Afferent signalering fra syre-udfordrede rottemave inhiberes og mavesyre elimination forstærkes af lafutidine
Abstract
Baggrund
Lafutidine er en histamin H
2-receptorantagonist, den gastrobeskyttende virkning er relateret til dens antisekretorisk aktivitet og dens evne til at aktivere en sensorisk neuron-afhængig mekanisme til forsvar. Nærværende undersøgelse undersøgt, om intragastrisk administration af lafutidine (10 og 30 mg /kg) modificerer vagus afferente signalering, slimhinde skade, surhedsgrad og ventrikeltømning efter mavesyre udfordring.
Metoder
Voksne rotter blev behandlet med køretøj, lafutidine (10 - 30 mg /kg) eller cimetidin (10 mg /kg), og 30 min senere deres maver blev udsat for eksogent HCI (0,25 M). I perioden på 2 timer post-HCI, intragastrisk pH, gastrisk volumen, mavesyre og omfanget af makroskopisk gastrisk mucosal skade blev bestemt og aktiveringen af neuroner i hjernestammen blev visualiseret ved c-Fos immuncytokemi.
Resultater
mavesyre udfordring forøgede ekspression af c-Fos i nucleus tractus solitarii men forårsagede kun minimal skade på maveslimhinden. Lafutidine reducerede HCl-fremkaldte ekspression af c-Fos i NTS og forhøjede intragastrisk pH efter intragastrisk administration af overskydende HCI. Yderligere analyse viste, at den gastrobeskyttende effekt af lafutidine mod overskydende syre blev forsinket og gik parallelt med facilitering af ventrikeltømning, målt indirekte via gastrisk lydstyrkeændringer, og en reduktion af gastrisk surhedsgrad. H 2-receptorantagonist cimetidin havde lignende, men svagere effekter.
Konklusion
Disse observationer indikerer, at lafutidine hæmmer vagale afferente signalering af en mavesyre fornærmelse, hvilket kan afspejle en hæmmende virkning på syre-induceret mavesmerter . Evne lafutidine at mindske surhedsgrad efter udsættelse for overskydende HCI kan ikke forklares ved dets antisekretorisk aktivitet, men synes at afspejle fortynding og /eller tømning af syre belastning ind i duodenum. Denne profil af aktioner understreger forestillingen om, at H 2 receptorantagonister kan beskytte maveslimhinden fra syre skade uafhængigt af deres evne til at undertrykke mavesyresekretion.
Baggrund
Eksponering af maveslimhinden af vågne rotter til overskydende HCI (0,25 M) signaleres via vagale afferente, til nucleus tractus solitarii (NTS) i hjernestammen, hvor neuronal aktivering kan visualiseres ved c-fos mRNA in situ hybridisering og c-Fos immuncytokemi [1, 2]. Analyse af de adfærdsmæssige reaktioner på mavesyre udfordring indikerer, at vagale afferente neuroner spiller en vigtig rolle i mavesyre nociception [3]. Det vagale afferente signalering af mavesyre udfordring vides at blive inhiberet af morfin [1], ved en kombination af glutamat NMDA og tachykinin NK 1 og NK 2 receptorantagonister [4] og antisekretoriske midler, såsom cimetidin og omeprazol [2].
lide cimetidin, lafutidine er en histamin H 2-receptorantagonist, som har vist sig at beskytte mod syre-relateret gastrisk skade hos gnavere [5-8]. Desuden er der tegn på, at den gastrobeskyttende virkning af lafutidine indebærer frigivelse af neuropeptider fra afferente nerveender i maven [7, 8]. I betragtning af denne farmakologiske profil opstod spørgsmålet om, hvorvidt lafutidine ville kunne ændre vagale afferente signalering af mavesyre udfordring til hjernestammen. Derfor er det første formål med denne undersøgelse var at teste virkningen af lafutidine på mavesyre-fremkaldt ekspression af c-Fos i rotte hjernestammen. Desuden blev den gastriske pH registreres og graden af makroskopiske gastrisk skade kvantificeret.
