Jako główny organ żeński, macica jest kluczowa dla reprodukcji i niezbędna dla odżywiania płodu1. Macica składa się z trzech warstw: obwodu macicy, mięśniówki macicy i endometrium. Mięśniówka macicy jest główną warstwą kurczliwą macicy i odgrywa kluczową rolę w porodzie płodu. Endometrium jest najbardziej wewnętrzną warstwą wyściełającą jamę macicy i jest niezbędne do implantacji zarodka. U kobiet w wieku rozrodczym, które nie są w ciąży, warstwa endometrium jest złuszczana co miesiąc na początku cyklu miesiączkowego. Mięśniówka macicy pomaga w tym procesie zrzucania, utrzymując spontaniczne skurcze mięśniówki macicy potrzebne do usunięcia martwiczej tkanki endometrium z macicy1.
Niestety, zwiększona kurczliwość mięśniówki macicy może powodować negatywne skutki uboczne, takie jak bolesne miesiączkowanie lub bolesne skurcze menstruacyjne. Jest to szczególnie widoczne u młodych kobiet i nieródek2. Jednak bolesne miesiączkowanie jest inne dla każdej kobiety i zależy od siły skurczów mięśniówki macicy; Silniejsze skurcze są często związane z uczuciem silnych skurczów3. Kurczliwość mięśniówki macicy można uwidocznić za pomocą USG macicy i często jest rozpoznawana jako fale endometrium. Uważa się, że zwiększone uwalnianie prostaglandyn podczas menstruacji4 w macicy ulegającej złuszczaniu się endometrium przyczynia się do zwiększenia nadkurczliwości mięśniówki macicy, powodując niedokrwienie i niedotlenienie mięśnia macicy, a tym samym zwiększony ból3.
Ciężkie bolesne miesiączkowanie może utrudniać codzienną aktywność niektórych kobiet, a od 3 do 33% kobiet odczuwa bardzo silne bóle, co może spowodować, że kobieta będzie przykuta do łóżka przez 1 do 3 dni każdego cyklu miesiączkowego5. Bolesne miesiączkowanie jest główną przyczyną zachorowalności ginekologicznej u kobiet w wieku rozrodczym, niezależnie od wieku, narodowości i statusu ekonomicznego5. Szacowana częstość występowania bolesnego miesiączkowania jest zarówno wysoka, jak i zmienna, waha się od 45% do 93% u kobiet w wieku rozrodczym5. Ból związany z bolesnym miesiączkowaniem ma wpływ na codzienne życie kobiet i może skutkować słabymi wynikami w nauce u nastolatków, niższą jakością snu, ograniczeniem codziennych czynności i zmianami nastroju5.
Wiele kobiet, które doświadczają ciężkiego bolesnego miesiączkowania, ucieka się do leków dostępnych bez recepty, aby złagodzić swój ból. Takie leki dostępne bez recepty zawierają inhibitory cyklooksygenazy (COX), które zapobiegają tworzeniu się prostaglandyn6. Jednak inhibitory COX są związane z niekorzystnymi zdarzeniami sercowo-naczyniowymi, a około 18% kobiet z bolesnym miesiączkowaniem nie reaguje na te inhibitory7. Dlatego istnieje zapotrzebowanie na nowe leki zmniejszające skurcze menstruacyjne. Ponieważ nadmierna kurczliwość macicy przyczynia się do patogenezy bolesnego miesiączkowania, jedną z możliwych strategii może być stosowanie środków zwiotczających macicę.
Korzystne jest ilościowe określenie efektów potencjalnych leków zwiotczających w modelu naturalnie występujących spontanicznych skurczów przypominających falę mięśniówki macicy. Jednak do tej pory nie opisano skutecznej metody ex vivo do testowania leków rozluźniających mięśnie w nienaruszonej macicy. Obecnie izometryczne pomiary napięcia są wykorzystywane do oceny działania leków zwiotczających (ang. relaxant drug effects). Podczas takich pomiarów pasek mięśni macicy jest utrzymywany na stałej długości pod napięciem wstępnym w kąpieli tkankowej, podczas gdy siła skurczów mięśni macicy jest rejestrowana przed i po stymulacji oksytocyną w obecności lub bez leku zwiotczającego. Chociaż takie podejście jest bardzo przydatne, wymaga drogiego sprzętu. Co więcej, skurcze izometryczne nie przypominają spontanicznych skurczów przypominających falę mięśniową macicy, które naturalnie występują w nienaruszonej macicy. Wyjątkowo fale mięśniówki macicy u gryzoni można uwidocznić jako ruchliwość rogu macicy, gdy cały układ rozrodczy (jajniki, jajowody, macica i pochwa) jest utrzymywany w roztworze buforowym. W tym miejscu przedstawiamy metodę ex vivo monitorowania spontanicznej ruchliwości nienaruszonej macicy myszy umieszczonej na szalce Petriego zawierającej natleniony bufor Krebsa. Opisujemy również algorytm kwantyfikacji ruchliwości z wykorzystaniem trackera ruchu MATLAB. To nowatorskie podejście stanowi łatwą i tańszą alternatywę dla testowania potencjału rozkurczającego naturalnie występujących środków leczniczych i związków syntetycznych.