Analisando Efeitos benéficos de suplementos nutricionais sobre as funções intestinais epitelial de barreira Durante Experimental Colite
Summary
Os tratamentos actuais de doenças inflamatórias do intestino (IBD) destinam-se a atenuar os sintomas da doença, mas pode causar efeitos laterais graves. Assim, estratégias alternativas estão a ser investigados em modelos de colite em animais. Aqui, vamos explicar como os efeitos benéficos da dieta suplementos em sinais clínicos IBD são analisados de tal modelo de colite.
Abstract
doenças inflamatórias intestinais (DII), incluindo a doença de Crohn e colite ulcerativa, são doenças reincidentes crônicas dos intestinos. Eles causar problemas graves, como cólicas abdominais, diarreia com sangue, perda de peso e, em indivíduos afetados. Infelizmente, não existe nenhuma cura ainda, e tratamentos só têm como objectivo aliviar os sintomas. Os tratamentos actuais incluem drogas anti-inflamatórias e imunossupressoras que podem causar efeitos colaterais graves. Isso garante que a busca de opções alternativas de tratamento, tais como suplementos nutricionais, que não causam efeitos colaterais. Antes de sua aplicação em estudos clínicos, tais compostos devem ser rigorosamente testados para a eficácia e segurança em modelos animais. Um modelo experimental de confiança é o modelo de dextrano sulfato de sio (DSS) A colite em ratos, que reproduz muitas das manifestações clínicas de colite ulcerativa em seres humanos. Recentemente aplicado este modelo para testar os efeitos benéficos de um suplemento nutricional contendovitaminas C e E, L-arginina, e os ácidos gordos poli-insaturados de w3-(PUFA). Foram analisados vários parâmetros de doença e descobriram que este suplemento foi capaz de melhorar a formação de edema, danos nos tecidos, a infiltração de leucócitos, o stress oxidativo, e a produção de citocinas pró-inflamatórias, conduzindo a uma melhoria global do índice de actividade da doença. Neste artigo, vamos explicar em detalhe a correcta aplicação de suplementos nutricionais utilizando o modelo de colite DSS em camundongos C57BL / 6, bem como a forma como parâmetros de doença, tais como histologia, estresse oxidativo e inflamação são avaliados. Analisando os efeitos benéficos de diferentes suplementos dietéticos podem, eventualmente, abrir novos caminhos para o desenvolvimento de estratégias de tratamento alternativo que aliviam sintomas de DII e / ou que prolongam as fases de remissão, sem causar efeitos colaterais graves.
Introduction
A colite ulcerosa é uma doença inflamatória do cólon que podem causar diarreia e dor abdominal. A colite pode ser aguda, em resposta à infecção ou ao stress, ou pode desenvolver-se como uma doença crónica, tal como em colite ulcerosa (UC), que pertence ao grupo das doenças inflamatórias do intestino (IBD). Embora os sinais clínicos da UC têm sido bem descrito, a patogênese ainda é pouco compreendida 1. Ele é aceito entre os especialistas que a UC é uma doença multifatorial, com mutações genéticas e respostas imunes aberrantes que jogam um papel importante 2. No entanto, fatores ambientais, tais como o estilo de vida e nutrição, também contribuem para o desenvolvimento e progressão da doença 3.
Infelizmente, IBD não é curável, mas existem muitas opções de tratamento que visam aliviar os sintomas clínicos. Os tratamentos actuais incluem medicamentos anti-inflamatórios, tais como sulfassalazina e corticosteróides; imunossupressores, tais como azathioPrine; Os anticorpos monoclonais que captura de citocinas pró-inflamatórias, tais como o factor de necrose tumoral-α (TNF-α), ou moléculas de adesão de bloco, tais como integrinas, para reduzir o recrutamento de leucócitos em excesso; e inibidores de quinases que têm como alvo que desencadeiam vias pró-inflamatórias, tais como Janus quinase (JAK) 4. Nem todos os pacientes respondem a todos os tratamentos, assim que estratégias terapêuticas deve ser individualizada 5. Além disso, a maior parte destes fármacos terapêuticos interferir com o metabolismo e as respostas imunes, causando muitas vezes efeitos colaterais graves. Por esta razão, as opções de tratamento alternativas têm sido investigadas.
Os tratamentos alternativos incluem probióticos e suplementos nutricionais, que tenham sido aplicadas em modelos animais e em ensaios clínicos com variados níveis de sucesso 6,7. Descobrimos recentemente que a aplicação de diferentes suplementos nutricionais individuais, tais como vitaminas anti-oxidantes, e ácidos gordos ω3-poli-insaturados (PUFAS), é inferior à aplicação de uma combinação de tais suplementos para aliviar os sintomas da colite e doença cardiovascular 8,9. Estes estudos foram realizados em ratinhos, assim estudos clínicos devem ser realizados em humanos para determinar se estes resultados também serão aplicáveis aos seres humanos. Antes de estudos clínicos são iniciados, a eficácia ea segurança de novas opções de tratamento deve ser avaliada em modelos animais.
Para o IBD, o modelo de dextrano sulfato de sio (DSS) tem sido amplamente utilizada para estudar os mecanismos do desenvolvimento da doença e os efeitos benéficos dos medicamentos e suplementos nutricionais 6,10. Na maioria dos estudos, somente uma doença aguda ao longo de um período de tempo de sete dias é induzida; No entanto, os sinais clínicos observados nestes animais assemelham-se muito aos observados em pacientes com DII (isto é, diarreia com sangue, perda de peso, disfunção epitelial e infiltração de células imunes) 10. DSS induz erosões na mucosa,resultando em disfunção da barreira e no aumento da permeabilidade epitelial intestinal 11. O mecanismo exato permanece desconhecido. No entanto, um estudo sugere que DSS interage com ácidos gordos de comprimento de cadeia médio para formar nano-lipocomplexes que são capazes de entrar nas células epiteliais e para induzir a sinalização inflamatória vias 12. Neste artigo, descrevemos em detalhes como Colite é induzida e analisada em ratos, como os suplementos nutricionais são aplicadas por sonda para garantir uma dosagem constante em cada animal, e como os efeitos de tais suplementos sobre vários sintomas de colite são examinados.
Protocol
Representative Results
Discussion
A fim de usar suplementos nutricionais em estudos clínicos, os benefícios ea segurança de tais suplementos devem ser cuidadosamente avaliados in vivo em estudos com animais. No caso da colite, vários modelos animais apropriados que se assemelham aos sinais clínicos de DII foram estabelecidas, incluindo modelos químicos utilizando DSS, TNBS, ou ácido acético; modelos (KO), tais como IL10-KO fora knock-; e colite-célula imunitária mediada usando transferência adoptiva de células T 19-21. O …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi financiado por doações do Conselho Mexicano para a Ciência e Tecnologia (Conacyt, 207268 e 233395 para Michael Schnoor). KFCO é um beneficiário de uma bolsa Conacyt (396.260) para obter um mestrado.
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 |
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