Under disse forsøg blev det opdaget, at lafutidine letter fjernelsen af det eksogene syre belastning fra maven. Da sekretion af endogent mavesyre undertrykkes af en eksogen syre belastning, at virkningen af lafutidine hæve intragastrisk pH kan ikke forklares ved dets antisekretorisk aktivitet på grund af histamin H 2 receptor blokade. Som følge heraf er denne virkning lafutidine afspejler sandsynligvis fortynding og /eller tømning af syren belastning i duodenum. Dette ræsonnement støttes af den observation, at eksponering af maven til overskydende syre inhiberer gastrisk tømning og forårsager fluid sekretion [2, 9]. Det andet formål med denne undersøgelse var derfor at undersøge, om lafutidine modificerer tidsforløbet for gastrisk skade, gastrisk volumen og gastrisk surhedsgrad efter en eksogen syre belastning og om nogen indflydelse lafutidine på disse parametre deles af cimetidin.
Metoder
Dyr
undersøgelsen blev udført med kvindelige alderskategori Sprague-Dawley rotter (Division of Laboratory Animal Science og Genetik, Institut for biomedicinsk forskning, Medical University of Vienna, Himberg, Østrig), der vejer 170-250 g. Dyrene blev holdt i grupper på 3 per bur under kontrolleret temperatur (21 ° C) og en 12 timers lys /mørke-cyklus (lys tændt på 6:00, lys slukket klokken 18:00). Alle forsøg blev godkendt af en etisk komité på Forbundsministeriet for videnskab og forskning og gennemføres i henhold til direktivet for De Europæiske Fællesskaber Rådet af 24. november 1986 (86/609 /EØF). Forsøgene blev udformet på en sådan måde, at antallet af dyr, der anvendes, og deres lidelser blev minimeret.
Eksperimentelle protokoller
To undersøgelser blev udført. Syv dage før mavesyre lastning eksperiment blev dyrene tilfældigt inddelt i behandlingsgrupper ved hjælp af en randomisering software (Randomizer for kliniske forsøg 1.8.0, Institut for Medicinsk Informatik, statistik og dokumentation, Medical University Graz, Østrig). På dagen før syren loading eksperimentet blev rotterne frataget mad og fastede i 18 timer for at sikre, at maven var tom, men havde fri adgang til vand. I den første undersøgelse blev virkningen af to doser af lafutidine (10 og 30 mg /kg) på mavesyre-fremkaldt c-Fos udtryk i hjernestammen af vågne rotter undersøgt sammen med mavesyre og skade. Lafutidine eller dets vehikel (0,5% carboxymethylcellulose) blev indgivet peroralt 30 minutter før maven blev udsat for en skadelig koncentration af syre (0,25 M HCI) ved tvangsfodring. Efter intragastrisk behandling blev dyrene ikke længere tilladt at drikke, til optagelsen af de eksperimentelle parametre. To timer efter mavesyre indlæsning af antallet af c-Fos-immunreaktive neuroner i hjernestammen, intragastrisk pH og udstrækningen af macrosopic gastrisk mucosal skade blev bestemt.
I det andet eksperiment, virkningen af en enkelt dosis af lafutidine (30 mg /kg) eller cimetidin (10 mg /kg) på tidsforløbet af gastrisk volumen, surhed og skade efter udsættelse for et eksogent syre ladning blev undersøgt. De lægemidler samt deres køretøj blev administreret intragastrisk med sonde 30 min før maven blev udsat for HCI. Efter intragastrisk behandling blev dyrene ikke længere tilladt at drikke, til optagelsen af de eksperimentelle parametre. Gastrisk volumen, surhed og skade blev kvantificeret ved 3 tidspunkter efter administration af intragastrisk syre belastning: 0, 60 og 120 min. Alle parametre blev registreret i de samme eksperimenter.
Lafutidine og cimetidin behandlinger
Lafutidine (Taiho, Tokyo, Japan) og cimetidin (Sigma, Wien, Østrig) blev suspenderet i carboxymethylcellulose (0,5%) ved en koncentration på 2 og 6 mg /ml (lafutidine) og 2 mg /ml (cimetidin). Lafutidine (10 og 30 mg /kg), cimetidin (10 mg /kg) eller dets vehikel blev indgivet peroralt med sonde i et volumen på 5 ml /kg 30 min før maven blev udsat for HCI. Den intragastrisk administration blev udført med en blød spædbarn fodring rør (ydre diameter 2,6 mm, SIMS Portex, Hythe, Storbritannien).
