Sindirim sistemi olarak da adlandırılan gastrointestinal (GI) sistem, besinlerin sindiriminden ve emiliminden ve sindirilmemiş ürünlerin atılımından sorumludur1. Gastrointestinal sistem, rahatsızlığa, ağrıya ve günlük yaşamda aksamalara neden olabilecek bir dizi rahatsızlığa karşı savunmasızdır. Gastrointestinal bozukluklar arasında karın ağrısı ve rahatsızlığı, şişkinlik, mide ekşimesi, hazımsızlık veya hazımsızlık, bulantı, kusma, ishal ve kabızlıkbulunur 2. İshal, GI bozukluğunun en sık görülen semptomudur3 ve 24 saatlik bir süre boyunca en az üç gevşek ve sulu dışkı ile bir hastalık olarak tanımlanır4. İshal, bakteriler, virüsler, parazitler, mantarlar dahil olmak üzere çok çeşitli patojenlerden kaynaklanır ve ayrıca ilaçlardan da kaynaklanabilir 5,6. Dünya çapında ishal, 5 yaşın altındaki çocuklar arasında ikinci önde gelen ölüm nedeni olmaya devam etmektedir7. İshal kendi kendine düzelebilse de, birkaç günden fazla sürerse altta yatan daha ciddi bir duruma da işaret edebilir.
Bağırsak sistemini incelemek için araştırmacılar fareler, sıçanlar ve domuzlar gibi hayvan modellerine yöneliyorlar 8,9. Bununla birlikte, bu hayvanların kullanımı, özel tesisler ve etik hususlar gerektirdiğinden pahalı ve zaman alıcı olabilir. Son çalışmalar, D. melanogaster'in GI yolunu incelemek ve rejeneratif homeostazın sürdürülmesi, immün yaşlanma gelişimi, epitel bariyer fonksiyonunun kaybı ve metabolik homeostazdaki düşüş gibi bazı mekanizmaları araştırmak için bir model olarak kullanılabileceğini göstermiştir10,11. Meyve sineği olarak bilinen D. melanogaster, insanlarla yüksek derecede genetik homolojiyi paylaşır; İnsan hastalığı genlerinin yaklaşık% 75'inin sinek12'de işlevsel bir homologa sahip olduğuna inanılmaktadır. Ayrıca bir ön bağırsak, bir orta bağırsak ve bir arka bağırsaktan oluşan basit bir sindirim sistemine sahiptirler13. D. melanogaster'in laboratuvarda kültürlenmesi kolaydır ve farklı şekillerde genetik olarak değiştirilebilir14. Bu nedenle, in vivo test için D. melanogaster kullanmak, araştırmacıların karmaşık biyolojik süreçleri kontrollü bir ortamda incelemelerine olanak tanıyan güçlü bir araçtır.
Dünya Sağlık Örgütü'ne (WHO) göre, gelişmekte olan ülkelerde yaşayan insanların yaklaşık %80'i temel sağlık ihtiyaçları için geleneksel tıbbı kullanmaktadır15. Şifalı bitkilerin yüksek kullanımı, kolay bulunabilmeleri, ucuz olmaları ve az yan etkiye sahip olmaları ile açıklanabilir16. Bitkisel tedavide kullanılan ana bitki kısımları arasında yapraklar, ağaç kabuğu, kökler, tohumlar17 bulunurken, ana hazırlama yöntemleri infüzyon, kaynatma ve maserasyondur18. Bu bitkisel ilaçlar, insan vücudu üzerinde terapötik etkileri olan alkaloidler, terpenoidler, flavonoidler, steroidler, tanenler vekarbonhidratlar 19 gibi fitokimyasal maddeler içerir. İnsanlar ishal, karın ağrısı ve dizanteri gibi GI bozukluklarını tedavi etmek için çeşitli şifalı bitkiler kullanırlar20. Örneğin, Psidium guajava, dünyada ishali tedavi etmek için en yaygın kullanılan bitkilerden biridir. Çeşitli farmakolojik ve klinik testler güvenliğini zaten göstermiştir, bu da onu21,22'yi incelemek için iyi bir ishal önleyici aday yapar. Bununla birlikte, bitkisel ilaçların başlıca sınırlamaları, etkinlik ve güvenlik değerlendirmesinin eksikliğinin yanı sıra, kullanılan bitki özlerinin bileşimi hakkında kesin ve eksiksiz bilgi eksikliğidir23. Bitkisel ilaçların etkinliğini ve güvenliğini doğrulamak için, deneysel ve klinik doğrulamayı içeren sistematik bir yaklaşım gereklidir ve yaklaşım, in vivo ve in vitro çalışmalardan elde edilen yeterli veri ile desteklenmelidir.
İshal tedavisinde geleneksel ilaçları etkinlikleri açısından değerlendirmek için, fare ve sıçanların kullanımı son yıllarda baskın olmuştur24,25. Daha önce bahsedilen temel avantajlar, yani sinekler ve memeliler arasında kullanım kolaylığı, uygun fiyatlı, tekrarlanabilir, korunmuş emici ve sindirim fonksiyonları nedeniyle, bitkilerin ishal önleyici aktivitesini değerlendirmek için bir model olarak D. melanogaster'i kullanmayı öneriyoruz. D. melanogaster'deki ishal fenotipi, artan dışkı birikintileri, daha büyük tortu boyutları, daha açık bir renklenme (daha az konsantre) ve daha yüksek dışkı materyali26 dahil olmak üzere çeşitli özelliklerle karakterize edilebilir. Bu fenotip, çeşitli parametreler kullanılarak ölçülebilir: dışkı birikintilerinin sayısı, toplam birikinti alanı, ortalama hafiflik ve toplam entegre optik yoğunluk (IOD). Toplam IOD, tortunun toplam boya içeriği olarak tanımlanır, yani atılan toplam dışkı materyali27 anlamına gelir. Daha önce, D. melanogaster 27,28'in dışkı birikintilerini analiz etmek için bir test geliştirilmiştir. Bu tahlilde, dışkı birikintilerinin sayısını, boyutunu ve hafifliğini kontrol etmeyi ve böylece meyve sineklerinin bağırsak fizyolojisini izlemeyi sağlayan bir dışkı analiz aracı olarak nihai gübre okuyucusu (T.U.R.D.) kullanılmıştır. Ancak bu yöntem sineklerde ishal fenotipini değerlendirmek için hiçbir zaman uygulanmamıştır. İyon Taşıma Peptit (ITP) geni, susuzluk ve atılımın önemli bir endokrin düzenleyicisidir ve su homeostazını D. melanogaster'de beslenme ile birleştirir. Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, gastrointestinal sistem boyunca gıda geçiş hızının ve dışkılama olaylarının sıklığının ITP aşırı ekspresyonu ile azaldığı ve ITP yıkımı ile arttığı gösterilmiştir. İkinci fenotip, bu çalışmanın yazarları tarafından ishal olarak tanımlanmıştır29.
Bu protokolde, bir ishal önleyici ajanın (yani guava yaprağı ekstresi) D . melanogaster'in gastrointestinal sistemi üzerindeki etkisini değerlendirmek için dışkı birikinti testinin değiştirilmiş bir versiyonu kullanılır. Bu yöntemin genel amacı: 1) ilaçların ve bitki ekstraktlarının antidiarreal etkisini değerlendirmek için kolay ve güvenilir bir yöntem sağlamak ve 2) biyoaktivite güdümlü bir yaklaşım uygulayarak bitki ekstraktlarında ishal önleyici etkiden sorumlu biyoaktif bileşiklerin keşfine izin vermektir.