أسلوب في فيفو لتقييم حاجز القناة الهضمية-الدم والايض الكبد من منتجات الحجمية
Summary
وصول المواد الغذائية، والايضات الحجمية والأدوية بالتداول يسيطر عليه حاجز الدم القناة الهضمية في (جب). يصف لنا طريقة مباشرة لقياس جب النفاذية في فيفو، الذي، على النقيض من الأساليب غير المباشرة المستخدمة عادة، هو تقريبا لا تتأثر وظائف الكبد والكلى.
Abstract
حاجز الدم القناة الهضمية في (جب) يتحكم في مرور المواد الغذائية ونواتج الأيض البكتيرية والعقاقير من التجويف المعوي إلى مجرى الدم. سلامة جب تشعر بالانزعاج في أمراض الجهاز الهضمي والقلب والأوعية الدموية والايض، مما قد يتسبب في وصول أسهل للمركبات النشيطة بيولوجيا، مثل الأمعاء البكتيرية والايضات، إلى مجرى الدم. وهكذا، قد تكون نفاذية جب علامة أمراض المعوية واكسترينتيستينال على حد سواء. وعلاوة على ذلك، تزايد تغلغل والايضات البكتيرية قد تؤثر على أداء الكائن الحي كامل.
هي أساليب شائعة لدراسة نفاذية جب المنجز السابقين فيفو. دقة تلك الأساليب محدودة، نظراً لأن أداء جب يعتمد على تدفق الدم المعوية. من ناحية أخرى، قد تكون متحيزة الأساليب استخداماً في فيفو بالكبد والكلى أداء، حيث تقوم هذه الأساليب على تقييم بول أو/وتركيزات الدم المحيطي من علامات خارجية. وهنا، نقدم مباشرة قياس النفاذية جب في الفئران باستخدام أسلوب في فيفو يستند المدخل الدم أخذ العينات، والذي يحافظ على تدفق الدم المعوية وهو تقريبا لا تتأثر وظيفة الكبد والكلى.
البولي يوريثان بالقسطرة تندس في الوريد البابي والاوردة أدنى الوريد الأجوف فقط أعلاه الكبد التقاء. يتم أخذ عينات الدم عند خط الأساس، وبعد إقامة علامة المحدد في جزء المرجوة من الجهاز الهضمي. هنا، فإننا نقدم العديد من التطبيقات لأسلوب بما في ذلك (1) تقييم نفوذية القولون للجمعية التونسية للأمهات، والأمعاء البكتيرية المستقلب، (2) تقييم لتطهير الكبد من الجمعية التونسية للأمهات، و (3) تقييم لمسار الدم الدم-الكبد-الطرفية مدخل القناة الهضمية للقناة الهضمية الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة المشتقة من البكتيريا. وعلاوة على ذلك، يمكن استخدام البروتوكول أيضا لتعقب امتصاص الأمعاء والكبد للمخدرات أو لقياسات ضغط الدم المدخل.
Introduction
حاجز الدم القناة الهضمية (جب)، يعرف أيضا باسم الحاجز المعوي، هو نظام معقد متعدد الطبقات الذي يفصل التجويف القناة الهضمية من مجرى الدم بغية الحد من مرور المركبات الضارة بينما يسمح لامتصاص العناصر الغذائية1. وهو يتألف من ثلاث طبقات رئيسية: طبقة المخاط وظهاره والصفيحة بروبريا.
