Differential Wirkungen von intragastrischen Säure und Capsaicin auf die Magenentleerung und afferenten Eingang mit dem Rattenrückenmark und Hirnstamm
Zusammenfassung
hintergrund und Salzsäure (HCl) ist eine potentielle Bedrohung für die Integrität der Magenschleimhaut und bekannt, zu Oberbauchschmerzen beitragen. Wir haben früher festgestellt, dass der Magenschleimhaut Herausforderung mit überschüssigem HCl an der Ratte brainstem signalisiert wird, nicht aber des Rückenmarks, wie durch die Expression von c-fos messenger-Ribonukleinsäure (mRNA) sichtbar gemacht, einen Surrogat-Marker neuronaler Erregung. Diese Studie untersucht, ob der Magenschleimhaut Exposition gegenüber Capsaicin, ein Stimulans nozizeptiver Afferenzen, die nicht die Magenschleimhaut nicht beschädigt, sowohl brainstem signalisiert und Rückenmark und ob Unterschiede in der zuführenden Signalisierung von Magen-HCl und Capsaicinreizung, um verschiedene Effekte im Zusammenhang mit auf Magenentleerung.
Ergebnisse
Ratten wurden behandelt mit Vehikel intragastrically, HCl oder Capsaicin, Aktivierung von Neuronen in Hirnstamm und das Rückenmark wurde von für c-fos mRNA in situ Hybridisierung Autoradiographie sichtbar gemacht, und Magen von dem Halte abgeleitet Entleerung von intragastrically verabreicht Flüssigkeit. Relativ zum Fahrzeug, HCl (0,5 M) und Capsaicin (3,2 mM) erhöhte c-fos-Transkriptions im Nucleus tractus solitarii um Faktoren von 7,0 und 2,1, respectively. Capsaicin verursachte auch eine 5,2-fache Zunahme der c-fos-mRNA-Expression in Lamina I des kaudalen thorakale Rückenmark, obwohl die Zahl von c-fos mRNA-positiven Zellen in diesem Lamina sehr klein war. So werden im Durchschnitt nur 0,13 und 0,68 c-fos-mRNA-positiven Zellen wurden in 0,01 mm Abschnitte der einseitigen Lamina zählte ich folgende intragastric Verabreichung von Vehikel und Capsaicin, respectively. Im Gegensatz dazu scheiterte intragastric HCl c-fos mRNA in das Rückenmark zu induzieren. Die Messung der Magen-Flüssigkeitsretention ergeben, dass HCl Magenentleerung während Capsaicin tat nicht unterdrückt.
Fazit
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass der Magenschleimhaut Exposition gegenüber HCl und Capsaicin differentiell auf den Hirnstamm und Rückenmark übertragen wird. Da nur HCl Blöcke Magenentleerung, wird angenommen, dass die beiden Reize von unterschiedlichen afferente Bahnen transduziert werden. Wir folgern, dass HCl ausschließlich durch Magen-Vagus afferents signalisiert wird, während Capsaicin verarbeitet wird sowohl von Magen-Vagus-und Darm-spinalen Afferenzen.
