Forskellige virkninger af intragastrisk syre og capsaicin på mavetømning og afferent input til rotten rygmarven og hjernestammen

Forskellige virkninger af intragastrisk syre og capsaicin på gastrisk tømning og afferent input til rotten rygmarven og hjernestammen
Abstract
Baggrund
Saltsyre (HCI) er en potentiel trussel for integriteten af ​​maveslimhinden og er kendt at bidrage til øvre mavesmerter. Vi har tidligere vist sig, at maveslimhinden udfordring med overskydende HCl signaleres med rotte hjernestammen, men ikke rygmarv, som visualiseret ved ekspression af c-fos-messenger ribonukleinsyre (mRNA), en surrogatmarkør for neuronal excitation. Denne undersøgelse undersøgte, om maveslimhinden udsættelse for capsaicin, en stimulans af nociceptive afferenter, der ikke skader den gastriske mucosa, signaleres til både hjernestammen og rygmarven, og hvorvidt forskelle i afferente signalering af gastrisk HCI og capsaicinpåvirkning er relateret til forskellige effekter på gastrisk tømning. Search Results Salg Rotter blev behandlet intragastrisk med bærer, HCl eller capsaicin, aktivering af neuroner i hjernestammen og rygmarven blev visualiseret ved in situ hybridisering autoradiografi i c-fos-mRNA og mavetømning udledes opbevaring af intragastrisk administrerede fluid. I forhold til køretøjet, HCI (0,5 M) og capsaicin (3,2 mM) steg c-fos-transkription i nucleus tractus solitarii med faktorer på 7,0 og 2,1, henholdsvis. Capsaicin forårsagede også en 5,2-fold stigning af c-fos-mRNA-ekspression i lamina I i den kaudale thorakale rygmarv, selv om antallet af c-fos mRNA-positive celler i dette lag var meget lille. Således i gennemsnit kun 0,13 og 0,68 c-fos mRNA-positive celler blev talt i 0,01 mm sektioner af den ensidige lamina jeg efter intragastrisk administration af køretøj og capsaicin, hhv. I modsætning hertil intragastrisk HCI inducerede ikke c-fos-mRNA i rygmarven. Måling af gastrisk væskeretention afslørede, at HCI undertrykte ventrikeltømning mens capsaicin ikke gjorde.
Konklusion
Resultaterne af denne undersøgelse viser, at maveslimhinden udsættelse for HCI og capsaicin forskelligt overføres til hjernestammen og rygmarven. Eftersom kun HCI blokke gastrisk tømning, antages det, at de to stimuli transduceres af forskellige afferente pathways. Vi udlede, at HCI udelukkende signaleres med gastrisk afferente vagusnerver mens capsaicin forarbejdes både gastriske vagus og tarm spinal afferente.
Baggrund
mavesyre-relaterede sygdomme er blandt de mest udbredte slimhinder sygdomme i øvre mave-tarmkanalen. Der er også tegn på, at saltsyre (HCl) bidrager til smerter forbundet med gastro-øsofageal refluks og mavesår sygdom samt til ikke-kardiale brystsmerter og funktionel dyspepsi [1-3]. Gastrisk chemonociception fremkaldt ved udsættelse af rotte maven til overskydende HCl medieres af vagale afferente neuroner, eftersom visceromotor smerte respons på intragastrisk (IG) indgivelse af HCl er ophævet af bilateral vagotomi, hvorimod visceromotor reaktion på distension forbliver uændret [4] . Denne konstatering er i overensstemmelse med vores observation, at IG administration af HCI signaleres til nucleus tractus solitarii (NTS) af rotte hjernestammen, den centrale afslutning område af vagale afferente, som visualiseret ved ekspression af messenger ribonukleinsyre (mRNA) for den umiddelbart tidlige gen c-fos, hvorimod ingen induktion af c-fos-mRNA ses i rygmarven [5, 6]. Tilsvarende gastrisk udfordring med ammoniumhydroxid inducerer c-fos-mRNA og protein kun i hjernestammen, men ikke rygmarv, af rotte [7]. Mens både HCI og ammoniumhydroxid skade maveslimhinden ved koncentrationer, der forårsager næsten maksimal oversættelse af c-fos-genet i NTS [7], capsaicin er et kemikalie, vækker gastrointestinale afferente neuroner [8-10] uden at forårsage skade på rottemave [11]. Dette skyldes, capsaicin stimulerer afferente neuroner ved gating transiente receptor potentielle ionkanaler af vanilloidreceptor type 1 (TRPV1), som er udtrykt af både vagale og spinal afferente neuroner innerverer rotte maven og tarmen [12-16].
