Palm vitamina E riduce catecolamine, attività xantina ossidasi e lesioni gastriche in ratti esposti all'acqua-immersion di stress moderazione

Palm vitamina E riduce catecolamine, attività xantina ossidasi e lesioni gastriche in ratti esposti all'acqua-immersion di stress moderazione
Abstract
sfondo
Questo studio ha esaminato gli effetti di Palm vitamina E (PVE) e α-tocoferolo (α -TF) integrazioni di adrenalina, noradrenalina, xantina ossidasi più deidrogenasi (XO + XD) le attività e le lesioni gastriche in ratti esposti all'acqua-immersion contenimento dello stress (WIRS).
Metodi
Sixty maschio Sprague-Dawley
ratti (200-250 g) sono stati divisi casualmente in tre gruppi di uguali dimensioni. Il gruppo di controllo è stata data una dieta normale, mentre i gruppi trattati hanno ricevuto la stessa dieta con supplementazione orale di PVE o α-TF a 60 mg /kg di peso corporeo. Dopo il periodo di trattamento di 28 giorni, ciascun gruppo è stato ulteriormente suddiviso in due gruppi con 10 ratti senza esporre loro di stress e gli altri 10 ratti sono stati sottoposti a WIRS per 3,5 ore. I campioni di sangue sono stati prelevati per misurare i livelli di adrenalina e noradrenalina. I ratti sono stati quindi sacrificati a seguito della quale lo stomaco è stato asportato e aperto lungo la grande curvatura ed esaminato per lesioni e XO + XD attività.
Risultati
I ratti esposti a WIRS avevano lesioni nella loro mucosa dello stomaco. I nostri risultati hanno dimostrato che supplementazioni dietetiche di PVE e α-TF sono stati in grado di ridurre in modo significativo le lesioni gastriche rispetto al gruppo di controllo ha sottolineato. WIRS aumentato adrenalina e noradrenalina plasma in modo significativo. trattamenti PVE e α-TF ridotto questi parametri in modo significativo rispetto al controllo sottolineato
. Conclusioni
integrazioni sia con PVE o α-TF ridurre la formazione di lesioni gastriche. Il loro effetto protettivo era legato a loro capacità di inibire lo stress indotto aumento dei livelli di adrenalina e noradrenalina, nonché attraverso la riduzione in xantina ossidasi e attività deidrogenasi.
Sfondo
Lo stress colpisce equilibri psicologici e fisiologici che possono portare a varie alterazioni patologiche . Un noto patologica condizione di stress-indotta è la formazione di lesioni gastriche e studi ha mostrato che la sua patogenesi è multifattoriale. Esso comprende i fattori che disturbano l'integrità della mucosa gastrica come i cambiamenti di acido gastrico, muco e secrezioni bicarbonato, l'inibizione della gastrica sintesi della mucosa delle prostaglandine [1], riduzione del flusso sanguigno della mucosa gastrica [2, 3] così come i cambiamenti in ormoni dello stress [ ,,,0],4-6] e la motilità gastrica [7, 8]. È anche noto che un aumento dei livelli di catecolamine durante lo stress provoca vasocostrizione [6]. Questi cambiamenti possono concludersi con formazione di lesioni gastriche.
Recenti studi hanno inoltre dimostrato il coinvolgimento dello stress ossidativo nella patogenesi dell'ulcera gastrica indotta da stress [9, 10]. Un particolare tipo di lesione ossidante è ferita riossigenazione dopo riperfusione dei tessuti ischemici [11]. ossidoriduttasi Xanthine esiste in due forme interconvertibili, che sono deidrogenasi xantina e xantina ossidasi dall'ossigeno. In alcuni studi, è stato dimostrato che l'allopurinolo ridotto lesioni gastrointestinali, in ratti che sono stati esposti al sistema xantina ossidasi [12, 13] xantina /ipoxantina +.
Ci sono stati alcuni letterature precedenti relativi al ruolo e la capacità della vitamina E o suoi derivati ​​per ridurre lo stress e le lesioni gastriche. Nostri studi precedenti avevano scoperto che sia tocoferolo e tocotrienolo hanno la capacità di ridurre la formazione di lesioni gastriche indotte da stress in ratti [7, 14]. Sebbene tocoferolo è ben noto per essere la forma più disponibile e attiva della vitamina E, recentemente il ruolo di tocotrienoli ha ricevuto rinnovata attenzione. Il presente studio è stato disegnato per confrontare gli effetti di palma vitamina E, che contiene principalmente tocotrienoli e supplementazione di α-tocoferolo su catecolamine e gastrico attività xantina ossidasi, che sono coinvolti in lesioni gastriche indotte dallo stress nei ratti.