Mavesyre lastning
HCI (0,25 M) blev administreret intragastrisk ved et volumen på 10 ml /kg gennem den samme bløde spædbarn påfyldningsrør, der blev brugt til administration af lafutidine. Efter denne intragastrisk syre lastning dyrene ikke længere var tilladt at drikke, til optagelsen af de eksperimentelle parametre.
C-Fos immuncytokemi
c-Fos-lignende immunreaktivitet blev visualiseret som tidligere [2, 10] beskrevet. To timer efter intragastrisk syre lastning blev rotterne aflivet ved intraperitoneal injektion af en overdosis af pentobarbital (200 mg /kg). Efter eutanasi blev dyrene transcardialt perfunderet med bufret paraformaldehyd (4%, 75 ml), mens aorta descendens blev fastspændt. De brainstems blev fjernet og postfikseret natten over i bufret paraformaldehyd (4%) ved 4 ° C. Derefter vævene blev kryobeskyttet i 48 timer i 20% sucrose ved 4 ° C, frosset ved nedsænkning i methylbutan på tøris og opbevaret ved -70 ° C indtil anvendelse. Serielle koronale sektioner af 40 um tykkelse blev skåret fra hjernestammen over hele længden af området postrema (AP) med en kryostat.
Immuncytokemi blev udført med fritflydende sektioner, som først blev vasket en gang i 0,1 M phosphatbufret saltvand (PBS), derefter vasket to gange i vaskebuffer (WB; 0,1 M PBS med 0,3% Triton X 100), og inkuberet i 0,3% H 2O 2 i 30 min. Efter yderligere tre vaske (hver i 10 minutter i WB) blev vævene inkuberet med det primære antistof (polyklonalt kanin-anti-c-Fos, 1: 20.000, Santa Cruz Biotech, Santa Cruz, Californien, USA) i 40 timer ved 4 ° C. Dette antistof blev opløst i 0,1 M PBS indeholdende 0,3% Triton X 100, 1% bovint serumalbumin og 2,5% gedeserum. Bagefter blev snittene vasket tre gange i WB og inkuberet i 45 minutter i en opløsning indeholdende det biotinylerede sekundære antistof (gede anti-kanin IgG, Vectastain Elite Kit, Vector Laboratories, Burlingame, Californien, USA). Efter tre andre vaske i WB de blev inkuberet i 1 time i avidin-biotin-kompleks (Vectastain Elite Kit). Vævene blev bagefter skylles og udviklet med 3,3-diaminobenzidin (DAB) substrat (Vectastain Elite Kit) intensiveret med nikkel sulfat til 200 s. Efterfølgende afsnittene blev monteret på gelatine-dækket slides, lufttørret og ryddet i xylen (100%). Objektglassene blev dækglas med Entellan (Merck, Darmstadt, Tyskland). For at kontrollere for specificiteten af den anti-c-Fos antistof signal blev en c-Fos blokerende peptid (Santa Cruz Biotech) til det primære antistof fortynding.
Den immuncytokemisk forarbejdede hjernestamme sektioner blev undersøgt med et lysmikroskop (Axiophot , Zeiss, Oberkochen, Tyskland) koblet til et edb-billedanalysesystem (MCID-M2, version 3.0, Rev 1.1, Imaging Research Inc., Brock University, St. Catharines, Ontario, Canada). Sektionerne blev kodet sådan, at undersøgeren ikke vidste hvilken behandlingsgruppe de kom fra. Fire sektioner fra hjernestammen af hvert dyr blev analyseret, og alle c-fos-positive celler blev tilfældigt talt på den ene side af NTS og AP. For at undgå, at de samme celler blev talt to gange, blev kun hver anden sektion udtaget til analyse. Alle tællinger i hvert afsnit af hvert dyr blev beregnet til opnåelse af antallet af c-fos-positive celler i NTS og AP af dette dyr. Disse middelværdier fra hvert dyr blev derefter anvendt til at beregne det gennemsnitlige antal C-Fos-positive celler per sektion i de ensidige NTS og AP i hver forsøgsgruppe.