Det overordnede mål af denne sonderende undersøgelse var at teste, om maveslimhinden udfordring med capsaicin og overskydende HCI differentielt transmitteres til rotte hjernestammen og rygmarven, og om den differentierede behandling af de to stimuli foregår på samme niveau som den øvre mavetarmkanal. To sæt eksperimenter blev udført for at løse disse spørgsmål. I den første undersøgelse, IG administreret capsaicin og HCI blev sammenlignet i deres virkninger på ekspressionen af ​​c-fos-mRNA i NTS og i den kaudale torakale rygmarv, der modtager tætteste afferent input fra rat maven [17, 18]. Det var især undersøgt, om IG administration af HCI og capsaicin har en særskilt virkning på neuroner i specifikke lag og kerner af den dorsale rygmarv. Koncentrationerne af HCI (0,5 M) og capsaicin (0,64 og 3,2 M) undersøgt i disse forsøg blev udvalgt fra tidligere eksperimenter. Eksponering af rotte maveslimhinden til HCI (0,5 M) forårsager en karakteristisk, men submaksimal induktion af c-fos-mRNA i hjernestammen [5], mens IG administration af 0,64 mM capsaicin er maksimalt effektiv til at øge gastrisk mucosal blodstrøm i en sensorisk neuron -afhængig måde [19].
Da det blev konstateret, at afferente signalering af HCI og capsaicin til NTS og rygmarven er anderledes, er formålet med den anden undersøgelse var at undersøge, om HCI og capsaicin indflydelse gastrisk motilitet og tømning i en differential måde. Det blev begrundet, at størrelsen af ​​c-fos-respons i NTS og rygmarven afhænger både af koncentrationen af ​​de kemiske stoffer og varigheden af ​​deres tilstedeværelse i maven. Det har tidligere vist sig, at IG administration af overskydende HCI hæmmer gastrisk tømning og ændrer intragastrisk tryk [5, 20]. Resultaterne af denne undersøgelse viser, at i modsætning til overskydende HCI, er capsaicin ikke hæmmer ventrikeltømning. Det antages derfor, er, at gastrisk HCI udfordring udelukkende signaleres til hjernestammen via vagale afferente, fordi den tilbageholdes i maven i en længere tidsperiode, hvorimod både gastriske vagus og duodenale spinal afferenter svare IG administration af capsaicin, den tømning heraf i duodenum er ikke retarderet.
Resultater Salg Virkninger af HCI og capsaicin til at inducere c-fos-mRNA i NTS og rygmarven (undersøgelse 1)
som tidligere illustreret [5, 21], IG indgivelse af 0,5 M HCI forårsagede mange neuroner i NTS til at udtrykke c-fos-mRNA sammenlignet med IG administration af fysiologisk saltvand. Antallet af c-fos mRNA-positive celler per sektion ses efter IG administration af HCI var 7,0 gange større end efter IG administration af fysiologisk saltvand (figur 1). Antallet af c-fos mRNA-positive neuroner pr NTS sektion talt efter IG administration af vehikel havde tendens til at være højere end efter administration af fysiologisk saltvand, skønt denne virkning var statistisk ikke