Differentiële effecten van de maag zuur en capsaïcine op de maaglediging en afferente input voor de rat ruggenmerg en brainstem

differentiële effecten van de maag zuur en capsaïcine op de maaglediging en afferente input voor de rat ruggenmerg en de hersenstam
De abstracte Achtergrond
zoutzuur (HCl) is een mogelijke bedreiging voor de integriteit van het maagslijmvlies en is gekend dat ze pijn in de bovenbuik. We hebben eerder gevonden dat maagslijmvlies uitdaging met overmaat HCl wordt aan de rat hersenstam, maar niet ruggenmerg, zoals gevisualiseerd door de expressie van c-fos messenger ribonucleïnezuur (mRNA), een surrogaat marker van neuronale excitatie. Deze studie onderzocht of maagslijmvlies blootstelling aan capsaïcine, prikkelt nociceptieve afferenten die het maagslijmvlies niet beschadigt, wordt aan zowel de hersenstam en het ruggenmerg en of verschillen in de afferente signalering van gastrische HCl en capsaïcine uitdaging zijn aan verschillende effecten op maaglediging.
Resultaten
Ratten werden intragastrisch behandeld met vehiculum, HCl of capsaicin, activatie van neuronen in de hersenstam en het ruggenmerg werd zichtbaar gemaakt door in situ hybridisatie autoradiografie voor c-fos mRNA en maagontlediging afgeleid uit de retentie van intragastrisch toegediend fluïdum. Opzichte van het voertuig, HCl (0,5 M) en capsaïcine (3,2 mM) verhoogde c-fos transcriptie in de nucleus tractus solitarii met een factor 7,0 en 2,1, respectievelijk. Capsaïcine veroorzaakte ook een 5,2-voudige stijging van c-fos mRNA expressie in lamina I van de caudale thoracale ruggenmerg, hoewel het aantal c-fos mRNA-positieve cellen in de lamina erg klein was. Dus gemiddeld slechts 0,13 en 0,68 c-fos mRNA-positieve cellen werden geteld in 0,01 mm gedeelten van de eenzijdige lamina I na intragastrische toediening van capsaïcine voertuig resp. Daarentegen maag HCl niet c-fos mRNA te induceren in het ruggenmerg. Meting van gastrische vochtretentie gebleken dat HCl onderdrukt maaglediging terwijl capsaicine niet.

Conclusie De resultaten van deze studie tonen aan dat maagslijmvlies blootstelling aan HCl en capsaïcine differentieel wordt overgedragen naar de hersenstam en het ruggenmerg. Aangezien alleen HCl blokken maaglediging, wordt verondersteld dat de twee stimuli worden getransduceerd door verschillende afferente pathways. We concluderen dat HCl uitsluitend wordt aangegeven door de maag vagale afferente dat zowel capsaïcine wordt verwerkt door vagale maag- en intestinale spinale afferenten. Achtergrond
maagzuur gerelateerde ziekten behoren tot de meest voorkomende mucosale stoornissen van het bovenste maagdarmkanaal. Er zijn ook aanwijzingen dat zoutzuur (HCl) draagt ​​bij tot de pijn geassocieerd met gastro-oesofageale reflux en maagzweren en niet-cardiale borstpijn en functionele dyspepsie [1-3]. Gastric chemonociception opgewekt door blootstelling van de maag rat overmaat HCl wordt gemedieerd door vagale afferente neuronen, aangezien de visceromotor pijn reactie op intragastrische (IG) toediening van HCl wordt opgeheven door bilaterale vagotomie, terwijl de visceromotor reactie uitrekken ongewijzigd blijft [4] . Deze bevinding is consistent met onze waarneming dat IG toediening van HCl vroeg wordt aan de nucleus tractus solitarii (NTS) van de rat hersenstam, het centrale aansluitgebied van vagale afferente, zoals gevisualiseerd door de expressie van messenger ribonucleïnezuur (mRNA) voor de onmiddellijke gen c-fos, terwijl geen inductie van c-fos-mRNA wordt gezien in het ruggenmerg [5, 6]. Ook maag uitdaging met ammoniumhydroxide induceert c-fos mRNA en eiwit alleen in de hersenstam, maar niet ruggenmerg van de rat [7]. Terwijl zowel HCl en ammoniumhydroxide verwonden maagslijmvlies bij concentraties die bijna maximale translatie van het c-fos gen veroorzaken in het NTS [7], capsaicin is een chemische stof die gastrointestinale afferente neuronen [8-10] zonder schade aan de exciteert rat maag [11]. Dit komt omdat capsaïcine