Bestemmelse af gastrisk volumen
Rotterne blev aflivet ved intraperitoneal injektion af en overdosis af pentobarbital (200 mg /kg) umiddelbart (0 min), 60 eller 120 minutter efter intragastrisk syre loading. Efter eksponering af maven ved en midtlinie laparotomi blev Cardia og pylorus fastspændt. Maven blev udskåret og vejet (vægt 1). Efter indsamling dens indhold i et hætteglas, blev maven vejet igen (vægt 2). Volumenet af maveindholdet blev beregnet ved forskellen vægt 2 - vægt 1 og udtrykt i forhold til legemsvægt (g /kg legemsvægt). Derudover gastrisk volumen genvundet 60 og 120 min efter mavesyre loading blev også udtrykt i forhold til volumenet målt umiddelbart (0 min) efter mavesyre loading.
Intragastrisk pH
Efter eutanasi blev abdomen åbnet af en midterlinjen laparotomi. Maven blev udskåret og åbnet, og intragastrisk pH blev bestemt med et pH-meter, der var udstyret med en Micro Linje pH-elektrode (ThermoOrion, New Hyde Park, NY, USA) og kalibreret med standard buffere med pH 4,01, 7,00 og 10,00.
Titrering af maveindhold
den maveindhold blev tømt i rør, kortvarigt centrifugeres ved 5600 x g (10.000 rpm) og fortyndet 1:10, 1:25 eller 1:50 i 5 ml destilleret vand, fortynding rate afhængigt af mængden af maveindholdet, der blev inddrevet. Hvis der ikke mavesaft blev genfundet, blev den passende mængde Chyme anvendes. Titrering blev udført med 0,1 M NaOH på en Titroline Alpha titreringsopstilling (Schott-Geräte GmbH, Hofheim, Tyskland), indtil endepunktet af pH = 7,0 blev nået. Mængden af syreækvivalenter stede i maven blev beregnet som mmol, og mavesyre målt 60 og 120 min efter mavesyre loading blev også udtrykt i forhold til den surhedsgrad målt umiddelbart (0 min) efter mavesyre loading.
Gastrisk skade
integriteten af maveslimhinden blev undersøgt på makroskopisk niveau. For at kvantificere makroskopisk synlig skade blev maven pinned fladt på en silicium beklædt med elastomer plade og dækket med PBS. Maven blev fotograferet, billedet overføres til en computer, og makroskopisk gastrisk skade vurderes med edb planimetri af en observatør, der var uvidende om den eksperimentelle behandling [1]. Den mucosale område, som synligt hæmoragisk skade blev udtrykt som en procentdel af det samlede areal af den glandulære slimhinde.
Statistik Salg Statistisk vurdering af resultaterne blev udført på SPSS 15.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) med envejs variansanalyse (ANOVA). Disse tests blev udført på trods af, at data fra nogle af forsøgsgrupper ikke opfyldte kriteriet om normalfordeling, fordi denne begrænsning blev forklaret af det begrænsede antal dyr pr gruppe, og fordi der ikke var nogen grund til at antage en ikke-normal fordeling . Den varianshomogenitet blev vurderet med Levene test. Hvis der blev fundet en signifikant interaktion mellem test faktorer, blev post-hoc analyse af gruppeforskelle lavet med Tukey HSD (ærligt signifikant forskel) test eller, i tilfælde af inhomogenitet af afvigelser, med spil-Howell test. Alle data er præsenteret som middelværdi ± SEM, n refererer til antallet af rotter i hver gruppe. I betragtning af den sonderende karakter af undersøgelsen, sandsynlighedsværdier ≤ 0,1 [11, 12] blev betragtet som statistisk signifikant Search Results
undersøgelse 1:. Virkninger af lafutidine på c-Fos-ekspression i hjernestammen, intragastrisk pH og gastrisk mucosal skade efter intragastrisk syre loading
Eksponering af rotte maveslimhinden til HCI (0,25 M) forøgede ekspression af c-Fos i NTS og AP i betydeligt omfang (figur 1A, B og 2A, B), men, i forhold til saltvand, forårsagede ikke nogen væsentlig maveslimhinden skader (Danzer et al. 2004). En lignende observation blev foretaget i nærværende undersøgelse, da der i gennemsnit mindre end 0,2% af den glandulær mucosa præsenteret med makroskopiske abnormiteter, for det meste petekkier (Figur 2C). Medens pH af HCI-opløsning indgivet intragastrisk var 0,51, var pH i mavesaft 2 timer efter HCl udfordring steget til over 2,5 (figur 2D). Figur 1 Mavesyre-fremkaldt ekspression af c-Fos i nucleus tractus solitarii (NTS) og area postrema (AP) i en rotte behandlet med vehikel (A) og en anden rotte behandlet med lafutidine (B). Lafutidine (30 mg /kg) eller dets vehikel (0,5% carboxymethylcellulose) blev indgivet peroralt 30 minutter før maven blev udsat for en exogen syre belastning (0,25 M HCI). To timer efter HCl c-Fos-positive celler i hjernestammen blev visualiseret ved immunocytokemi.
