Analyse Effets bénéfiques des suppléments nutritionnels sur les fonctions épithéliales intestinales barrière Pendant Experimental Colite
Summary
Les traitements actuels des maladies inflammatoires de l'intestin (MICI) visent à soulager les symptômes de la maladie, mais peuvent entraîner des effets secondaires graves. Ainsi, les stratégies alternatives sont à l'étude dans les modèles de colite animales. Ici, nous expliquons comment les effets bénéfiques de compléments alimentaires sur les signes cliniques MII sont analysés dans un tel modèle de colite.
Abstract
les maladies inflammatoires de l'intestin (MICI), y compris la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique, sont des troubles chroniques récidivantes de l'intestin. Ils causent des problèmes graves, tels que des crampes abdominales, une diarrhée sanglante, et la perte de poids, chez les personnes touchées. Malheureusement, il n'y a pas encore de traitement, et les traitements ne visent à soulager les symptômes. Les traitements actuels comprennent des médicaments anti-inflammatoires et immunosuppresseurs qui peuvent provoquer des effets secondaires graves. Ceci justifie la recherche d'autres options de traitement, tels que les suppléments nutritionnels, qui ne causent pas d'effets secondaires. Avant leur application dans des études cliniques, de tels composés doivent être rigoureusement testés pour l'efficacité et la sécurité dans les modèles animaux. Un modèle expérimental fiable est le sulfate de dextrane sodique (DSS), le modèle de colite chez des souris, qui reproduit un grand nombre de signes cliniques de la rectocolite hémorragique chez l'homme. Nous avons récemment appliqué ce modèle pour tester les effets bénéfiques d'un supplément nutritionnel contenantles vitamines C et E, L-arginine, et les acides gras poly-insaturés © 3 (PUFA). Nous avons analysé les différents paramètres de la maladie et a constaté que ce supplément a été en mesure d'améliorer la formation de l'œdème, des lésions tissulaires, l'infiltration leucocytaire, le stress oxydatif, et la production de cytokines pro-inflammatoires, conduisant à une amélioration globale de l'indice d'activité de la maladie. Dans cet article, nous expliquons en détail l'application correcte des suppléments nutritionnels en utilisant le modèle de la colite DSS C57BL / 6 souris, ainsi que la façon dont les paramètres de la maladie tels que l'histologie, le stress oxydatif et l'inflammation sont évalués. L'analyse des effets bénéfiques de différents compléments alimentaires peut alors éventuellement ouvrir de nouvelles voies pour le développement de stratégies alternatives de traitement qui atténuent les symptômes de MII et / ou qui prolongent les phases de rémission sans provoquer d'effets secondaires graves.
Introduction
Colite est une maladie inflammatoire du côlon qui peut causer de la diarrhée et des douleurs abdominales. Rectocolite peut être aiguë, en réponse à une infection ou à un stress, ou il peut se développer une maladie chronique, telle que la colite ulcéreuse (CU), qui appartient au groupe des maladies inflammatoires de l'intestin (MICI). Bien que les signes cliniques de l' UC ont été bien décrits, la pathogenèse est encore mal comprise 1. Il est admis parmi les experts que les communications unifiées est une maladie multifactorielle, avec des mutations génétiques et des réponses immunitaires aberrantes qui jouent un rôle majeur 2. Cependant, les facteurs environnementaux, tels que le style de vie et la nutrition, contribuent également au développement de la maladie et la progression 3.
Malheureusement, l'IBD est pas curable, mais il y a beaucoup d'options de traitement qui visent à atténuer les symptômes cliniques. Les traitements actuels comprennent des médicaments anti-inflammatoires, tels que la sulfasalazine et les corticostéroïdes; les immunosuppresseurs, tels que azathioprine; des anticorps monoclonaux qui capturent les cytokines pro-inflammatoires telles que le facteur onconécrosant-α (TNF-α) ou des molécules d'adhésion de blocs, telles que les intégrines, afin de réduire le recrutement leucocytaire excessif; et les inhibiteurs ciblant les kinases qui déclenchent des voies pro-inflammatoires, telles que la kinase Janus (JAK) 4. Pas tous les patients répondent à tous les traitements, de sorte que les stratégies thérapeutiques doivent être individualisées 5. En outre, la plupart de ces médicaments thérapeutiques interférer avec le métabolisme et les réponses immunitaires, ce qui provoque souvent des effets secondaires graves. Pour cette raison, les options de traitement alternatives ont été étudiées.
Les traitements alternatifs comprennent les probiotiques et les suppléments nutritionnels, qui ont été appliquées dans des modèles animaux et des essais cliniques avec des niveaux variables de succès 6,7. Nous avons récemment découvert que l'application de différents suppléments nutritionnels uniques, tels que les vitamines antioxydantes ou les acides gras ω3-poly-insaturés (PENM), est inférieure à l'application d'une combinaison de tels suppléments pour soulager les symptômes de colite et de maladies cardiovasculaires 8,9. Ces études ont été réalisées chez la souris, de sorte que les études cliniques doivent être effectuées chez les humains afin de déterminer si ces résultats seront également applicables à l'homme. Avant les études cliniques sont lancées, l'efficacité et la sécurité des nouvelles options de traitement doivent être évalués dans des modèles animaux.