stimuleert afferente neuronen door het poorten van transient receptor potential ionkanalen van vanilloid type 1 (TRPV1), die door zowel vagale en spinale afferente neuronen innerveren de maag en de darmen [12-16] rat worden uitgedrukt. Ondernemingen De algemene doelstelling van deze verkenning was om te testen of maagslijmvlies prikkeling met capsaïcine en overmaat HCl differentieel wordt overgedragen naar de rat hersenstam en het ruggenmerg en of de differentiële verwerking van de twee stimuli plaatsvindt op het niveau van het bovenste maagdarmkanaal. Twee sets van experimenten werden uitgevoerd om deze vragen. In de eerste studie, IG toegediende capsaicine en HCl werden vergeleken op hun effecten op de expressie van c-fos mRNA in het NTS en in de caudale thoracale ruggenmerg die het dichtste afferente input van de maag rat [17, 18] ontvangt. Het was in het bijzonder onderzocht of IG toediening van HCl en capsaïcine heeft een duidelijk effect op de neuronen in specifieke laminae en de kernen van de dorsale ruggenmerg. De concentraties van HCl (0,5 M) en capsaïcine (0,64 en 3,2 M) getest in deze experimenten werden geselecteerd uit eerdere experimenten. Blootstelling van de rat maagslijmvlies HCl (0,5 M) veroorzaakt een onderscheidend maar submaximale inductie van c-fos mRNA in de hersenstam [5], terwijl IG toediening van 0,64 mM capsaïcine maximaal effectief in het verhogen maagslijmvlies bloedstroom in een sensorisch neuron -afhankelijke wijze [19].
Omdat werd vastgesteld dat de afferente zenuwactiviteit HCl en capsaïcine het NTS en ruggenmerg verschillend was het doel van de tweede studie te onderzoeken of HCl en capsaicine invloed gastrische motiliteit en het legen in een differentiële wijze. Er werd geredeneerd dat de grootte van het c-fos reactie in het NTS en ruggenmerg hangt zowel af van de concentratie van de chemicaliën en de duur van hun aanwezigheid in de maag. Eerder is gevonden dat IG toedienen van een overmaat HCl remt maaglediging en verandert intragastrische druk [5, 20]. De resultaten van deze studie tonen aan dat, in tegenstelling tot overmaat HCl, capsaicine niet maaglediging remmen. Verondersteld wordt daarom dat de maag HCl uitdaging uitsluitend gesignaleerd aan de hersenstam via vagale afferente, omdat deze wordt bewaard in de maag gedurende een langdurige tijdsperiode, terwijl zowel maag vagale en duodenale spinale afferenten reageren op IG toediening van capsaïcine, de legen van die in de twaalfvingerige darm is niet achterlijk.
Resultaten
Effecten van HCl en capsaïcine om c-fos mRNA te induceren in de NTS en het ruggenmerg (studie 1)
Zoals eerder toegelicht [5, 21], IG toediening van 0,5 M HCl veroorzaakt vele neuronen in het NTS naar c-fos mRNA-expressie in vergelijking met IG toediening van fysiologische zoutoplossing. Het aantal c-fos mRNA-positieve cellen per groep waargenomen na toediening van IG HCl was 7,0 keer groter dan na IG toediening van fysiologisch zout (figuur 1). Het aantal c-fos mRNA-positieve neuronen per NTS gedeelte geteld na IG toediening voertuig leek hoger dan na toediening van fysiologisch zout, hoewel dit effect was statistisch niet significant (figuur 1). Opzichte van het voertuig, capsaïcine (0,64 en 3,2 mM) verhoogde het aantal c-fos mRNA-positieve neuronen per NTS sectie, dit effect afhankelijk van de concentratie van het geneesmiddel. Zoals te zien is in figuur 1 alleen de concentratie van 3,2 mM capsaïcine kon significant de inductie van c-fos mRNA met een factor 2,1. De verdeling van c-fos mRNA-positieve cellen in het NTS IG na blootstelling aan HCl (0,5 M) en capsaïcine (3,2 mM) was ongelijk, het hoogste aantal geactiveerde cellen zich in de ventromediale deel van het NTS [22]. Figuur 1 Aantal c-fos-mRNA-positieve cellen per sectie (0,01 mm) in de eenzijdige NTS vastgesteld 45 min na IG toediening van NaCl (0,15 M), HCl (0,5 M), auto (Veh) en capsaïcine (Cap, 0,64 en 3,2 mM). Middelen + SEM, n zoals aangegeven. * P < 0,05 versus Veh, ** P < 0,01 versus NaCl.
