Le simulateur biomimétique in-silico met l’accent sur le rôle de la posture corporelle et de la motilité de l’estomac


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  • Une méthode courante, économique et simple d’administration de médicaments consiste à avaler une pilule ou une capsule par voie orale. Mais l’administration orale est le moyen le plus complexe pour le corps humain d’absorber un ingrédient pharmaceutique actif, car la biodisponibilité du médicament dans le tractus gastro-intestinal dépend des ingrédients du médicament et de l’environnement physiologique dynamique de l’estomac.

    Dans Physique des fluidespar AIP Publishing, des chercheurs de l’Université Johns Hopkins et de la Johns Hopkins School of Medicine utilisent un simulateur biomimétique in silico basé sur l’anatomie et la morphologie réalistes de l’estomac — un « StomachSim » — pour étudier et quantifier l’effet de la posture corporelle et la motilité de l’estomac sur la biodisponibilité des médicaments.

    « L’administration orale est étonnamment complexe bien qu’elle soit le choix le plus courant pour l’administration de médicaments », a déclaré le co-auteur Rajat Mittal. « Lorsque la pilule atteint l’estomac, le mouvement des parois de l’estomac et le flux du contenu à l’intérieur déterminent la vitesse à laquelle elle se dissout. Les propriétés de la pilule et du contenu de l’estomac jouent également un rôle majeur.

    « Cependant, les procédures expérimentales ou cliniques actuelles d’évaluation de la dissolution des médicaments oraux sont limitées dans leur capacité à étudier cela, ce qui rend difficile de comprendre comment la dissolution est affectée dans différents troubles de l’estomac, tels que la gastroparésie, qui ralentit la vidange. de l’estomac. »

    Le contenu de l’estomac, la motilité et la dynamique du liquide gastrique jouent tous un rôle dans la biodisponibilité d’un médicament, et les contractions de l’estomac peuvent induire une pression et générer des trajectoires de pilule complexes. Cela se traduit par des taux variables de dissolution de la pilule et une vidange non uniforme du médicament dans le duodénum et, parfois, une décharge gastrique dans le cas d’une posologie à libération modifiée.

    Ensemble, ces problèmes posent plusieurs défis pour la conception de l’administration de médicaments.

    « Dans ce travail, nous démontrons une nouvelle plate-forme de simulation informatique qui offre la possibilité de surmonter ces limitations », a déclaré Mittal. « Nos modèles peuvent générer des données biopertinentes sur la dissolution des médicaments qui peuvent fournir des informations utiles et uniques sur les processus physiologiques complexes derrière l’administration orale de pilules. »

    La modélisation semble être la première du genre à coupler la biomécanique gastrique avec le mouvement de la pilule et la dissolution du médicament pour quantifier un ingrédient pharmaceutique actif traversant le pylore dans le duodénum. Le modèle a permis aux chercheurs de calculer et de comparer le taux de vidange et la libération d’un principe actif pharmaceutique dissous dans le duodénum pour une variété de situations physiologiques.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Institut américain de physique. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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