Metodi
Sixty maschio Sprague-Dawley
ratti (200-250 grammi) sono stati divisi in tre gruppi di uguali dimensioni. Il primo e il secondo gruppo sono stati dati palma vitamina E (PVE) o α-tocoferolo (α-TF), rispettivamente, alla dose di 60 mg /kg di peso corporeo per via orale per 28 giorni, mentre il gruppo di controllo è stato dato olio utilizzando un 4 pollici, 18 ago G, come il veicolo. Palm vitamina E utilizzato in questo studio conteneva una miscela di tocotrienoli e tocoferoli 78% 22%, che è stato ottenuto da Malesia Palm Oil Board (MPOB). La dose di vitamina E è stata scelta sulla base della nostra precedente studio, che ha mostrato la capacità di questa dose di ridurre le lesioni gastriche occorrenza [6]. Al termine del periodo di trattamento, il sangue è stato prelevato e ciascun gruppo è stato suddiviso in altri due gruppi; un gruppo è stato sottoposto a WIRS per 3,5 ore e l'altro gruppo non è stato sottoposto a sollecitazioni (gruppo non-stress). I ratti sono stati privati ​​di cibo durante la notte prima di essere esposti a stress
. Lo stress è stata condotta mettendo ogni ratto in un dispositivo di immobilizzazione di plastica singolarmente, dopo di che sono stati immersi fino al collo in un becher a temperatura ambiente (23 ° C) per 3,5 ore. Questa procedura è stata eseguita seguendo il metodo da Nishida et al. (1997) [15]. Dopo l'esposizione a stress, i ratti sono stati anestetizzati mediante iniezione sia ketamina (5 mg /100 g di peso corporeo) e xilazina (1 mg /100 g di peso corporeo) prima sangue è stato prelevato per la determinazione di livello di catecolamine. I ratti sono stati poi sacrificati dopo che lo stomaco è stato rimosso. Il disegno sperimentale è stato approvato dal Universiti Malaysia Kebangsaan comitato etico degli animali (UKMAEC).
Valutazione di lesioni gastriche
lesioni gastriche sono stati misurati sotto 3X ingrandimento utilizzando la microscopia ottica. dimensione della lesione in mm è stata determinata misurando ogni lesione lungo il suo diametro. Ogni cinque lesioni petecchiali era pari a 1 millimetro lesione. Le lunghezze totali in ciascun gruppo di ratti sono stati mediati ed espressi come indice lesione. Questo metodo è stato precedentemente descritto da Wong et al. [16].
Gastrica xantina ossidasi e attività deidrogenasi xantinici
tessuto preparato per la misurazione della xantina ossidasi e xantina deidrogenasi è stato fatto secondo un metodo precedentemente descritto da Qu et al. [17]. La misurazione della xantina ossidasi e attività deidrogenasi xantinici seguito il metodo descritto da Terao et al. [18].
Adrenalina e la noradrenalina plasma
adrenalina al plasma (epinefrina) e il livello di noradrenalina (norepinefrina) sono stati misurati utilizzando Enzyme Immuno Assay (EIA) Kit da IBL-Amburgo, Germania (numero di catalogo 40-371-25001) .