In overeenstemming met eerdere bevindingen [5], IG blootstelling aan 0,5 M HCl geen enkele expressie van c-fos mRNA induceren in de dorsale helft van het caudale thoracale ruggenmerg. De totale aantal c-fos mRNA-positieve cellen per dorsale spinal cord sectie IG berekend na blootstelling aan fysiologische zoutoplossing was 1,30 ± 0,29 (n = 4) en na blootstelling aan IG HCl 1,33 ± 0,18 (n = 4). Dit gebrek aan effect van HCl werd ook gezien als de verdeling van c-fos mRNA-positieve cellen LI, LII, LIII, LIV, LV, AX en IMLN na IG toediening HCl werd vergeleken met die na IG toediening van fysiologische zoutoplossing ( figuur 2A). IG toediening van capsaïcine (3,2 mM) eveneens niet significant de expressie van c-fos mRNA in de dorsale ruggenmerg, aangezien het totale aantal c-fos mRNA-positieve cellen per groep berekend na IG blootstelling voertuig was 2,19 ± 0,32 (n = 6) en na IG blootstelling aan capsaïcine was 1,94 ± 0,23 (n = 7). Analyse van de verdeling van c-fos mRNA-positieve cellen LI, LII, LIII, LIV, LV, AX en IMLN bleek echter dat capsaicin veroorzaakte een aanzienlijke 5,2-voudige toename van c-fos mRNA expressie in LI, die ging parallel met een significante afname in de vorming van c-fos mRNA in LIII en LIV (figuur 2B). Opgemerkt wordt dat het niveau van c-fos-transcriptie zeer laag, als typisch minder dan 0,7 c-fos mRNA-positieve cellen per lamina werden geteld in mm gedeelten van de eenzijdige dorsale ruggenmerg 0,01 (figuur 2). Daarom werden de proeven met HCl en capsaïcine strikt parallel aan die welke de desbetreffende knop /drageroplossing (figuur 2). Figuur 2 Aantal c-fos mRNA-positieve cellen per groep (0,01 mm) in verschillende lagen en gebieden van de eenzijdige dorsale helft van het caudale thoracale ruggenmerg bepaald 45 minuten na IG toediening van (A) NaCl (0,15 M) HCl (0,5 M), (B) voertuig (Veh) en capsaïcine (Cap, 3,2 mm). De grafieken tonen de tellingen voor laminaten I-V (LI-LV), het gebied X (AX) en de intermediolateralis nucleus (IMLN). Middelen + SEM, n zoals aangegeven. * P < 0,05, ** P < 0,01 versus Veh.
Effecten van HCl en capsaïcine op de maag druk en maagsap herstel (studie 2) Ondernemingen De basislijn IGP gemeten vóór de toediening van elk medium was tussen 400 en 500 Pa [20]. IG injectie van 2 ml vloeistofbolus IGP verhoogd tot een niveau waarvan de grootte was onafhankelijk van of de geïnjecteerde vloeistof werd zoutoplossing, HCl (0,35 M), voertuig of capsaïcine (3,2 mM) zoals bepaald 2-3 min na injectie (Figuur 3A ). In tegenstelling, het tijdsverloop van de daaropvolgende daling van IGP afhankelijk van de aard van het toegediende middel. Na injectie van zoutoplossing of drager, IGP verminderd bij een aanzienlijk hogere snelheid dan na injectie van capsaïcine of HCl, respectievelijk (Figuur 3B). Dus in HCl-en-capsaicine blootgesteld maaginhoud IGP niet significant tijdens de 30 min observatieperiode na injectie vallen, terwijl in NaCl- en voertuigen blootgestelde magen IGP significant verlaagd tot niveaus van ongeveer 65% van de gemeten IGP 2-3 min na injectie (Figuur 3B). Een ander effect van HCl was gastrische vochtretentie verbeteren zoals afgeleid uit een herstel van het geïnjecteerde fluïdum volume van de maag 30 min na de injectie (Figuur 3C) 100%. Daarentegen 30 min na toediening van zoutoplossing voertuig of capsaïcine slechts 30-60% van de geïnjecteerde hoeveelheid vloeistof werd teruggewonnen (Figuur 3C). Figuur 3 Effecten van intragastrische injectie van NaCl (0,15 M) HCl (0,35 M), drager (Veh) en capsaïcine (Cap, 3,2 mM) op (A) aanvankelijke stijging van intragastrische druk (IGP), (B) later tijdstip tijdens IGP en (C) Mediumwinningsysteem uit de maag. NaCl, HCl, Veh en Cap werden geïnjecteerd als 2 ml bolus. De getoond in paneel A waarden vertegenwoordigen de IGP bereikte 2-3 minuten na de injectie. De IGP waarden gemeten tijdens de perioden 9-10 min en 29-30 min na injectie (panel B) wordt uitgedrukt als een percentage van de aanvankelijke stijging IGP opgenomen 2-3 min na injectie, en de maagvolume herstel (paneel C ) gemeten 30 minuten na bolus injectie wordt uitgedrukt als een percentage van het geïnjecteerde volume (2 ml). Middelen + SEM, n = 6-13. ** P < 0,01 versus IGP gemeten 2-3 minuten na de injectie; ++ P < 0,01 versus NaCl.