signifikant (figur 1). I forhold til køretøjet, capsaicin (0,64 og 3,2 mM) forøgede antallet af c-fos mRNA-positive neuroner pr NTS sektion, denne effekt afhængig af koncentrationen af ​​lægemidlet. Som det kan ses i figur 1, kun koncentrationen af ​​3,2 mM capsaicin var i stand til at øge induktionen af ​​c-fos-mRNA med en faktor på 2,1. Fordelingen af ​​c-fos mRNA-positive celler i NTS efter IG udsættelse for HCI (0,5 M) og capsaicin (3,2 mM) var ujævn, det højeste antal aktiverede celler der forekommer i ventromediale del af NTS [22]. Figur 1 Antal c-fos mRNA-positive celler per sektion (0,01 mm) i den ensidige NTS bestemt 45 minutter efter IG administration af NaCl (0,15 M), HCI (0,5 M), vehikel (Veh) og capsaicin (Cap, 0,64 og 3,2 mM). Betyder + SEM, n som angivet. * P < 0,05 versus Veh, ** P < 0,01 versus NaCl. Salg In aftale med tidligere resultater [5], IG udsættelse for 0,5 M HCl inducerede ikke nogen ekspression af c-fos-mRNA i den dorsale halvdel af den kaudale thorakale rygmarv. Det totale antal C-fos-mRNA-positive celler pr dorsale rygmarv sektion talt efter IG udsættelse for fysiologisk saltvand var 1,30 ± 0,29 (n = 4) og efter IG udsættelse for HCl 1,33 ± 0,18 (n = 4). Denne mangel på virkning af HCI blev også set, når fordelingen af ​​c-fos mRNA-positive celler til LI, LII, LIII, LIV, LV, AX og IMLN efter IG administration af HCI blev sammenlignet med den efter IG administration af fysiologisk saltvand ( Figur 2A). IG administration af capsaicin (3,2 mM) ligeledes ikke kunnet øge ekspressionen af ​​c-fos-mRNA i den dorsale rygmarv, idet det samlede antal C-fos-mRNA-positive celler per sektion talt efter IG udsættelse for køretøjet var 2,19 ± 0,32 (n = 6) og efter IG udsættelse for capsaicin var 1,94 ± 0,23 (n = 7). Analyse af fordelingen af ​​c-fos mRNA-positive celler til LI, LII, LIII, LIV, LV, AX og IMLN afslørede imidlertid, at capsaicin forårsagede en signifikant 5,2-fold stigning af c-fos-mRNA-ekspression i LI, som gik parallelt med et signifikant fald i dannelsen af ​​c-fos-mRNA i LIII og LIV (figur 2B). Det skal bemærkes, at niveauet af c-fos-transkription var meget lav, som typisk mindre end 0,7 c-fos mRNA-positive celler pr lamina blev talt i sektionerne 0,01 mm af den ensidige dorsale rygmarv (Figur 2). Derfor blev forsøg med HCI og capsaicin strengt løbe parallelt med dem, der involverer den respektive kontrol /køretøj løsning (figur 2). Figur 2 Antal c-fos mRNA-positive celler per sektion (0,01 mm) i forskellige lag og områder af den ensidige dorsale halvdel af den kaudale thorakale rygmarv bestemt 45 minutter efter IG indgift af (A) NaCl (0,15 M), HCI (0,5 M), (B) køretøj (Veh) og capsaicin (Cap, 3,2 mM). Graferne viser tællingerne for lagene I-V (LI-LV), område X (AX) og intermediolaterale kerne (IMLN). Betyder + SEM, n som angivet. * P < 0,05, ** P < 0,01 versus Veh.