analisi statistica
analisi statistica è stata effettuata utilizzando il pacchetto statistico SPSS versione 12 (SPSS Inc. USA). Distribuzione normale di tutte le variabili è stata esaminata dal test di Kolmogorov-Smirnov. I risultati sono stati espressi come media ± errore standard della media (SEM). La significatività statistica (P < 0,05). è stato determinato da ANOVA seguito dal test post-hoc di Tukey
Risultati
Effetti di PVE e α-TF sulle lesioni gastriche
ratti non stressati non hanno mostrato lesioni focali nel mucosa gastrica. Tuttavia, lesioni della mucosa gastrica sviluppati in ratti sottoposti a stress idrico-immersion ritenuta (WIRS) per 3,5 ore. La zona di intervento è limitato alla parte ghiandolare dello stomaco. In ratti esposti a stress, pretrattamenti sia con Palm vitamina E (PVE) o α-tocoferolo (α-TF) ha ridotto significativamente il numero di lesioni gastriche, del 52% (p = 0,001) e del 40% (p = 0.001), rispettivamente (Figura 1). osservazione macroscopica ha mostrato sia le lesioni, il più delle volte di 1-2 mm di dimensioni, o petecchiale sanguinamento (Figura 2). Figura 1 Il numero di lesioni gastriche (in millimetri) di ratti che sono stati pretrattati con la palma vitamina E (PVE) o α-tocoferolo (α-TF) per 28 giorni e esposte all'acqua-immersion di stress moderazione per 3,5 ore. Barre rappresentano medie ± SEM (n = 7). un; significativamente diverso dal gruppo non-sottolineato (CN + NS), b; significativamente differenti dal controllo sottolineato (CN + WIRS) (ANOVA seguita dal test di Tukeys, p < 0,05).
Figura 2 osservazioni microscopiche (3X) di acqua-immersion ritenuta di stress (WIRS) lesioni gastriche indotte. A: tessuto gastrico di ratto normale (assenza di lesioni). B: tessuto gastrico di un ratto esposto a 3,5 h di WIRS (sviluppato ulcera gastrica, come indicato dalla freccia). C: tessuto gastrico di un ratto esposto a 3,5 h di WIRS più palm vitamina E (PVE) (sviluppato petichae emorragia come indicato dalle frecce). D: tessuto gastrico di un ratto esposto a 3,5 h di WIRS più α-tocoferolo (α-TF) (sviluppato emorragia petichial come mostrato dalle frecce)
Effetti di PVE e α-TF su noradrenalina
figura 3. mostra che l'esposizione a WIRS per 3,5 ore aumentato il livello di noradrenalina plasmatica significativamente (circa il 92%, p = 0,001). I livelli plasmatici di noradrenalina sottolineato PVE- (circa il 59%, p = 0,025) e gruppi α-TF-trattati (circa il 70%, p = 0.022) sono diminuiti in modo significativo rispetto al gruppo di controllo ha sottolineato. Tuttavia, nessuna differenza significativa è stata osservata nel livello noradrenalina plasmatica tra i gruppi PVE e α-TF sollecitate. L'esposizione al WIRS per 3,5 ore è aumentato il livello noradrenalina plasmatici significativamente nel PVE- (P = 0.001) e gruppi (P = 0,001) α-TF-trattati in confronto ai loro rispettivi gruppi non-ha sottolineato. è stato osservato nel livello di noradrenalina plasmatica tra i gruppi non stressati; Nessuna differenza significativa (0,05 P >). Figura 3 Il livello di noradrenalina plasma in ratti che sono stati pretrattati con la palma vitamina E (PVE) o α-tocoferolo (α-TF) per 28 giorni e esposto ad acqua-immersion di stress moderazione per 3,5 ore. Barre rappresentano medie ± SEM (n = 7). un; significativamente diverso dal gruppo non-sottolineato (CN + NS), b; significativamente differenti dal controllo sottolineato (CN + WIRS) (ANOVA seguita dal test di Tukeys, p < 0.05).
Effetti di PVE e α-TF adrenalina
L'uscita presentata in Figura 4 mostra che lo stress immobilizzazione aumentato il livello di adrenalina in maniera significativa rispetto al gruppo non stressati (circa il 89%, p = 0,003). C'è stata una significativa riduzione del livello di adrenalina di stressati PVE- (circa 18,7%, p = 0,002) e gruppi α-TF-trattati (circa il 20%, p = 0,001) rispetto ai controlli sollecitate. Tuttavia, nessuna differenza significativa nel livello di adrenalina tra i sottolineato PVE- e gruppi α-TF-trattati è stato visto. Inoltre, l'esposizione a WIRS aumentato livello di adrenalina nel plasma in modo significativo in PVE- e gruppi α-TF-trattati rispetto ai loro rispettivi gruppi non stressati. è stata osservata alcuna differenza significativa nei livelli di adrenalina tra i gruppi non-ha sottolineato. Figura 4 Il livello di adrenalina nel plasma in ratti che sono stati pretrattati con la palma vitamina E (PVE) o α-tocoferolo (α-TF) per 28 giorni e esposto ad acqua-immersion di stress moderazione per 3,5 ore. Barre rappresentano medie ± SEM (n = 7). un; significativamente diverso dal gruppo non-sottolineato (CN + NS), b; significativamente differenti dal controllo sottolineato (CN + WIRS) (ANOVA seguita dal test di Tukeys, p < 0.05).