Bespreking
De resultaten van deze studie tonen aan dat IG toediening van HCl en capsaïcine ratten genereert differentiële ingangen aan de NTS en thoracale ruggenmerg, die wordt geassocieerd met verschillende effecten op de maaglediging. Zoals eerder beschreven [5, 7], maag signalering naar de hersenstam en het ruggenmerg werd gevisualiseerd door expressie van het induceerbare gen c-fos op het mRNA-niveau een methode deze bestaat als standaardinstrument in functionele neuroanatomie de stimulus bakenen -evoked activatie van neuronen [23, 24]. Transcriptie van het c-fos gen begint binnen minuten na neuronale excitatie [23, 24] en in het NTS lijkt maximaal te zijn na 45 minuten gastrische HCl challenge [5]. Hoewel blootstelling aan HCl (0,35-0,7 M) induceert maagslijmvlies in een concentratieafhankelijke wijze, zijn er aanwijzingen dat de signalering van afferente gastrische HCl uitdaging is niet direct gerelateerd aan de vorming van mucosale schade, omdat de expressie van de c- fos gen in het NTS kan worden gestimuleerd door IG concentraties HCl die weinig of geen beschadiging van het epitheel induceren [5, 7]. Het is dan ook de hypothese [5, 7] dat er een enorme toename van de H + ion gradiënt over de maagslijmvlies barrière is op zichzelf voldoende om H + -ionen rijden in de lamina propria waar ze kunnen prikkelen vagale afferente zenuwvezels rechtstreeks [25, 26] of indirect via neuroactieve factoren vrijgegeven in het weefsel. Ondernemingen de topografische verdeling van c-fos mRNA-positieve cellen in het NTS was ongelijk maar vergelijkbaar na IG toediening van HCl en capsaicine. Zoals eerder door immunohistochemie [22] getoond, werd het hoogste aantal HCl-geactiveerde neuronen gezien in de ventromediale deel van het NTS. Afgezien van vagal maag ingang [27], dit gebied van de NTS ontvangt ook input van spinale lamina I neuronen via de spinosolitary darmkanaal [28-30]. De relatieve bijdrage van het vagale en spinale input voor dit deel van het NTS volgende chemische stimulatie van de maag moet nog worden bepaald. Ondernemingen De onderhavige studie bevestigt dat overtollige maag HCl niet aan c-fos mRNA en c-Fos induceren in de dorsale hoorn van het achterste thoracale ruggenmerg [5, 7], die ontvangt het dichtste input van afferente neuronen innerveren de maag rat [17, 18]. Soortgelijke bevindingen zijn gemaakt na blootstelling van de rat maagslijmvlies te ammoniumhydroxide [7]. Het bleek dus alsof maag uitdaging schadelijke chemicaliën wordt gesignaleerd door vagale afferente alleen een vermoeden dat de huidige bevinding dat de invoer van capsaïcine blootgestelde maag afferente verworpen wordt zowel aan het ruggenmerg en de hersenstam verstuurd. Dit resultaat is in overeenstemming met de expressie van TRPV1, de capsaïcine-receptor, door zowel vagale en spinale afferente neuronen innerveren de rat maagdarmkanaal [12-16]. Retrograde tracing is gebleken dat 80 tot 71% van de nodose en dorsale wortel ganglion neuronen leveren de rattenmaag respectievelijk express TRPV1 [16]. Wanneer het rechtstreeks op de somata, capsaïcine wekt 90% van de dorsale wortel ganglion neuronen en 59% van de knobbelige ganglion neuronen projecteren naar de maag rat [31]. Terwijl TRPV1 gemakkelijk te detecteren in de nodose ganglia, het niveau van expressie in de meeste TRPV1 vagale afferente zenuwvezels in de maag onder de immunohistochemische detectiegrens [12]. Dit voorbeeld zou kunnen verklaren waarom IG toediening van capsaïcine induceert relatief weinig expressie van c-fos mRNA in de NTS. We denken niet dat de kleine effect van capsaïcine is te wijten aan onvoldoende dosering, want het is al eerder gebleken dat IG toediening van 0,64 mmol capsaïcine is maximaal effectief in het verhogen maagslijmvlies bloedstroom in een sensorisch neuron-afhankelijke manier [19].