Hintergrund
Magen-Säure-Erkrankungen gehören zu den häufigsten Schleimhauterkrankungen des oberen Magen-Darm-Trakt. Es gibt auch, dass der Nachweis Salzsäure (HCl), um den Schmerz trägt im Zusammenhang mit gastroösophagealen Reflux und Magengeschwüre sowie an nicht-kardialen Schmerzen in der Brust und funktionelle Dyspepsie [1-3]. Gastric chemonociception durch Exposition der Ratte Magen, um überschüssige HCl hervorgerufen wird durch vagale afferente Neuronen vermittelt wird, da die viszeromotorische Schmerzreaktion auf intragastric (IG) Verabreichung von HCl durch bilaterale Vagotomie abgeschafft wird, während die viszeromotorische Reaktion auf Aufblähung bleibt unverändert [4] . Dieser Befund steht im Einklang mit unserer Beobachtung, dass IG Verabreichung von HCl wird dem Nucleus tractus solitarii (NTS) der Ratte brainstem signalisiert, den zentralen Abschlussbereich des Vagus-Afferenzen, so früh durch Expression von Boten-Ribonukleinsäure (mRNA) für die unmittelbare sichtbar gemacht Gen, c-fos, wohingegen keine Induktion von c-fos mRNA wird in das Rückenmark [5, 6] gesehen. In ähnlicher Weise nur Magen Herausforderung mit Ammoniumhydroxid induziert c-fos-mRNA und Protein in den Hirnstamm, aber nicht Rückenmark der Ratte [7]. Während sowohl HCl und Ammoniumhydroxid die Magenschleimhaut bei Konzentrationen, die in der Nähe maximale Translation des c-fos-Gen in der NTS [7] verursachen verletzen, ist Capsaicin eine Chemikalie, die ohne Schädigung der gastrointestinalen afferenten Neuronen [8-10] erregt Rattenmagen [11]. Dies liegt daran, Capsaicin afferenten Neuronen stimuliert durch transient receptor potential Ionenkanäle von Vanilloid-Typ 1 (TRPV1) Gating, die von beiden Vagus und spinalen afferenten Neuronen innervieren die Ratte Magen und Darm exprimiert werden [12-16].
Die Gesamtziel dieser Sondierungs Studie war zu testen, ob der Magenschleimhaut Herausforderung mit Capsaicin und überschüssiges HCl differentiell an der Ratte Hirnstamm und Rückenmark, und ob der Differentialverarbeitung der beiden Reize auf der Ebene des oberen Magen-Darm-Trakt erfolgt übertragen wird. Zwei Sätze von Experimenten wurden durchgeführt, um diese Fragen anzugehen. In der ersten Studie IG verabreicht Capsaicin und HCl wurden in ihrer Wirkung auf die Expression von c-fos mRNA in der NTS und in der kaudalen thorakalen Wirbelsäule verglichen, die die dichteste afferenten Input aus dem Rattenmagen erhält [17, 18]. Es war insbesondere untersucht, ob die IG Verabreichung von HCl und Capsaicin eine deutliche Wirkung auf Neuronen in bestimmten Schichten hat und Kerne des dorsalen Rückenmarks. Die Konzentrationen von HCl (0,5 M) und Capsaicin (0,64 und 3,2 M) in diesen Experimenten getestet wurden aus früheren Experimenten ausgewählt. Exposition der Ratten-Magenschleimhaut HCl (0,5 M) verursacht eine markante aber submaximalen Induktion von c-fos mRNA im Hirnstamm [5], wobei IG Verabreichung von 0,64 mM Capsaicin in zunehmenden Durchblutung der Magenschleimhaut in einer sensorischen Neurons maximal wirksam ist -abhängig [19].
Da es sich, dass die afferenten Signalisierung von HCl und Capsaicin in die NTS und das Rückenmark ist anders festgestellt wurde, war das Ziel der zweiten Studie zu untersuchen, ob HCl und Capsaicin Einfluss Magenmotilität und Entleeren in eine differentielle Weise. Es wurde gefolgert, daß die Größe des c-fos-Antwort in der NTS und Rückenmark, hängt sowohl von der Konzentration der Chemikalien und die Dauer ihrer Anwesenheit im Magen. Es wurde zuvor gefunden, daß IG Verabreichung von überschüssigem HCl Magenentleerung hemmt, und ändert intragastrischen Druck [5, 20]. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass, im Gegensatz zu überschüssige HCl, Capsaicin nicht die Magenentleerung nicht hemmt. Die Hypothese aufgestellt wird daher, dass Magen HCl Herausforderung ausschließlich dem brainstem über vagale Afferenzen signalisiert wird, weil es im Magen für eine längere Zeit, während sowohl magen vagalen und Zwölffingerdarm spinal Afferenzen beibehalten reagieren auf IG Verabreichung von Capsaicin, die nicht verzögert, von denen in den Zwölffingerdarm zu entleeren. ist
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