Funktionell bedömning av intestinal motilitet och tarmväggen Inflammation i Gnagare: Analyser i en standardiserad modell av intestinal manipulation
Summary
Postoperativ ileus (POI) är en komplikation av bukkirurgi leder till ökad sjuklighet och en långvarig sjukhusvistelse. Eftersom profylaktiska eller terapeutiska strategier saknas intensifierad forskning är nödvändig. Därför har vi etablerat ett standardiserat och genomförbar musmodell för att undersöka patofysiologin vid POI och studera potentiella terapeutiska alternativ.
Abstract
Inflammation i mag-tarmkanalen är en vanlig orsak till en mångfald humana sjukdomar. Djurförsök modeller är avgörande för att undersöka den komplexa cellulära och molekylära av intestinal patologi. Även tunica mucosa är ofta organ av intresse i många inflammatoriska sjukdomar, nya visade verk som muscularis extern (ME) är också en mycket immunkompetenta organ som hyser ett tätt nätverk av inhemska immunocyter. 1,2 Dessa verk utfördes i standardiserade modell av intestinal manipulation (IM) som leder till inflammation i tarmväggen, huvudsakligen begränsat till ME. Kliniskt denna inflammation leder till förlängd intestinal dysmotilitet, kallad postoperativ ileus (POI), som är en ofta förekommande och oundviklig komplikation efter bukoperation. 3 Inflammationen karaktäriseras av frisättning av proinflammatoriska mediatorer såsom IL-6 4 eller IL-1β eller hämmande signalsubstanser Liksom Nitric oxid (NO). 5 Därefter enorma antal immunocyter extravasera i ME, som domineras av polymorfonukleära neutrofiler (PMN) och monocyter och slutligen bibehålla POI. 2 varar dagar leder detta intestinal förlamning till en ökad risk för aspiration, bakteriell translokation och infektiösa komplikationer till sepsis och flera organsvikt och orsakar en stor ekonomisk belastning. 6
I detta manuskript visar vi den standardiserade modellen för IM och in vivo utvärdering av mag-tarmkanalen (GIT) och kolon transitering. Dessutom visar vi en metod för separation av mig från tunica mucosa följt av immunologisk analys, vilket är viktigt att skilja mellan de inflammatoriska reaktioner i dessa båda mycket immunoaktiva fack tarmväggen. Alla analyser är lätt att överföra till andra forskningsområden modeller påverkar gastrointestinal funktion.
Protocol
Discussion
En jämförande studie analyserar olika IM (tunntarmen eventration i 10 min kontra försiktigt inspektion av tunntarmen med två bomull applikatorer kontra IM med evakuering av tunntarmen innehåll i blindtarmen) visade ett samband mellan graden av kirurgisk manipulation och POI. Jämfört med de andra grupperna IM visade det högsta beloppet av leukocyter i ME (PNMs, makrofager och mastceller) resulterar i långvarig och svår POI. 8.
Vid fastställande av modellen för IM, stand…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete har finansierats med bidrag från Deutsche Forschungsgemeinschaft (KA1270/3-1/2) och BONFOR (O-112,0040).
Materials
| Name of the reagent/Equipment | Company | Catalogue number |
| Ethilon 5/0 | Ethicon | 1666H |
| Cotton applicators | MaiMed | 71010 |
| arterial catheter | Vygon | 115-798 |
| 96 well plate (black) | Greiner Bio One | 655096 |
| glass ball (2 mm diameter) | Worf | available on request |
| Insect pins | Fine Science Tools | 26000-25 |
| Hanker Yates Reagent | Polyscience | 560694 |
| Aquatek | Merck | HC109850 |
| DMEM | Lonza | BE12-604 F |
| FITC-dextran (MW 70000) | Sigma Aldrich | 46945-500MG-F |
References
- Wehner, S., Behrendt, F. F., Lyutenski, B. N., Lysson, M., Bauer, A. J., Hirner, A., Kalff, J. C. Inhibition of macrophage function prevents intestinal inflammation and postoperative ileus in rodents. Gut. 56, 176-185 (2007).
- Kalff, J. C., Schwarz, N. T., Walgenbach, K. J., Schraut, W. H., Bauer, A. J. Leukocytes of the intestinal muscularis: their phenotype and isolation. J. Leukoc. Biol. 63, 683-691 (1998).
- Kehlet, H. Postoperative ileus. Gut. 47, iv85-iv86 (2000).
- Wehner, S., Schwarz, N. T., Hundsdoerfer, R., Hierholzer, C., Tweardy, D. J., Billiar, T. R., Bauer, A. J., Kalff, J. C. Induction of IL-6 within the rodent intestinal muscularis after intestinal surgical stress. Surgery. 137, 436-446 (2005).
- Kalff, J. C., Schraut, W. H., Billiar, T. R., Simmons, R. L., Bauer, A. J. Role of inducible nitric oxide synthase in postoperative intestinal smooth muscle dysfunction in rodents. Gastroenterology. 118, 316-327 (2000).
- Iyer, S., Saunders, W. B., Stemkowski, S. Economic burden of postoperative ileus associated with colectomy in the United States. J. Manag. Care Pharm. 15, 485-494 (2009).
- Miller, M. S., Galligan, J. J., Burks, T. F. Accurate measurement of intestinal transit in the rat. J. Pharmacol. Methods. 6, 211-217 (1981).
- Kalff, J. C., Schraut, W. H., Simmons, R. L., Bauer, A. J. Surgical manipulation of the gut elicits an intestinal muscularis inflammatory response resulting in postsurgical ileus. Ann. Surg. 228, 652-663 (1998).
- Wehner, S., Straesser, S., Vilz, T. O., Pantelis, D., Sielecki, T., de lC, V., Hirner, A., Kalff, J. C. Inhibition of p38 mitogen-activated protein kinase pathway as prophylaxis of postoperative ileus in mice. Gastroenterology. 136, 619-629 (2009).
- Konigsrainer, I., Turck, M. H., Eisner, F., Meile, T., Hoffmann, J., Kuper, M., Zieker, D., Glatzle, J. The Gut is not only the Target but a Source of Inflammatory Mediators Inhibiting Gastrointestinal Motility During Sepsis. Cell Physiol. Biochem. 28, 753-760 (2011).
- Schwarz, N. T., Kalff, J. C., Turler, A., Speidel, N., Grandis, J. R., Billiar, T. R., Bauer, A. J. Selective jejunal manipulation causes postoperative pan-enteric inflammation and dysmotility. Gastroenterology. 26, 159-169 (2004).
- Engel, D. R., Koscielny, A., Wehner, S., Maurer, J., Schiwon, M., Franken, L., Schumak, B., Limmer, A., Sparwasser, T., Hirner, A. T helper type 1 memory cells disseminate postoperative ileus over the entire intestinal tract. Nat. Med. , (2010).
- Stoffels, B., Schmidt, J., Nakao, A., Nazir, A., Chanthaphavong, R. S., Bauer, A. J. Role of interleukin 10 in murine postoperative ileus. Gut. 58, 648-660 (2009).