als HCl capsaicine toegediend in de maag rat niet aanzienlijke vergroting van de totale expressie van c-fos mRNA in de dorsale helft van het achterste thoracale ruggenmerg. Echter, regionale analyse bleek dat capsaïcine veroorzaakte neuronen in de oppervlakkige lamina I van de dorsale hoorn uitdrukken c-fos mRNA, een effect dat niet werd waargenomen na toediening van IG HCl. Deze bevinding verkregen met capsaïcine is met de projectie van viscerale afferente neuronen lamina I en het oppervlakkige deel van lamina II en lamina V en gebied X van de rat en de kat ruggenmerg [17, 32]. Onze gegevens tonen dat toediening van capsaicine in de gastrische lumen activeert sensorische neuronen die hoofdzakelijk projecteren lamina I van het ruggenmerg. Gezien deze bevinding kan worden uitgesloten dat c-fos expressie slechts ontoereikend om chemoreceptor signalering van de gastrische lumen naar het ruggenmerg en het falen van maag HCl uitdaging c-fos mRNA te induceren in het ruggenmerg vertegenwoordigt visualiseren een vals negatief resultaat. Hoewel de neurale sensoren zijn niet bekend waarbij overmaat HCl wordt gedetecteerd in de gastrische lumen, is het denkbaar dat zowel TRPV1 en zuur-sensing ionkanalen (ASIC) zoals ASIC3 betrokken zijn [33]. Aangezien zowel TRPV1 en ASIC3 door een meerderheid van de dorsale wortel ganglion neuronen leveren van de maag rat [16] worden uitgedrukt, lijkt het onwaarschijnlijk dat IG HCl niet in slaagt om c-fos mRNA te induceren in het ruggenmerg, omdat de respectieve afferentia niet het geschikte zuur te dragen sensors.
vergelijking met het aantal neuronen tot expressie c-fos mRNA in het NTS, het aantal c-fos mRNA-positieve neuronen in 0,01 mm secties van het ruggenmerg was erg klein. Dit wil geven dat de afferente input van de rattenmaag het ruggenmerg gering is ten opzichte van de wervelkolom input van somatische weefsels en elektrofysiologisch kenmerk spinale afferentia nauwelijks innerveren het slijmvlies van het maagdarmkanaal [34, 35]. Het lage niveau van c-fos transcriptie in de bladen van de dorsale ruggenmerg maakte het verplicht om de experimenten met HCl en capsaïcine strikt parallel met de ingrepen voor de respectieve oplossing control /voertuig uit te voeren. We veronderstellen dat de ogenschijnlijk andere verdeling van c-fos mRNA-positieve cellen in de dorsale ruggenmerg van controleratten, zoals in de twee panelen van figuur 2, zou niet alleen inter-experiment variabiliteit maar ook de verschillende aard van de controle /drageroplossing: terwijl het voertuig HCl werd fysiologische zoutoplossing, het voertuig capsaïcine werd zoutoplossing met ethanol en Tween 80.