Figur 2 Virkning af lafutidine (10 og 30 mg /kg), i forhold til køretøjet, om antallet af c-fos-positive celler i (a) den nucleus tractus solitarii (NTS) og (B) area postrema (AP), (C) makroskopisk gastrisk mucosal skade (udtrykt i procent af arealet af den glandulære slimhinde) og (D) intragastrisk pH målt 2 timer efter eksponering af maven til HCI (0,25 M). Lafutidine eller vehikel blev administreret ved mavesonde 30 min før indgivelse af HCI. Værdierne repræsenterer middelværdier + SEM, n = 8, hvis ikke andet er anført. * P ≤ 0,1, ** P ≤ 0,05 versus køretøj.
Efter intragastrisk administration af lafutidine (10 og 30 mg /kg), området af gastrisk skade blev nominelt reduceret, men denne virkning ikke nåede statistisk signifikans (figur 2C) . I modsætning hertil blev intragastrisk pH forøget ved enten dosis lafutidine (figur 2D) i betydeligt omfang som afsløret ved envejs ANOVA (F (2,20) = 11,08, P < 0,001) og post-hoc prøve. Syren fremkaldte ekspression af c-Fos i NTS (figur 1A, B og 2A) blev reduceret med lafutidine (10 og 30 mg /kg), og envejs ANOVA beskrevet denne virkning at være statistisk signifikant (F (2,19) = 4,30, P = 0,029). . Tværtimod evne lafutidine at dæmpe syre fremkaldte ekspression af c-Fos i AP nåede ikke statistisk signifikans (figur 1A, B og 2B)
Studie 2: Virkninger af lafutidine på tidsforløbet af gastrisk volumen, surhed og skade efter intragastrisk syre loading
som i undersøgelse 1, udfordring af maven med 0,25 M HCI forårsagede mindre makroskopisk skader, som i gennemsnit dækket mindre end 0,2% af arealet af den glandulære slimhinde (figur 3A). Omfanget af skaden, ikke signifikant forskellig mellem tidspunkterne 0, 60 og 120 minutter efter HCI i køretøj og og cimetidin-behandlede rotter. I lafutidine-behandlede rotter, men omfanget af skaderne 120 min efter sur udfordring var signifikant mindre end umiddelbart efter mavesyre loading (figur 3A). Figur 3 Virkning af lafutidine (30 mg /kg) og cimetidin (10 mg /kg), i forhold til køretøjet, på (A) makroskopisk gastrisk mucosal skade (udtrykt i procent af arealet af den glandulære slimhinde), (B) intragastrisk surhedsgrad (syreækvivalenter i mmol) og (C) vægt af gastrisk indhold (g /kg legemsvægt) målt umiddelbart (0 min), 60 og 120 min efter eksponering af maven til HCI (0,25 M). Lafutidine, cimetidin eller vehikel blev administreret ved mavesonde 30 min før indgivelse af HCI. Værdierne repræsenterer midler + SEM, n = 8. ** P ≤ 0,05 versus tid 0 min under samme behandling, + P ≤ 0,1, ++ P ≤ 0,05 versus tid 60 min under samme behandling, ° P ≤ 0,1, ° ° P ≤ 0,05 versus vehikel samtidig point post-HCI.
