelo experimental

Schlüsselwörter

Anorektale Fehlbildungen - Rattenmodell - Ethylenthiourea (ETU) - Tierversuch

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