gevolg IG capsaicin aan c-fos mRNA-inductie in lamina I van het ruggenmerg te verhogen geassocieerd met een significante daling van c-fos mRNA expressie in lagen III en IV. We hebben geen straight-forward verklaring voor deze observatie. Sinds laminae III en IV lijken niet te directe input te ontvangen van de ingewanden [17, 32], veronderstellen we dat de vermindering van c-fos mRNA vorming van deze lagen is een indirect effect van capsaïcine. Denkbaar, viscerale afferente input via lamina I neuronen geactiveerd remmende routes die exciteerbaarheid in lamina III en IV neuronen onderdrukken. Ondernemingen De afferente zenuwactiviteit van maagslijmvlies blootstelling aan capsaïcine en overmaat HCl wordt niet alleen bepaald door de concentratie van de schadelijke stof, die ook door de duur van zijn aanwezigheid in de maag lumen. Eerder is gevonden dat, ten opzichte van zoutoplossing, IG toediening van HCl aan verdoofde ratten verlengt vochtophoping in de maag en vertragingen aanpassing van IGP [7, 20]. HCl-geïnduceerde gastrische vochtretentie berust op de remming van de maaglediging en verbeterde maagsap, bicarbonaat en mucus secretie [20, 36], maar analyse van de maaginhoud was buiten het bestek van deze studie. HCl opgewekte remming van de maaglediging wordt gemedieerd door neurale reflexen die vervolgens beide in de maag en twaalfvingerige darm [20, 37-40]. De HCl-concentratie getest op de gastropyloric motorische effecten bij verdoofde ratten werd verlaagd tot 0,35 M, omdat anesthesie verzwakt het maagslijmvlies barrière HCl en de IG concentratie van HCl (0,5 M) getest op het effect ervan op centrale c-fos expressie induceert uitgebreide letsel in verdoofde ratten, maar zorgt ervoor dat kleine maag schade bij dieren bij bewustzijn [5]. Zoals de experimenten blijkt, maag blootstelling aan HCl en capsaïcine gemodificeerde gastropyloric motiliteit in een differentiële wijze. Terwijl maaglediging werd geblokkeerd door HCl maar liet onveranderd door capsaicin, werd de aanpassing van de IGP voorkomen door zowel HCl en capsaïcine. Het effect van capsaïcine om IGP aanpassing vertraging kan worden gerelateerd aan het vermogen om samentrekking en ontspanning van de spieren induceren rat maag, het soort reactie afhankelijk van de dosis van capsaïcine en de maagstreek en spierlaag bestudeerd [19, 41-43 ].
wat de uiteenlopende effect van IG HCl en capsaicine op spinale c-fos expressie het bijzonder belangrijk is om op te merken dat, in tegenstelling HCl, capsaicin niet maagsap herstel, waardoor maaglediging plaatsgevonden intact en IG verbeteren toegediende capsaicine werd snel getransporteerd naar de bovenste dunne darm. Daarom kon worden gesteld dat de capsaïcine opgeroepen c-fos reactie in de NTS, die kleiner zijn dan die moest HCl, en het ruggenmerg zijn het gevolg van capsaïcine opgewekte excitatie van zowel de maag en darmen afferenten, terwijl de prikkelende effect van HCl grotendeels beperkt tot de maag afferenten. Het falen van maag HCl uitdaging c-fos expressie te induceren in het ruggenmerg kan niet worden verklaard door het gerapporteerde vermogen van vagale afferente aflopende paden activeren en daardoor remmen afferente input naar het ruggenmerg [44, 45], omdat bilaterale chronische vagotomie mislukt tot een toename spinale c-fos mRNA inductie openbaren door gastrische HCl challenge [5]. Er zijn andere manieren om de differentiële vermogen van IG HCl leggen en capsaicin naar c-fos mRNA in het NTS en ruggenmerg induceren, maar de analyse van deze factoren is buiten het bestek van deze studie. Zo zijn er aanwijzingen dat capsaïcine weinig wordt geabsorbeerd in de maagwand [19], wat ook zou verklaren waarom IG toegediende capsaicine betrekkelijk zwak stimuleren gastrische vagale afferente projecteert het NTS, terwijl Capsaicin getransporteerd naar de bovenste dunne darm kan more gemakkelijk te bereiken en te stimuleren spinale afferente zenuwuiteinden in de intestinale lamina propria.
Vanwege de verkennende aard, de huidige studie heeft zijn beperkingen. Dus de verschillende effecten van IG toegediende capsaicine en HCl op vagale en spinale afferente neuronen waarschijnlijk niet alleen afhangen van de snelheid van maaglediging en absorptiekinetiek van HCl en capsaicine maar ook van de mate van mucosale schade en de omvang van mucosale bloed stroom. Terwijl de integriteit van het maagslijmvlies alleen verstoord door HCl [5, 7, 46] hebben ze niet capsaïcine [11], maagslijmvlies bloedstroming wordt verhoogd door zowel capsaicin [19] en backdiffusing HCl [46].