Effetti di PVE e α-TF on (XO + XD) L'attività
Figura 5 mostra l'attività di xantina ossidasi più xantina deidrogenasi (XO + XD). Lo stress idrico-immersion ritenuta (WIRS) è aumentata in modo significativo le attività di XO + XD del 76% (p = 0,003) rispetto al controllo non stressati. Le attività di XO + XD delle sottolineato PVE- e gruppi α-TF-trattati sono stati ridotti in modo significativo rispetto al controllo sottolineato. Tuttavia, non vi era alcuna differenza significativa nelle attività di XO + XD tra il PVE- stressati e gruppi α-TF-trattata. Inoltre, differenze significative nelle attività di XO + XD sono stati visti nel PVE e α-TF hanno sottolineato gruppo rispetto al loro rispettivo gruppo non stressati. Figura 5 Il gastrica xantina ossidasi + xantina deidrogenasi (XO + XD) l'attività nello stomaco di ratti che sono stati pretrattati con la palma vitamina E (PVE) o α-tocoferolo (α-TF) per 28 giorni e esposto ad acqua-immersion di stress moderazione per 3,5 ore. Barre rappresentano medie ± SEM (n = 7). un; significativamente diverso dal gruppo non-sottolineato (CN + NS), b; significativamente differente dal controllo sottolineato (CN + WIRS) (ANOVA seguito dal test di Tukeys, p < 0,05).
Discussione
L'incremento della noradrenalina e adrenalina livelli dovuti allo stress sono ben documentati [19-21] . Il presente studio ha dimostrato che l'esposizione a stress idrico-immersion ritenuta (WIRS) per 3,5 ore era sufficiente per aumentare il livello di queste catecolamine in modo significativo; noradrenalina del 92% e adrenalina da 89%. Queste osservazioni supportano l'ipotesi che catecolamine surrenali svolgono un ruolo fisiologico in risposta a situazioni di stress. Hamada et al. scoperto che i ratti esposti a stress sviluppato lesioni gastriche associate a ridotto contenuto di noradrenalina cervello e aumento delle catecolamine plasma e livelli di corticosterone [22]. Analogamente, abbiamo precedentemente dimostrato che i ratti sottoposti a stress di ritenuta ripetute avevano un livello più elevato di noradrenalina plasma e corticosterone rispetto ai ratti non stressati [6].
Durante lo stress, i meccanismi sottostanti coinvolti sono l'attivazione del ipotalamo ipofisi-surrene (HPA) e sistemi simpatico-adrenale-midollari (SAM), causando il rilascio di corticosterone insieme con il rilascio di noradrenalina e adrenalina [23]. Inoltre, l'aumento dei livelli di catecolamine può generare radicali liberi [24], che possono essere citotossici e mediare il danno tissutale da ferendo membrane cellulari e rilasciando componenti intracellulari. E 'ampiamente accettato che la patogenesi delle lesioni della mucosa gastrica comporta radicali liberi dell'ossigeno-derivati.
Nel presente studio, la noradrenalina e adrenalina di gruppi PVE e α-TF stressati sono stati ridotti in modo significativo rispetto al controllo sottolineato. Parallelamente alla sua capacità di bloccare noradrenalina, vitamina E anche bloccato formazione di lesioni gastriche in ratti sottoposti a stress. Inoltre, i livelli di noradrenalina e adrenalina nei gruppi PVE- e α-TF-trattati stress non erano diversi dai loro rispettivi gruppi non-ha sottolineato. Questo suggerisce che la vitamina E svolge un ruolo importante nel ridurre i livelli di catecolamine elevati indotti da stress. Abbiamo precedentemente riportato che l'aumento del livello di noradrenalina è stato bloccato nei ratti trattati con supplementazione tocotrienoli ma non nei ratti ricevere α-TF [6]. Questi risultati suggeriscono che i tocotrienoli sono più potente di α-TF nel bloccare gli effetti dello stress. Tuttavia, abbiamo trovato alcuna differenza significativa tra il PVE- stressati e gruppi α-TF-trattata. Entrambi i trattamenti sono stati in grado di migliorare gli effetti dello stress riducendo i livelli di noradrenalina e adrenalina. Le differenze osservate potrebbero essere dovute ai diversi modelli di stress utilizzati; acuta rispetto a ripetute sollecitazioni. Nel 2007, Campese e Shaohua mostrato che i topi alimentati con una dieta di vitamina E-fortificato manifestano una significativa riduzione della secrezione noradrenalina dall'ipotalamo posteriore [25]. Una dieta di vitamina-E-fortificato mitigato la formazione di specie reattive dell'ossigeno nel cervello, e questo è stato associato ad una ridotta attività simpatica del sistema nervoso e la pressione sanguigna in ratti con danno renale fenolo-indotta.
