Functionele Evaluatie van darmmotiliteit en de darmwand ontsteking in Knaagdieren: Analyses in een gestandaardiseerd model van Intestinal Manipulatie
Summary
Postoperatieve ileus (POI) is een complicatie van abdominale chirurgie leidt tot verhoogde morbiditeit en een langdurig verblijf in het ziekenhuis. Omdat profylactische of therapeutische strategieën ontbreken geïntensiveerd onderzoek is noodzakelijk. Daarom hebben we een gestandaardiseerde en haalbaar muismodel naar de pathofysiologie van POI te onderzoeken en mogelijke therapeutische opties te bestuderen.
Abstract
Ontsteking van het maagdarmkanaal is een veelvuldige oorzaak van een verscheidenheid van menselijke ziekten. Animal onderzoeksmodellen zijn cruciaal bij het onderzoek naar de complexe cellulaire en moleculaire van intestinale pathologie. Hoewel de tunica mucosa is vaak het orgaan van belang in veel inflammatoire ziekten, toonden recente werken die de muscularis externa (ME) is ook een zeer immunocompetente orgaan dat herbergt een dicht netwerk van ingezeten immunocyten. 1,2 Deze werken werden uitgevoerd binnen de gestandaardiseerde model van intestinale manipulatie (IM) dat leidt tot ontsteking van de darmwand, hoofdzakelijk beperkt tot de ME. Klinisch deze ontsteking leidt tot langdurige intestinale dysmotiliteit, bekend als postoperatieve ileus (POI), een frequent en onvermijdelijke complicatie na abdominale chirurgie. 3 De ontsteking wordt gekenmerkt door het ontlasten van proinflammatoire mediatoren zoals IL-6 4 of IL-1β of neurotransmitters zoals Nitric oxide (NO). 5 Vervolgens, enorme aantallen immunocyten extravasaat in de ME, gedomineerd door polymorfonucleaire neutrofielen (PMN) en monocyten en tenslotte onderhouden POI. 2 voor de duur van dagen, deze intestinale verlamming leidt tot een verhoogd risico op aspiratie, bacteriële translocatie en infectieuze complicaties tot sepsis en multi orgaanfalen en zorgt voor een hoge economische last. 6
In dit manuscript demonstreren we het gestandaardiseerde model van IM en in vivo evaluatie van de gastro-intestinale transit (GIT) en colon doorvoer. Verder tonen we een werkwijze voor het scheiden van de ME van de tunica mucosa gevolgd door immunologische analyse, die belang onderscheid te maken tussen de inflammatoire responsen in deze beide zeer immuunactieve darmwand compartimenten. Alle analyses zijn gemakkelijk overdraagbaar aan een andere onderzoeksmodellen, die de maag-functie.
Protocol
Discussion
Een vergelijkende studie van de verschillende IM (dunne darm eventration gedurende 10 min zachtjes versus controle van de dunne darm met twee katoenen applicators versus IM met evacuatie van de dunne darm inhoud in de blindedarm) werd een correlatie tussen de mate van chirurgische manipulatie en POI. In vergelijking met de andere groepen IM het hoogste bedrag van leukocyten toonde in de ME (PNMs, macrofagen en mestcellen) resulteert in een verlengde en ernstige POI. 8.
Bij het vas…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door subsidies van de Deutsche Forschungsgemeinschaft (KA1270/3-1/2) en 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).