mængden af syreækvivalenter stede i de gastriske lumen faldt betydeligt i den 2 timer interval post-HCI i alle behandlingsgrupper (figur 3B). Det meste af faldet i mavesyre forekom inden 60 minutter efter HCI, og der var ingen signifikant forskel i det gastriske surhedsgraden 0 og 60 min efter HCl mellem de tre behandlingsgrupper. I lafutidine rotter var der en yderligere markant fald af gastrisk surhedsgrad i perioden 60-120 min post-HCI, en ændring, der ikke blev set i køretøj og og cimetidin rotter (figur 3B). Faldet i mavesyre 120 min post-HCI i lafutidine-behandlede rotter signifikant mere markant end i vehikelbehandlede dyr (figur 3B). Når gastrisk surhed måles 60 og 120 minutter efter HCI blev udtrykt i forhold til den surhedsgrad målt umiddelbart (0 min) efter mavesyre påsætning blev det konstateret, at faldet af mavesyre 120 min post-HCI set i lafutidine-behandlede rotter var mest udtalt sammenlignet med den, der ses i køretøj og og cimetidin-behandlede rotter (figur 4A). Figur 4 Virkning af lafutidine (30 mg /kg) og cimetidin (10 mg /kg), i forhold til køretøjet, på (A) intragastrisk syreindhold og (B) vægt af gastrisk indhold målt 60 og 120 minutter efter eksponering af maven til HCI (0,25 M) og udtrykt som en procentdel af de respektive værdier målt umiddelbart efter mavesyre loading (0 min). Lafutidine, cimetidin eller vehikel blev administreret ved mavesonde 30 min før indgivelse af HCI. Værdierne repræsenterer midler + SEM, n = 8. ** P ≤ 0,05 versus tid 0 min under samme behandling, + P ≤ 0,1, ++ P ≤ 0,05 versus tid 60 min under samme behandling, ° P ≤ 0,1, ° ° P ≤ 0,05 versus vehikel samtidig point post-HCI.
vægten af maveindholdet i forhold til legemsvægt (g /kg) blev beregnet som et indirekte mål for gastrisk tømning. Som vist i figur 3C, maveindholdet vægt faldt betydeligt over tid i alle behandlingsgrupper og 60 samt 120 min post-HCI var signifikant mindre end umiddelbart efter mavesyre loading. Lafutidine- og cimetidin rotter afveg fra vehikelbehandlede rotter i to aspekter. Først umiddelbart efter sur udfordring maveindholdet vægt var signifikant højere i lafutidine- og cimetidin-behandlede dyr end i kontrol- rotter (figur 3C). For det andet, når den måles 120 min post-HCI i lafutidine- og cimetidin-behandlede dyr, er denne parameter var signifikant lavere end den, der måles 60 minutter efter HCI, mens der i vehikelbehandlede rotter registreres maveindholdet vægte 60 og 120 minutter efter HCl var ikke signifikant forskellige fra hinanden (figur 3C).
Siden den første gastrisk volumen i lafutidine- og cimetidin-behandlede dyr var højere end i kontrol rotter (figur 3C), tidsforløbet for gastriske mængdeændringer i den forskellige behandling grupper er vanskeligt at sammenligne med hinanden, fordi det kan være differentielt påvirket af den oprindelige mængde. Derfor maveindholdet genvundet 60 og 120 minutter efter HCl blev også udtrykt i procent af den mængde målt umiddelbart (0 min) efter mavesyre loading (Figur 4). På denne måde blev det konstateret, at faldet i gastrisk volumen 120 min post-HCI i lafutidine-behandlede rotter var mere udtalt end i vehikelbehandlede rotter (figur 4B).