Perossidazione lipidica mediata da radicali liberi è considerato un meccanismo primario di distruzione membrana cellulare [26]. Le lesioni gastriche causate da stress, alcool, hanno dimostrato Helicobacter pylori
infezione e non steroidei farmaci anti-infiammatori essere mediata principalmente attraverso la generazione di specie reattive dell'ossigeno (ROS) che sembra giocare un ruolo importante nella produzione di perossidi lipidici [3, 14, 27, 28]. I danni nella mucosa gastrica dovuta a WIRS è stato attribuito alla alterata microcircolazione gastrica, con conseguente ischemia seguita da riperfusione, un processo che genera radicali liberi. La scoperta indica che le specie reattive dell'ossigeno e perossidazione lipidica sono importanti nella patogenesi di lesioni della mucosa gastrica indotta da stress [10]. Questo presente trovato è coerente con l'elevazione di attività XO dopo stress, che produce ROS. Uno studio precedente aveva indicato che l'esposizione di ratti a 3,5 ore di WIRS ha portato ad un aumento del metabolismo xantina al livello paragonabile a quello osservato nel modello di ischemia-riperfusione di lesioni gastriche [2]. attività xantina ossidasi è una delle principali fonti di ROS, come anione superossido (O 2 · -) e perossido di idrogeno (H 2O 2) nella patogenesi della malattia in vari sistemi biologici, tra cui gastrointestinale tratto [29-31]. L'aumento ROS sarebbe quindi aumentare la perossidazione lipidica gastrica e successivo sviluppo delle lesioni gastriche. Questo supporta l'ipotesi che il danno da stress è mediata dalla perossidazione lipidica.
Nello studio attuale, PVE e α-TF avevano impedito l'aumento di XO + XD attività in modo significativo dopo WIRS. Potrebbe essere che sia PVE e α-TF migliorato il flusso di sangue gastrica mucosa che è stata compromessa durante WIRS [2, 32]. Il miglioramento del flusso di sangue gastrico sarebbe sopprimere ulteriormente la conversione di XD di XO. Raghuvanshi et al. ha mostrato che la somministrazione di 400 mg di vitamina E per sei giorni lungo con 80 mg di aspirina produce un eccellente effetto antiossidante come evidenziato da una ridotta attività piastrinica xantina ossidasi [33].
vitamina E è un antiossidante liposolubile e un pozzo accettato primo meccanismo di linea di difesa contro la perossidazione lipidica. Esso funziona come un antiossidante chain-breaking per perossidazione lipidica delle membrane cellulari e come scavenger di ROS come anione superossido, perossido di idrogeno e ossigeno singoletto [34]. Yoshikawa et al. segnalato una diminuzione del livello mucosale E vitamina gastrica e un aumento gastrica perossidazione lipidica mucosa in ischemia-riperfusione indotta lesioni della mucosa gastrica e la gravità della lesione è stato migliorato nei ratti E-carenza di vitamina [35]. Naito et al. aveva dimostrato che nei ratti ossido-impoverito nitrico, vitamina E svolto un importante ruolo protettivo contro lesioni della mucosa gastrica ischemia-riperfusione, e suggerisce che questo effetto gastroprotettivo della vitamina E non era solo a causa della sua azione antiossidante, ma anche la sua azione inibitoria sulla infiltrazione di neutrofili nella mucosa gastrica [36]. Al-Tuwaijri e Al-Dhohyan riferito che un singolo orale pre-somministrazione di α-tocoferolo acetato ai ratti ha impedito ischemia-riperfusione indotta da lesioni della mucosa gastrica [37].