عوامل عديدة قد تؤثر على سلامتها والدالة جب2. فقد ثبت أن جب تشعر بالانزعاج في أمراض المعدة والأمعاء واكستراينتيستينال على السواء، بما في ذلك أمراض القلب والأوعية الدموية والايض3، مما قد يؤدي إلى ممر زيادة من نواتج الأيض البكتيرية الأمعاء إلى مجرى الدم4. قد تؤثر زيادة تغلغل من الأمعاء البكتيرية والايضات أداء الكائن الحي كامل. على سبيل المثال، تظهر الدراسات الأخيرة أثر كبير من نواتج الأيض البكتيرية، مثل indoles، H2S، والأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (الهيئة)، وتريميثيلاميني ن-أكسيد، على نظام الدورة الدموية وظائف5،،من67 ،،من89. وأخيراً، اقترح أن زيادة نفاذية جب تكون بمثابة علامة على أمراض القلب والأوعية الدموية، والتمثيل الغذائي التي ترتبط بالتغيرات المورفولوجية والوظيفية في الأمعاء10. ولذلك، قد يكون تتبع مسار الدم الدم-الكبد-منهجية مدخل القناة الهضمية من نواتج الأيض البكتيرية من أهمية بالنسبة للعلوم الأساسية والسريرية على حد سواء.
الأساليب التجريبية المستخدمة عادة لتقييم نفاذية جب المنجز في المختبر باستخدام شرائح المعوية مستأصل، وأجزاء من الغشاء المخاطي، أو الأغشية الاصطناعية11،12. هو المساس بحقيقة أن الأداء السليم لجب يتطلب تدفق الدم المعوي المستمر بسبب دقة تلك الأساليب. من ناحية أخرى، تستند الأساليب المتاحة في فيفو تقييم البول أو الدم المحيطي تركيزات من علامات خارجية13. ومع ذلك، يتأثر تركيز البول والدم الطرفية الخارجية مركبات وظائف الكلي، أي معدل الترشيح الكبيبي والافراز الأنبوبي، فضلا عن التمثيل الغذائي في الكبد، أي أولاً تمرير الأيض. كل معلمات قد تختلف اختلافاً كبيرا بين مواضيع دراسة مستقلة عن الدالة جب.
وتصف هذه الورقة مباشرة قياس النفاذية جب في الفئران باستخدام عينات الدم المدخل. هذا الأسلوب في فيفو يحافظ على تدفق الدم المعوي، ويكاد لا يتأثر بوظيفة الكبد والكلى. وصف النهج الذي لا يستخدم عادة، ربما بسبب بعض الصعوبات المنهجية. يصف لنا بالتفصيل قسطرة الوريد البابي وأدنى الوريد الأجوف فقط فوق التقاء الوريد الكبدي. أخذ عينات من الدم من الوريد البابي وأدنى الوريد الأجوف يسمح تقييم تطهير جب النفاذية والكبد وكذلك تتبع مسار الدم الدم-الكبد-منهجية مدخل القناة الهضمية للجزيئات ذات الاهتمام، مثل الأمعاء البكتيرية نواتج الأيض أو الأدوية. ونقدم أيضا العديد من التطبيقات للأسلوب الذي تم اختباره في المختبر. وهذه تشمل تقييم نفوذية القولون للجمعية التونسية للأمهات، المستقلب البكتيرية الأمعاء، والتقييم لتطهير الكبد من الجمعية التونسية للأمهات، وتقييم لمسار الدم الدم-الكبد-منهجية مدخل القناة الهضمية للهيئة.
تقييم نفاذية حاجز الدم القناة الهضمية، ينبغي اتباع الخطوات التالية البروتوكول، بالترتيب: 1 (إدراج السطر للإدارات إينترينتيستينال)، 3 (قسطرة الوريد البابي)، 4 (أخذ عينات الدم الوريد البابي ), 6 (إقامة علامة نفاذية الأمعاء)، 4.
تقييم تطهير الكبد ومسار دم دم-كبد-منهجية مدخل القناة الهضمية، ينبغي اتباع الخطوات التالية البروتوكول، بالترتيب: 1 (إدراج السطر للإدارات إينتراينتيستينال)، 2 (الوريد الأجوف السفلي قسطرة)، 3 (قسطرة الوريد البابي)، 4 (أخذ عينات الدم من الوريد البابي)، 5 (أخذ عينات الدم من أدنى الوريد الأجوف)، 6 (إقامة علامة نفاذية الأمعاء)، 4، 5، 7 ( حساب إزالة الكبد).