Effekter af HCl og capsaicin på intragastrisk tryk og gastrisk væske opsving (studie 2)
baseline IGP målt før administration af ethvert medium var mellem 400 og 500 Pa [20]. IG injektion af en 2 ml væske bolus steg IGP til et niveau, hvis størrelse var uafhængig af, om den indsprøjtede fluid var saltvand, HCI (0,35 M), vehikel eller capsaicin (3,2 mM) som bestemt 2-3 min efter injektion (figur 3A ). I modsætning hertil tidsforløbet for den efterfølgende nedgang i IGP afhang af arten af ​​den administrerede medium. Efter injektion af saltvand eller vehikel, IGP faldt mere betydeligt hurtigere end efter injektion af HCl eller capsaicin, henholdsvis (figur 3B). Således i HCl-og capsaicin-eksponerede maver IGP ikke signifikant falder under 30 min observationsperioden efter injektion, hvorimod i NaCl- og vehikel-eksponerede maver IGP faldt betydeligt til niveauer på ca. 65% af den IGP målte 2-3 min efter injektion (figur 3B). En anden virkning af HCI var at forbedre gastrisk væskeretention som udledt fra et opsving 100% af den injicerede væskevolumen fra maven 30 min efter injektion (figur 3C). I modsætning hertil blev 30 minutter efter administrering af saltopløsning, vehikel eller capsaicin kun 30-60% af den injicerede væskevolumen genvandt (figur 3C). Figur 3 Virkninger af intragastrisk injektion af NaCl (0,15 M), HCI (0,35 M), vehikel (Veh) og capsaicin (Cap, 3,2 mM) på (A) første stigning af intragastrisk tryk (IGP), (B) efterfølgende tid forløb IGP og (C) fluidisoleringsudstyret fra maven. NaCl, HCI, Veh og Cap blev injiceret som 2 ml bolus. De i panel A-værdier repræsenterer IGP nåede 2-3 min efter injektion. De IGP værdier målt i perioderne 9-10 minutter og 29-30 minutter efter injektion (panel B) er udtrykt som en procentdel af den oprindelige IGP stigning indspillet 2-3 min efter injektion, og inddrivelse mavens volumen (panel C ) målt 30 minutter efter bolusinjektion er udtrykt som en procentdel af injektionsvolumen (2 ml). Betyder + SEM, n = 6-13. ** P < 0,01 versus IGP målt 2-3 min efter injektion; ++ P < 0,01 versus NaCl.
Diskussion
Resultaterne af den foreliggende undersøgelse viser, at IG administration af HCI og capsaicin til rotter frembringer differentielle indgange til NTS og thorax rygmarven, som er forbundet med forskellige virkninger på mavetømning. Som tidligere beskrevet [5, 7], gastrisk signalering til hjernestammen og rygmarven blev visualiseret ved ekspression af de inducerbart gen c-fos på mRNA-niveauet, en metode, der er etableret som et standardværktøj i funktionel neuroanatomi at afgrænse stimulus -evoked aktivering af neuroner [23, 24]. Transkription af c-fos-genet begynder inden for minutter efter neuronal excitation [23, 24] og i NTS synes at være maksimal 45 min efter gastrisk HCI udfordring [5]. Selv udsættelse for HCI (0,35-0,7 M) inducerer maveslimhinden skade i en koncentration-relateret måde, der er bevis for, at den afferente signalering af gastrisk HCI udfordring ikke er direkte relateret til dannelsen af ​​slimhinden skade, fordi ekspression af c- fos-genet i NTS kan stimuleres af IG koncentrationer af HCI som inducerer ringe, om nogen, epitelbeskadigelse [5, 7]. Det har derfor været en hypotese [5, 7], en massiv forøgelse af H + ion gradient over maveslimhinden barriere er i sig selv tilstrækkelig til at drive H + ioner i lamina propria, hvor de kan excitere vagus afferente nervefibre enten direkte [25, 26] eller indirekte via neuroaktive faktorer frigivet i vævet.
topografiske fordeling af c-fos mRNA-positive celler i NTS var ujævn men lignende efter IG administration af HCI og capsaicin. Som tidligere vist ved immunhistokemi [22], blev det højeste antal af HCI-aktiverede neuroner ses i ventromediale del af NTS. Bortset fra vagus gastrisk input [27], dette område af NTS også modtager input fra spinal lamina I neuroner via spinosolitary tarmkanalen [28-30]. Den relative bidrag vagus og spinal input til denne del af NTS følgende kemiske stimulering af maven er endnu ikke fastslået.