Pour les MII, le (DSS) modèle du sulfate de dextran de sodium a été largement utilisé pour étudier les mécanismes de développement de la maladie et les effets bénéfiques des médicaments et des suppléments nutritionnels 6,10. Dans la plupart des études, seule une maladie aiguë au cours d'une période de sept jours est induite; néanmoins, les signes cliniques observés chez ces animaux ressemblent étroitement à celles observées chez les patients MICI (c. -à- diarrhée sanglante, la perte de poids, dysfonction épithéliale, et l' infiltration des cellules immunitaires) 10. DSS induit des érosions dans la muqueuse,entraînant un dysfonctionnement de la barrière et une augmentation de la perméabilité épithéliale intestinale 11. Le mécanisme exact reste inconnu. Cependant, une étude suggère que le MAS interagit avec des acides à chaîne moyenne longueur gras pour former des nano-lipocomplexes qui sont capables de pénétrer dans les cellules épithéliales et pour induire la signalisation inflammatoire pathways 12. Dans cet article, nous décrivons en détail comment colite est induite et analysé chez la souris, comment les suppléments nutritionnels sont appliqués par gavage pour assurer un dosage constant dans chaque animal, et comment les effets de ces suppléments sur divers symptômes de colite sont examinés.
Protocol
Representative Results
Discussion
Afin d'utiliser des suppléments nutritionnels dans les études cliniques, les avantages et la sécurité de ces suppléments doivent être soigneusement évalués in vivo dans des études animales. Dans le cas de colite, plusieurs modèles animaux appropriés qui ressemblent aux signes cliniques de MII ont été établis, y compris les modèles chimiques à l'aide de DSS, TNBS, ou l'acide acétique; knock-out (KO) des modèles tels que IL10-KO; et la colite immunitaire à médiation cellulaire en u…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par des subventions du Conseil mexicain pour la science et la technologie (Conacyt, 207268 et 233395 à Michael Schnoor). KFCO est récipiendaire d'une bourse Conacyt (396,260) pour obtenir un diplôme MSc.
Materials
| 0.3% of gelatin | Bioxon | 158 | |
| 10% formaldehyde | J.T. Baker | 2106-03 | |
| 96-well plate with flat bottom | Corning | 3368 | |
| Absolute ethanol | J.T. Baker | 9000-03 | |
| Absolute xylene | J.T. Baker | 9490-03 | |
| ABTS | Sigma Aldrich | H5882 | |
| Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | 9048-46-8 | |
| ColoScreen | Helena Laboratories | 5072 | |
| Corabion (Kindly provided by Merck, Naucalpan, Mexico) | Merck | ||
| Dextran Sulfate Sodium Salt | Affymetrix | 9011-18-1 | (M.W. 40,000-50,000) |
| Dihydroethidium | Life Technology | D11347 | |
| Eosin-Y | J.T. Baker | L087-03 | |
| Evans blue | Sigma-Aldrich | 314-13-6 | |
| Feeding needle | Cadence Science Inc. | 9921 | |
| Glass slide rack with handle | Electron Microscopy | 70312-16 | |
| Glass Slides | Corning | 2947 | |
| Harris hematoxylin | Sigma-Aldrich | H3136 | |
| Hexadecyltrimethyammonium (HTAB) | Sigma Aldrich | H6269 | |
| Histosette (Embedding cassette) | Simport | M498.2 | |
| Hydrochloric acid 1 M | J.T. Baker | 9535-62 | |
| Hydrogen peroxide | Sigma Aldrich | H3410 | |
| Ketamine | PiSA Agropecuaria | Q-7833-028 | |
| Liquid paraffin | Paraplast | 39501-006 | |
| Lithium carbonate | Sigma-Aldrich | 2362 | |
| N,N-dimethylformamide | J.T. Baker | 68-12-2 | |
| N-acetylcysteine | Sigma-Aldrich | A9165 | |
| Plastic cubes | Electron Microscopy | 70181 | |
| Poly-L-Lysine Solution | Sigma-Aldrich | 25988-63-0 | |
| Prism 5 statistical software | GraphPad Software | Prism 5 | |
| Saline Solution 0.9% NaCl | CS PiSA | Q-7833-009 | |
| Sodium citrate | Sigma-Aldrich | W302600 | |
| Synthetic resin | Poly Mont | 7987 | |
| Taq DNA polymerase | Invitrogen | 11615-010 | |
| Tissue-tek. O.C.T Compound | Sakura Finetek | 4583 | |
| Tuberculine Syringe | BD Plastipak | 305945 | |
| Tween 20 | Sigma-Aldrich | 9005-64-5 | |
| VECTASHIELD Antifade Mounting Medium with DAPI | Vector Laboratories | H-1200 | |
| Xylazine | PiSA Agropecuaria | Q-7833-099 |
Riferimenti
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