Protocol
Representative Results
Discussion
وصف مباشرة، في فيفو، تحتفظ طريقة قياس النفاذية جب شروط كلوسيتوفيسيولوجيكال في نظام الجهاز الهضمي (يحافظ على تدفق الدم المعوية)، وتقريبا لا يتأثر بوظيفة الكبد والكلى.
أن الخطوة الحاسمة لهذا الأسلوب هو إدخال القسطرة المدخل. وهذا يجب أن يتم بلطف وحزم في الوقت نفسه. نزيف خ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
العمل معتمد من قبل وزارة العلوم والتعليم العالي جمهورية بولندا، منح الماس لا: DI2017 009247.
Materials
| Needle OD: 9 mm | Becton Dickinson S.A. | 301300 | |
| Polyethylene catheter ID: 0.025", OD: 0.040" | Scientific Commodities, Inc. | #BB520-40 | |
| Polyethylene catheter ID: 0.012", OD: 0.025" | Scientific Commodities, Inc. | #BB520-25 | |
| C-Flex Tubing,Opaque White 1/50"ID x 1/12 " OD | Cole-Parmer Instrument Co. | 06424-59 | |
| Pediatric Foley catheter (size 10F or 8F) | Sigmed | 0000 80305 | |
| Surgical ligatures 3/0 | Yavo Sp. Z o.o. | P48JE | |
| Absorbable surgical sutures – Polyglactine 910 4/0 | KRUUSE Polska Sp. Zo.o. | 152336 | |
| Tissue glue – Loctite 454Cyanoacrylate Adhesive | Loctite | 1370127 | |
| Povidone iodine | EGIS Pharmaceuticals PLC | 4449 11 | |
| Heparin – Heparinium WZF | WZF Polfa S.A. | 02BK0417 | Dilute 10 times with physiological saline |
| Glycerin 86% | Laboratorium Farmaceutyczne Avena | 5.90999E+12 | Serves as a lubricant in colon catheterization |
| Xylocaine 2% | AstraZenca | 9941342 | |
| Urethane | Sigma-Aldrich (Merck) | U2500-500G | |
| Trimethylamine solution 45% | Sigma-Aldrich (Merck) | 92262-1L | |
| Syringes 2 mL | B.Braun Melsungen AG | 4606027V | |
| Saline 250 mL | Fraesenius Kabi Polska Sp. Z o.o. | 15LL707WL | |
| Surgical scissors, straight, length 115 mm, 4 1/2 "blunt ends | Braun | NS-010-115-PKM | |
| Artery forceps type Micro-Adson bent, length 140 mm 5 1/2 " | Braun | KN-008-140-ZMK | |
| Anatomic forceps, lenght 95 mm, 3 3/4" sharp 0.7×0.55 | Braun | PO-001-007-ZMK | |
| Micro Scissors type Vannas, straight, lenght 85 mm, 3 3/8 " the length of the blades 6 mm | Braun | NO-010-085-PMK | |
| Towel clamps type Backhouse, lenght 130 mm, 5 1/8" | Braun | HO-128-130-PMK | |
| Needle holders, lenght 150 mm, 6" t=0.4 1/2 | Braun | IM-927-150-PZMK | |
| Delicate Scissors, lenght 110 mm , straight, 4 3/8” sharp | Braun | NO-052-110-PMK | |
| Anatomic forceps, lenght 95 mm, 3 3/4" sharp | Braun | PO-022-001-PMK | |
References
- Camilleri, M., Madsen, K., Spiller, R., Greenwood-Van Meerveld, B., Verne, G. N. Intestinal barrier function in health and gastrointestinal disease. Neurogastroenterology and Motility: The Official Journal of the European Gastrointestinal Motility Society. 24 (6), 503-512 (2012).