Den foreliggende undersøgelse bekræfter, at overskydende gastrisk HCI undlader at fremkalde c-fos mRNA og c-Fos protein i dorsale horn af den bageste thorakale rygmarv [5, 7], som modtager den tætteste input fra afferente neuroner innerverer rottemave [17, 18]. Lignende resultater er blevet gjort følgende eksponering af rotter maveslimhinden til ammoniumhydroxid [7]. Det fremgik således, som om gastrisk udfordring med skadelige kemikalier signaleres ved afferente vagusnerver kun er en formodning, der blev afvist af det aktuelle fund, at afferent input fra capsaicin-eksponerede mave sendt både til rygmarven og hjernestammen. Dette resultat er i overensstemmelse med ekspressionen af ​​TRPV1, capsaicin receptoren, af både vagale og spinale afferente neuroner innerverer rotte mavetarmkanalen [12-16]. Retrograd sporing har vist, at 80 og 71% af de knudrede og dorsale rodganglieneuroner forsyner rottemave henholdsvis ekspres TRPV1 [16]. Når direkte påført på somata, capsaicin exciterer 90% af dorsale rodganglieneuroner og 59% af de knudrede ganglion-neuroner rager til rotten maven [31]. Mens TRPV1 er let at opdage i knudrede ganglier, niveauet af TRPV1-ekspression i de fleste vagus afferente nervefibre i maven er under tærsklen på immunohistokemisk påvisning [12]. Dette tilfælde kunne forklare, hvorfor IG administration af capsaicin inducerer forholdsvis lidt ekspression af c-fos-mRNA i NTS. Vi mener ikke, at den lille virkning af capsaicin skyldes utilstrækkelige dosering, fordi det tidligere har vist sig, at IG administration af 0,64 mM capsaicin er maksimalt effektiv til at øge gastrisk mucosal blodstrøm i en sensorisk neuron-afhængig måde [19].
Ligesom HCI, capsaicin administreret i rotten maven ikke væsentligt øge den samlede udtryk af c-fos mRNA i dorsale halvdel af den bageste thorax rygmarven. regional analyse afslørede imidlertid, at capsaicin forårsagede neuroner i den overfladiske lamina I i dorsale horn til at udtrykke c-fos-mRNA, en virkning, som ikke blev set efter IG administration af HCI. Dette fund opnået med capsaicin er i overensstemmelse med projektionen af ​​viscerale afferente neuroner til lamina I og den overfladiske del af lamina II samt til lamina V og område X af rotte og kat rygmarv [17, 32]. Vores data indikerer, at indgivelse af capsaicin ind i de gastriske lumen aktiverer sensoriske neuroner der rager primært lamina I i rygmarven. På baggrund af denne finde kan det udelukkes, at c-fos udtryk er en utilstrækkelig metode til at visualisere kemoreceptorernes signalering fra mavens lumen til rygmarven, og at svigt af gastrisk HCI udfordring at fremkalde c-fos mRNA i rygmarven repræsenterer et falsk negativt resultat. Selvom de neurale sensorer hvorved overskydende HCI er påvist i mavens lumen ikke er kendt, er det tænkeligt, at både TRPV1 og syre-sensing ionkanaler (ASIC) såsom ASIC3 er involveret [33]. Da både TRPV1 og ASIC3 udtrykkes af et flertal af dorsale rodganglieneuroner leverer rotte mave [16], forekommer det usandsynligt, at IG HCI undlader at fremkalde c-fos mRNA i rygmarven, fordi de respektive afferente ikke bærer den passende syre sensorer.
forhold til antallet af neuroner, der udtrykker c-fos-mRNA i NTS, antallet af c-fos mRNA-positive neuroner i 0,01 mm sektioner af rygmarven var meget lille. Dette afspejler sandsynligvis, at afferent input fra rat maven til rygmarven er mindre i forhold til det spinale input fra somatiske væv og at elektrofysiologisk karakteriseret spinal afferenter næppe innerverer slimhinden i mave-tarmkanalen [34, 35]. Det lave niveau af c-fos-transkription i lagene af den dorsale rygmarv gjort det obligatorisk at køre forsøg med HCI og capsaicin strengt parallelt med dem, der involverer den respektive kontrol /bærestof-opløsning. Vi hypotesen, at den tilsyneladende forskellig fordeling af c-fos mRNA-positive celler i den dorsale rygmarv fra kontrolrotter, som vist i de to paneler af figur 2, kan ikke kun afspejler inter-eksperiment variabilitet men også forskellige karakter kontrollen /bærestof opløsning: mens køretøjet for HCl var fysiologisk saltvand, køretøjet til capsaicin blev saltvand indeholdende ethanol og Tween 80.
effekten af ​​IG capsaicin at øge c-fos-mRNA-induktion i lamina i i rygmarven var forbundet med et signifikant fald i c-fos-mRNA-ekspression i lagene III og IV. Vi har ikke nogen straight-forward forklaring på denne observation. Da lagene III og IV ikke synes at modtage direkte input fra indvoldene [17, 32], vi hypotesen, at reduktionen af ​​c-fos mRNA dannelse i disse lagene er en indirekte effekt af capsaicin. Tænkes, visceral afferent input via lamina I neuroner aktiverer hæmmende veje, der trykkes ophidselse af lamina III og IV neuroner.