Come accennato in precedenza, lo stress può compromettere il flusso di sangue gastrica e causa condizioni ischemiche simili. Queste condizioni possono portare a danno da riperfusione indotta e, infine, lo sviluppo di lesioni gastriche. Durante ischemia-riperfusione, perossidazione lipidica è stata aumentata a causa della produzione di ROS; integrazioni con PVE e α-TF sono stati in grado di ridurre questo aumento. Si può concludere che PVE e α-TF hanno effetti gastroprotettori contro WIRS, eventualmente attraverso le loro proprietà antiossidanti. Come mostrato in questo studio, gli animali esposti ad WIRS per 3,5 ore sviluppati lesioni della mucosa gastrica, confermando la riproducibilità di questo modello per lo studio. Integrazioni di PVE e α-TF a 60 mg /kg per 28 giorni prima dell'esposizione allo stress ridotto il danno della mucosa gastrica. Tuttavia, è stata osservata alcuna differenza tra questi due agenti, mostrando uguale efficacia nel prevenire lesioni gastriche da stress.
Allo stesso modo, è stato dimostrato che l'esposizione a WIRS per aumentare l'incidenza di gastrica lesione della mucosa e l'aumento è stato abbassato mediante la somministrazione di vari antiossidanti [1, 38]. Uno studio di Ohta et al. aveva dimostrato che WIRS per 6 ore la riduzione gastrica concentrazione α-tocoferolo, ma pre-somministrazione di acido ascorbico parzialmente invertito questa riduzione. Nel presente studio, la prevenzione degli effetti dannosi dello stress sulla mucosa gastrica può essere mediata dall'attività antiossidante posseduta da PVE e α-TF, che riducono la formazione di radicali liberi, direttamente o indirettamente, con conseguente attenuazione della formazione della lesione .
Il meccanismo protettivo della vitamina e e il suo ruolo sulla salute umana non è ancora ben compreso. La caratteristica antiossidante della vitamina E, in particolare il suo effetto di acidi grassi poliinsaturi (PUFA) può migliorare l'integrità della membrana cellulare. Vi è la possibilità che i tessuti gastrici diventano più resistenti nei confronti dei fattori aggressivi come l'acido e pepsina.
Conclusioni
I nostri dati suggeriscono che l'effetto protettivo della vitamina E era legato a un ossidasi xantina diminuito e le attività deidrogenasi, che ha portato una riduzione nella formazione di radicali liberi. Vi è anche la possibilità che la capacità sia di PVE e α-tocoferolo nel bloccare lo stress indotto danni era attraverso la sua azione su un livello superiore che era bloccando l'aumento in adrenalina e noradrenalina, noti mediatori di stress.
Note
Ibrahim AbdelAziz Ibrahim, Yusof Kamisah e Nafeeza Mohd Ismail contribuito in maniera uguale a questo lavoro.
dichiarazioni
Ringraziamenti
Lo studio è stato finanziato da una sovvenzione da malese Ministero della Scienza, Tecnologia e Innovazione (IRPA non rilasciano . 06-02-02-10026 EAR). Gli autori desiderano ringraziare Pn Azizah Othman e del sig Muhamad Arizi Aziz per l'assistenza tecnica.
Autori fascicoli presentati originali per
di seguito sono riportati i link ai file degli autori originali inviati per le immagini. 'file originale per la figura 1 12876_2011_737_MOESM2_ESM.pdf Autori 12876_2011_737_MOESM1_ESM.pdf autori file originale per la figura 2 12876_2011_737_MOESM3_ESM.pdf Autori file originale per la figura 3 12876_2011_737_MOESM4_ESM.pdf Autori file originale per la figura 4 file originale 12876_2011_737_MOESM5_ESM.pdf degli autori per la figura 5 Conflitto di interessi
Gli autori dichiarano di non avere interessi in gioco.

• Applicazione di ingrandimento a banda stretta di imaging endoscopico per la diagnosi precoce del cancro gastrico e precancerosa lesion
• Un metodo di gastrico elevazione condotto attraverso il posteriore via mediastinica in subtotale toracoscopia esophagectomy