Diskussion
Den vigtigste resultater af den aktuelle undersøgelse kan sammenfattes som følger. Lafutidine hæmmer vagale afferente signalering af en mavesyre fornærmelse, hvilket rejser muligheden for, at lafutidine hæmmer syre-induceret mavesmerter. Evne lafutidine at mindske surhedsgrad efter udsættelse for overskydende HCI kan ikke forklares ved dets antisekretorisk aktivitet og afspejler sandsynligvis fortynding og /eller tømning af syre belastning ind i duodenum.
Vagus afferente signalering af en mavesyre fornærmelse var visualiseret ved c-Fos-ekspression i medullære hjernestammen, at en standardmetode i funktionel neuroanatomi afgrænse stimulus-fremkaldte aktivering af neuroner [13, 14]. På denne måde er det tidligere blevet vist, at eksponering af rotte maven til overskydende koncentrationer af HCI stimulerer neuroner i hjernestammen [1, 2]. Udseendet af c-Fos protein blev målt 2 timer efter HCl, eftersom oversættelsen af c-fos mRNA til c-Fos-proteinet når sit maksimum mellem 1 og 3 timer efter stimulus [2]. Vi begrænset vores analyse til hjernestammen, fordi eksponering af rotte maven til HCI inducerede ikke nogen c-fos-mRNA og c-Fos protein i dorsale horn af den bageste thorakale rygmarv som modtager gastrisk input via spinale afferente neuroner [1, 2]. Disse data og evne kronisk bilateral subdiaphragmatic vagotomi at undertrykke mavesyre-fremkaldt ekspression af c-fos mRNA [1] viser, at gastrisk udfordring med HCI signaleres til hjernestammen via vagale afferente.
Induktion af c-fos-mRNA og c-Fos protein i NTS, det centrale fremspring område af vagale afferente, er relateret til den intragastrisk administrerede HCl-koncentration [1, 2]. En sammenlignende analyse af den medullære c-Fos-induktion og gastrisk beskadigelse indikerer, at afferente signalering af mavesyre udfordring ikke er direkte relateret til dannelsen af åbenlys mucosal skade, idet c-Fos ekspression i NTS kan fremkaldes af HCl-koncentrationer (0,15 - 0,35 M), der ikke fremkalder nævneværdige makroskopiske læsioner og forårsage lidt histologiske skader [1, 2]. Fordi suprafysiologiske koncentrationer af HCl (0,15 M eller højere) kræves for at inducere c-fos i NTS, er det blevet udledt, at kun en massiv stigning i proton gradient over syre-tight maveslimhinden barriere er i stand til at drive tilstrækkelige protoner ind lamina propria, hvor de kan excitere vagus afferente nervefibre enten direkte eller indirekte via neuroaktive faktorer frigivet i vævet [2]. Denne forsøgsopstilling er således tænkt at modellere patofysiologiske omstændigheder, hvor backdiffusion af luminale syre stimulerer afferente vagusnerver.
Data for den aktuelle undersøgelse viser, at lafutidine administreret intragastrisk ved doser (10 og 30 mg /kg) fundet tidligere at være gastrobeskyttende [5 , 6, 15] reducerede afferente signalering af en mavesyre fornærmelse mod NTS. Denne observation er i overensstemmelse med evnen hos en anden histamin H 2-receptorantagonist, cimetidin, og protonpumpeinhibitoren omeprazol at reducere mavesyre-fremkaldt ekspression af c-Fos i rotte hjernestammen [2]. Da de adfærdsmæssige reaktioner på mavesyre udfordring indikerer, at c-Fos-ekspression i NTS er et korrelat for mavesyre nociception [2, 3] kan det foreslås, at lafutidine har en hæmmende virkning på gastrisk chemonociception. Denne antinociceptive virkning er imidlertid næppe forklares med antisekretoriske aktivitet af lafutidine, eftersom eksponering af maveslimhinden til overskydende exogen syre, såsom 0,25 M HCl vil i sig selv at undertrykke endogen syresekretion af en negativ feedback-mekanisme [16-19 ]. Som følge heraf har brug for to alternative forklaringer, som skal overvejes.