Afferent signalering af maveslimhinden udsættelse for capsaicin og overskydende HCl er ikke kun bestemt af koncentrationen af ​​det skadelige kemiske men også af varigheden af ​​sin tilstedeværelse i den gastriske lumen. Det har tidligere vist sig, at i forhold til saltvand, IG administration af HCI til bedøvede rotter forlænger væskeretention i maven og forsinkelser tilpasning af IGP [7, 20]. HCI-induceret gastrisk retention resultater fluid fra hæmning af gastrisk tømning og forbedret mavesaft, bicarbonat og slim sekretion [20, 36], men analyse af maveindholdet var uden for rammerne af denne undersøgelse. HCl-fremkaldte hæmning af mavetømning medieres af neurale reflekser, der er initieret både i maven og duodenum [20, 37-40]. Koncentrationen af ​​HCI testet for dens gastropyloric motoriske virkninger i bedøvede rotter blev reduceret til 0,35 M, fordi anæstesi svækker maveslimhinden barriere for HCI og IG koncentrationen af ​​HCI (0,5 M) testet for dets virkning på central c-fos-ekspression inducerer omfattende skade i bedøvede rotter, men forårsager mindre gastrisk skader i bevidste dyr [5]. Som forsøgene viste, gastrisk eksponering for HCI og capsaicin modificeret gastropyloric motilitet i en differential måde. Mens ventrikeltømning blev blokeret af HCI men forlod uændret af capsaicin, blev tilpasningen af ​​IGP forhindret af både HCI og capsaicin. Virkningen af ​​capsaicin at forsinke IGP tilpasning kan være relateret til dets evne til at inducere kontraktion eller relaksation af rotte gastrisk muskulatur, den type respons, afhængigt af dosis af capsaicin, mavens region og muskellag under undersøgelse [19, 41-43 ].
med hensyn til den uensartede virkning IG HCI og capsaicin på spinal c-fos-ekspression var det særligt vigtigt at bemærke, at i modsætning HCI, capsaicin undladt at forbedre mavesaft genvinding, hvilket betyder, at gastrisk tømning forekom fejlfri og IG administreret capsaicin blev hurtigt transporteret ind i den øvre tyndtarm. Det kan derfor hævdes, at capsaicin-fremkaldte c-fos respons i NTS, hvilket var mindre end det HCI, og rygmarven skyldes capsaicin-fremkaldte excitation af både mave og tarm afferente, mens excitatoriske effekt af HCl er stort set begrænset til gastrisk afferenter. Svigt af gastrisk HCI udfordring at inducere c-fos-ekspression i rygmarven kan ikke forklares ved den rapporterede evne af vagale afferente at aktivere faldende veje og derved inhibere afferent input til rygmarven [44, 45], fordi bilateral kronisk vagotomi mislykkes hvilket enhver stigning i spinal c-fos mRNA induktion grund gastrisk HCI udfordring [5]. Der er andre måder at forklare den differentielle evne IG HCI og capsaicin at inducere c-fos-mRNA i NTS og rygmarven, men analysen af ​​disse faktorer var uden for rammerne af denne undersøgelse. For eksempel er der tegn på, at capsaicin lidt absorberes i mavens væg [19], hvilket også ville forklare, hvorfor IG administreret capsaicin er forholdsvis svag i stimulere gastrisk afferente vagusnerver rager til NTS, mens capsaicin transporteres til øvre tyndtarm kan mere nemt nå og stimulere spinal afferente nerveterminaler i den intestinale lamina propria.
grund af sin eksplorativ karakter, den aktuelle undersøgelse har sine begrænsninger. Således differentiel effekt af IG administreret capsaicin og HCI på vagale og spinal afferente veje vil sandsynligvis afhænge ikke blot af den gastriske tømning sats og absorptionsegenskaberne kinetik HCI og capsaicin, men også af omfanget af mucosal skade og omfanget af mucosale blod flyde. Mens integritet maveslimhinden kun forstyrres af HCI [5, 7, 46], men ved at capsaicin [11], gastrisk mucosal blodstrøm er forhøjet ved både capsaicin [19] og backdiffusing HCI [46].