Conclusie
Gastric uitdaging met HCl en capsaïcine wordt differentieel gesignaleerd aan de NTS en ruggenmerg, wat aangeeft dat de twee stimuli worden door uiteenlopende nociceptieve afferente neuronen. Aangezien HCl maaglediging verhindert, dat capsaicine niet doet, is vastgesteld dat door het HCl opgewekte afferente input voor de NTS wordt overgebracht door vagale afferente in de maag, terwijl de activatie van NTS en spinale lamina I neuronen van capsaïcine wordt zowel gemedieerd door vagale afferenten in de maag en spinale afferenten in de bovenste dunne darm. Verdere experimenten is nodig om te bepalen hoe deze bevindingen uit de maag chemonociception. In overeenstemming met onze c-fos data wordt opgewekt door nociceptie overmaat maag HCl gemedieerd door vagale afferente neuronen [4], en wacht te worden onderzocht welke afferente pathways relais nociceptie opgewekt door capsaicine maag. Mechanonociception opgewekt door uitzetting van de maag wordt veroorzaakt door spinale afferente [4], hoewel expressie van c-fos zowel in het ruggenmerg wordt gezien en in grotere mate in de hersenstam [47].
Methods
Dieren
de studie van een ethische commissie van het ministerie van Onderwijs, Wetenschap en Cultuur van de Republiek Oostenrijk werd goedgekeurd en uitgevoerd volgens de richtlijn van de Raad van Europese Gemeenschappen van 24 november 1986 (86/609 /EEG van de Raad) . De experimenten werden ontworpen zodanig dat het aantal gebruikte dieren en hun lijden geminimaliseerd. Vrouwelijke leeftijd gematchte Sprague-Dawley ratten (Abteilung für Labortierkunde und -genetik, Medische Universiteit van Wenen, Himberg, Oostenrijk) met een gewicht van 180-220 g werden gebruikt. Ze werden ondergebracht in groepen van vier in plastic doorzichtige kooien onder standaard omstandigheden; lichten waren van 06:00 tot 18:00.
Experimentele protocollen
Alle experimenten vond plaats tijdens de lichte fase 8:00-12:00. Twintig uur vóór het begin van de experimenten werden de ratten voedsel onthouden dat de maag leeg was in de tijd van de experimenten, terwijl water ad libitum beschikbaar was in deze voorbereidingsfase. Bovendien werden de ratten in groepen van twee geplaatst op een grid om coprofagie te voorkomen. Twee studies met verschillende experimentele protocollen werden uitgevoerd.
Studie 1 werd uitgevoerd met niet-verdoofde dieren. Fysiologische zoutoplossing (0,15 M NaCl), HCl (0,5 M), capsaïcine (0,64 en 3,2 mM) of een vehikel toegediend IG met een volume van 10 ml /kg via een zachte babyvoeding buis (buitendiameter 2,2 mm; Portex, Hythe , UK). Na 45 minuten werden de ratten gedood door intraperitoneale injectie van een overdosis pentobarbital (200 mg /kg, Intervet, Wenen, Oostenrijk) en de hersenstam en het ruggenmerg snel verwijderd. Capsaïcine (Sigma, Wenen, Oostenrijk) werd opgelost in een medium dat 10% Tween 80, 10% ethanol en 80% fysiologische zoutoplossing om voorraadoplossingen van 2 en 10 mg /ml (6,4 en 32 mM) capsaïcine geven. Deze voorraad oplossingen werden daarna verdund met fysiologische zoutoplossing om testoplossingen van 0,64 en 3,2 mm capsaïcine te geven, respectievelijk. Inrichting voor capsaïcine bestond uit 1% Tween 80, 1% ethanol en 98% fysiologische zoutoplossing
Studie 2 werd uitgevoerd met dieren die werden geanesthetiseerd met fenobarbital (230 mg /kg intraperitoneaal; Sigma). En op een thermostaat voorziene tafel behouden hun rectale temperatuur op 37 ° C [20]. De ratten werden vervolgens voorzien van een tracheale canule spontane ademhaling te vergemakkelijken. Een canule in de linker halsader werd voor continue infusie van fysiologische zoutoplossing (1,5 ml /h) om uitdroging te voorkomen. Na een middenlijn laparotomie IG een catheter (buitendiameter: 2,2 mm) werd ingebracht in de maag via de slokdarm en de maag gespoeld [20]. Het