En forklaring, der kommer til at tænke er at antage, at lafutidine, ligesom cimetidin [2], forstyrrer vagale afferente veje, der signalerer syre udfordring maveslimhinden til hjernestammen. Lafutidine kan gøre det (1) ved at hæmme stimulering af vagale afferente neuroner med syre antaste maveslimhinden, (2) ved at trykke signal ledning i vagale afferente neuroner, (3) ved at blokere synaptisk transmission mellem de centrale endelser afferente vagusnerver og NTS neuroner og /eller (4) ved at nedbringe ophidselse af hjernestammen neuroner udtrykker c-Fos som svar på input fra maven.
Hvilke af disse muligheder gælder for virkningerne af lafutidine og cimetidin kræver identifikation af virkningsstedet hvor H 2 receptorantagonister forstyrre afferente vagale veje. Det er tidligere blevet vist, at vagale afferente neuroner, der signalerer mavesyre udfordring for NTS er ufølsomme over for den neurotoksiske virkning af capsaicin [1], og at aktiveringen af denne reaktionsvej ved syre er uafhængig af prostaglandiner [20]. Det vagale afferente system, inhiberet af lafutidine forekommer således at være fundamentalt forskellig fra den af capsaicin-sensitive spinal afferente neuroner, som menes at mediere evne lafutidine at beskytte den gastrointestinale slimhinde mod skader [6-8, 15, 21-23]. Mens vagus afferenter synes at blive inhiberet via en H 2-receptor-afhængig mekanisme, er capsaicin-sensitive spinal afferenter aktiveret eller sensibiliseret ved lafutidine, men ikke andre H 2 receptorantagonister, hvilket resulterer i frigivelsen af den beskyttende messenger calcitonin gen-relateret peptid [6-8, 15, 21-23]. Prostaglandiner kan også spille en rolle i den gastrobeskyttende virkning af lafutidine mod stress [23].
Anden forklaring på den inhiberende virkning af lafutidine på mavesyre-evoked c-Fos-ekspression i hjernestammen tager højde for, at lafutidine faldt betydeligt surheden af exogene mavesyre belastning. Uanset hvilken mekanisme lafutidine letter elimineringen af mavesyre belastning, vil det også formindske stimulus for vagale afferente signalering til NTS. Hvilken af de to mekanismer - direkte hæmning af vagale afferente system eller reduktion af stimulus styrke - er mere relevant, kan ikke afgøres uden elektrofysiologisk karakterisering af effekten af H 2-receptor-antagonister på vagale afferente systemet
En direkte. analyse af gastrobeskyttende virkning lafutidine i den aktuelle undersøgelse var uden for rækkevidde, fordi mavesyren bruges her belastning (0,25 M HCI) inducerede kun minimal gastrisk beskadigelse, der ikke kunne skelnes fra den, der ses efter intragastrisk indgivelse af saltopløsning [2]. Som følge heraf, mavesyre-induceret beskadigelse forblev uændret ved lafutidine i undersøgelse 1, selv om der var en tendens til undertrykkelse af gastrisk læsion dannelse. Analyse af tidsforløbet af virkningen af lafutidine i studie 2, viste imidlertid, at lafutidine modsætning køretøj, accelereret genopretning fra HCI-induceret gastrisk beskadigelse.
Gastrobeskyttende potentiale lafutidine er desuden forudset fra dets virkning at øge intragastrisk pH og reducere gastrisk surhedsgrad efter udsættelse for et eksogent syre belastning. Da, som beskrevet ovenfor, er endogen mavesyresekretion undertrykt af en exogen syre belastning så højt som 0,25 M HCI, virkningen af lafutidine at mindske mavesyre kan være resultatet af fortynding, neutralisering eller tømning af syren belastning i duodenum. Det har tidligere vist sig, at eksponering af maven til suprafysiologiske koncentrationer af syre inhiberer gastrisk tømning og forårsager fluid sekretion [2, 9], som i den aktuelle undersøgelse blev afspejlet i den relativt langsomme fald i mavens volumen over 2 timer interval stolpe . HCI
Lafutidine og cimetidin syntes at fremskynde gastrisk tømning i perioden 60-120 min post-HCI som indirekte udledes af et fald i gastrisk volumen, der var mere udtalt end i vehikelbehandlede dyr.