Konklusion
Gastrisk udfordring med HCI og capsaicin differentielt signaleres til NTS og rygmarven, hvilket viser, at de to stimuli behandles af forskellige nociceptive afferente pathways. Da HCI hæmmer mavetømning, hvorimod capsaicin ikke gør, er det udledes, at HCl-fremkaldte afferent input til NTS overføres af vagale afferente i maven, mens aktiveringen af ​​NTS og spinal lamina I neuroner efter capsaicin medieres af både vagal afferenter i maven og ved spinal afferenter i den øvre tyndtarm. Yderligere forsøg er nødvendig for at bestemme, hvordan disse resultater vedrører gastrisk chemonociception. Efter aftale med vores c-fos data, er nociception fremkaldt af overskydende gastrisk HCI medieret af vagus afferente neuroner [4], og det venter at blive undersøgt, hvilke afferente veje relæ nociception fremkaldt af gastrisk capsaicin. Mechanonociception fremkaldt af udspiling af maven er tilvejebragt gennem spinal afferenter [4], selv om ekspression af c-fos ses både i rygmarven og i større udstrækning, i hjernestammen [47].
Metoder
Dyr
undersøgelsen blev godkendt af en etisk komité på Forbundsministeriet for Uddannelse, Videnskab og Kultur for Republikken Østrig 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 anvendte dyr og deres lidelser blev minimeret. Kvindelige alderskategori Sprague-Dawley rotter (Abteilung für Labortierkunde und -genetik, Medical University of Vienna, Himberg, Østrig), der vejer 180-220 g, blev anvendt. De blev holdt i grupper på fire i plastik gennemsigtig bure under standardbetingelser; lys var på fra 06:00 til 18:00.
Eksperimentelle protokoller
Alle eksperimenter fandt sted under den lette fase fra 8:00 til 00:00. Tyve timer før begyndelsen på forsøgene blev rotterne frataget mad for at sikre, at maven var tom på tidspunktet for eksperimenterne, mens vand var tilgængeligt ad libitum under hele denne forberedende fase. Desuden blev rotterne anbragt i grupper på to på et gulv gitter for at forhindre coprophagy. To studier med forskellige eksperimentelle protokoller blev udført.
Undersøgelse 1 blev udført med ikke-bedøvede dyr. Fysiologisk saltvand (0,15 M NaCl), HCI (0,5 M), capsaicin (0,64 og 3,2 mM) eller dens vehikel blev administreret IG ved et volumen på 10 ml /kg gennem en blød spædbørnsernæring rør (ydre diameter 2,2 mm, Portex, Hythe , UK). Efter 45 min blev rotterne aflivet ved intraperitoneal injektion af en overdosis af pentobarbital (200 mg /kg, Intervet, Wien, Østrig) og deres hjernestamme og rygmarv fjernes hurtigt. Capsaicin (Sigma, Wien, Østrig) blev opløst i et medium indeholdende 10% Tween 80, 10% ethanol og 80% fysiologisk saltopløsning, hvilket gav stamopløsninger af 2 og 10 mg /ml (6,4 og 32 mM) capsaicin. Disse stamopløsninger blev derefter fortyndet med fysiologisk saltvand til opnåelse af testopløsninger af 0,64 og 3,2 mM capsaicin hhv. Køretøjet til capsaicin bestod af 1% Tween 80, 1% ethanol og 98% fysiologisk saltvand
Studie 2 blev udført med dyr, som blev bedøvet med phenobarbital (230 mg /kg intraperitonealt, Sigma). Og placeret på et termostateret tabel bevare deres rektal temperatur ved 37 grader Celsius [20]. Rotterne blev derefter udstyret med en trachealkanyle at lette spontan vejrtrækning. En kanyle i den venstre halsvene blev anvendt til kontinuerlig infusion af fysiologisk saltvand (1,5 ml /time) for at undgå dehydrering. Efter en midtlinie laparotomi en IG kateter (ydre diameter: 2,2 mm) blev indsat i maven via spiserøret, og maven skylles [20]. Med sin spids er anbragt i corpus region, blev kateteret anvendes til at registrere intragastrisk tryk (IGP) via en