punt is gepositioneerd in het corpus gebied, werd de katheter gebruikt om intragastrische druk (IGP) via een drukomzetter nemen en om vloeistof te injecteren in en afvoer uit de maag [20]. Deze methode van IGP meting is beschreven en gevalideerd in een eerdere studie [20]. Na een equilibratieperiode van 30 minuten werd een 2 ml vloeistofbolus langzaam geïnjecteerd in de maag gedurende 5 s en meer in de maag gedurende 30 min waarna de maag werd afgegoten en het gewicht van het teruggewonnen fluïdum vastgesteld . Het terugwinnen van vloeistof uit de maag (een indirecte maat maaglediging) uitgedrukt als een percentage van het gewicht van het fluïdum toegediend in de maag [20]. Elke rat werd onderworpen aan 4 injectie /recovery proeven met tussenpozen van 15 minuten gedurende welke de maag leeg is gelaten. Ten eerste, twee priming studies met zoutoplossing werden uitgevoerd, gevolgd door hetzij een test proef met zout en een test proef met HCl (0,35 M) of door een test proef met het voertuig en een test proef met capsaïcine (3,2 mm). IGP werd gemiddeld voor de periode van 2-3 min, 9-10 min en 29-30 min na de injectie. Omdat zoals eerder beschreven [20] de piek opkomst van IGP na injectie gevarieerd door verschillen in injectiesnelheid, de IGP gemiddeld gedurende de 2-3 min na injectie werd genomen als 100% en de IGP die tijdens de daaropvolgende waarneming periodes uitgedrukt als percentage van deze referentiewaarde.
In situ hybridisatie autoradiografie
hersenstam en ruggenmerg werden snel verwijderd en ingevroren poedervormig droogijs. Coronale secties (0,01 mm) werden serieel gesneden uit de hersenstam van de rostrocaudale uitbreiding van het postrema en de caudale thoracale ruggenmerg met een cryostaat [5, 6, 22]. Elk zesde sectie werd bewerkt voor in situ hybridisatie met een gemerkte probe oligodeoxyribonucleotide aan het 3 'uiteinde met [ 35S] deoxyadenosine 5' (α-thio) trifosfaat zoals eerder beschreven [6]. De secties werden ondergedompeld in Ilford K5 fotografische emulsie en na 18-25 dagen blootstelling in verzegelde dozen bij 4 graden Celsius, de autoradiogrammen ontwikkeld en de secties tegengekleurd met hematoxyline en afgedekt [6]. De specificiteit van de procedure werd bewezen door de afwezigheid van hybridisatie signaal wanneer aanstuurgedeelten werden gehybridiseerd met een mengsel van gelabelde probe met een 100-voudige overmaat niet-gemerkt (koude) probe. Ondernemingen De autoradiogrammen in een gecodeerde onderzocht wijze met een lichtmicroscoop (Axiophot, Zeiss, Oberkochen, Duitsland) gekoppeld aan een geautomatiseerde beeldanalyse systeem (Imaging, St. Catharines, Ontario, Canada). Cellen werden als c-fos mRNA-positieve als houtvezel dichtheid tenminste 10 keer hoger dan de achtergrond [6]. Om de betrouwbaarheid van de kwantitatieve resultaten te verbeteren, 5 hersenstam secties 7-10 en ruggenmerg coupes van elk dier werden geëvalueerd. Deze secties werden zodanig gekozen dat ze 0,05 mm uit elkaar om te voorkomen dat dezelfde cellen tweemaal geteld. De c-fos mRNA-positieve cellen per groep werden eenzijdig geteld in de NTS op het niveau van de area postrema en de dorsale helft van het ruggenmerg bij de caudale thoracale niveau (T8-T12). Deze structuren werden geïdentificeerd volgens Molander en Grant [48] en Paxinos en Watson [49]. In de dorsale helft van het ruggenmerg, de verdeling van c-fos mRNA-positieve cellen laminae IV (LI-LV), gebied X (AX) rond het centrale kanaal en de intermediolateralis nucleus (IMLN) werd geëvalueerd volgens de rat

• Gastro-intestinale stromale tumor van de maag nabootsen van een levertumor: een case report
• Nieuwe techniek voor gal reconstrueren aan de hand van een geïsoleerde maag-buis met een gevasculariseerde pedikel: een levend dier experimenteel onderzoek en de eerste klinische geval