- Keita, A. V., Soderholm, J. D. The intestinal barrier and its regulation by neuroimmune factors. Neurogastroenterology and Motility: The Official Journal of the European Gastrointestinal Motility Society. 22 (7), 718-733 (2010).
- Farhadi, A., Banan, A., Fields, J., Keshavarzian, A. Intestinal barrier: an interface between health and disease. Journal of Gastroenterology and Hepatology. 18 (5), 479-497 (2003).
- Jaworska, K., et al. Hypertension in rats is associated with an increased permeability of the colon to TMA, a gut bacteria metabolite. PloS one. 12 (12), e0189310 (2017).
- Fujii, H., Nakai, K., Fukagawa, M. Role of oxidative stress and indoxyl sulfate in progression of cardiovascular disease in chronic kidney disease. Therapeutic Apheresis and Dialysis: Official Peer-Reviewed Journal of the International Society for Apheresis, the Japanese Society for Apheresis, the Japanese Society for Dialysis Therapy. 15 (2), 125-128 (2011).
- Tomasova, L., et al. Intracolonic hydrogen sulfide lowers blood pressure in rats. Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 60, 50-58 (2016).
- Brahe, L. K., Astrup, A., Larsen, L. H. Is butyrate the link between diet, intestinal microbiota and obesity-related metabolic diseases?. Obesity Reviews: An Official Journal of the International Association for the Study of Obesity. 14 (12), 950-959 (2013).
- Ufnal, M., et al. Trimethylamine-N-oxide: a carnitine-derived metabolite that prolongs the hypertensive effect of angiotensin II in rats. The Canadian Journal of Cardiology. 30 (12), 1700-1705 (2014).
- Huc, T., Nowinski, A., Drapala, A., Konopelski, P., Ufnal, M. Indole and indoxyl sulfate, gut bacteria metabolites of tryptophan, change arterial blood pressure via peripheral and central mechanisms in rats. Pharmacological Research. 130, 172-179 (2018).
- Ufnal, M., Pham, K. The gut-blood barrier permeability – A new marker in cardiovascular and metabolic diseases?. Medical Hypotheses. 98, 35-37 (2017).
- Le Ferrec, E., et al. In vitro models of the intestinal barrier. The report and recommendations of ECVAM Workshop 46. European Centre for the Validation of Alternative methods. Alternatives to Laboratory Animals: ATLA. 29 (6), 649-668 (2001).
- Bohets, H., et al. Strategies for absorption screening in drug discovery and development. Current Topics in Medicinal Chemistry. 1 (5), 367-383 (2001).
- Grootjans, J., et al. Non-invasive assessment of barrier integrity and function of the human gut. World Journal of Gastrointestinal Surgery. 2 (3), 61-69 (2010).
- Bielinska, K., et al. High salt intake increases plasma trimethylamine N-oxide (TMAO) concentration and produces gut dysbiosis in rats. Nutrition. 54, 33-39 (2018).
- Clarke, L. L. A guide to Ussing chamber studies of mouse intestine. American journal of physiology. Gastrointestinal and Liver Physiology. 296 (6), G1151-G1166 (2009).
- Denno, D. M., et al. Use of the lactulose to mannitol ratio to evaluate childhood environmental enteric dysfunction: a systematic review. Clinical Infectious Diseases: An Official Publication of the Infectious Diseases Society of America. 59 Suppl 4, S213-S219 (2014).
- Lugea, A., Salas, A., Casalot, J., Guarner, F., Malagelada, J. R. Surface hydrophobicity of the rat colonic mucosa is a defensive barrier against macromolecules and toxins. Gut. 46 (4), 515-521 (2000).
- Bloemen, J. G., et al. Short chain fatty acids exchange across the gut and liver in humans measured at surgery. Clinical Nutrition. 28 (6), 657-661 (2009).
- Huc, T., et al. Colonic hydrogen sulfide produces portal hypertension and systemic hypotension in rats. Experimental Biology and Medicine. 243 (1), 96-106 (2018).