tryktransducer og at injicere fluid ind og dræne det fra maven [20]. Denne metode til IGP måling er blevet beskrevet og valideret i en tidligere undersøgelse [20]. Efter en ækvilibreringsperiode på 30 minutter blev en 2 ml væske bolus langsomt injiceret i maven over en periode på 5 s og efterladt i maven i et tidsrum på 30 minutter, hvorefter maven blev drænet, og vægten af ​​det udvundne fluid bestemmes . Udvindingen af ​​fluidum fra maven (et indirekte mål for mavetømning) blev udtrykt i procent af vægten af ​​fluidet administreret i maven [20]. Hver rotte blev underkastet forsøg 4 indsprøjtning /recovery med intervaller på 15 min, hvorunder maven blev efterladt tom. Først blev to priming forsøg med saltvand udført, efterfulgt af enten en test forsøg med saltvand og en test forsøg med HCI (0,35 M) eller af en test forsøg med køretøj og en test forsøg med capsaicin (3,2 mM). IGP blev gennemsnit for perioder på 2-3 min, 9-10 min og 29-30 min efter injektion. Da som tidligere beskrevet [20] peak stigning af IGP efter injektion varierede på grund af forskelle i injektionshastighed, IGP gennemsnit i løbet af 2-3 min efter injektion blev taget som 100%, og IGP registreres under den efterfølgende observation perioder udtrykt som en procentdel af den referenceværdi.
In situ hybridisering autoradiografi
hjernestammen og rygmarven blev hurtigt fjernet og frosset på pulveriseret tøris. Kranssektioner (0,01 mm) blev skåret serielt fra hjernestammen ved rostrocaudal udvidelse af området postrema og den kaudale thorakale rygmarv med en kryostat [5, 6, 22]. Hver sjette sektion blev forarbejdet til in situ-hybridisering med et oligodeoxyribonucleotid probe er mærket ved 3'-enden med [ 35S] deoxyadenosin 5 '(α-thio) triphosphat som beskrevet tidligere [6]. Sektionerne blev dyppet i Ilford K5 fotografisk emulsion, og efter 18-25 dages eksponering i forseglede kasser ved 4 grader Celsius, autoradiogrammerne blev udviklet, og sektionerne kontrastfarvet med hæmatoxylin og dækglas [6]. Specificiteten af ​​proceduren blev bevist ved mangel af hybridiseringssignal når kontrolsnit blev hybridiseret med en blanding af mærket probe med en 100-fold overskud af umærket ( "kold") probe.
Autoradiogrammerne blev undersøgt i et kodet måde med et lysmikroskop (Axiophot, Zeiss, Oberkochen, Tyskland) koblet til et edb-billedanalysesystem (Imaging, St. Catharines, Ontario, Canada). Celler blev betragtet c-fos-mRNA-positive, når deres korn densitet var mindst 10 gange højere end baggrunden [6]. For at øge pålideligheden af ​​de kvantitative resultater blev 5 hjernestamme sektioner og 7-10 rygmarv snit fra hvert dyr evalueret. Disse sektioner blev valgt således, at de var 0,05 mm fra hinanden for at undgå, at de samme celler blev talt to gange. C-fos-mRNA-positive celler per sektion blev talt ensidigt i NTS på niveau med området postrema og i den dorsale halvdel af rygmarven ved den kaudale thorax niveau (T8-T12). Disse strukturer blev identificeret i henhold til Molander og Grant [48] og Paxinos og Watson [49]. I den dorsale halvdel af rygmarven blev fordelingen af ​​c-fos mRNA-positive celler til lag IV (LI-LV), område X (AX) omkring den centrale kanal og intermediolaterale kerne (IMLN) evalueres i overensstemmelse med rotte spinal cytoarchitecture beskrevet af Molander et al. [50] og Molander og Grant [48].

• Gastrointestinal stromal tumor i maven efterligne en levertumor: en sag report
• Ny teknik til galde rekonstruktion ved hjælp af en isoleret gastrisk rør med en vaskulariseret stilken: et levende dyr eksperimentel undersøgelse og den første kliniske case