Ulike effekter av intragastrisk syre og capsaicin på magetømming og afferent input til rotte ryggmargen og hjernestammen

Ulike effekter av intragastrisk syre og capsaicin på gastrisk tømming og afferent input til rotte ryggmargen og hjernestammen
Abstract
Bakgrunn
Saltsyre (HCl) er en potensiell trussel mot integriteten til mageslimhinnen og er kjent å bidra til øvre magesmerter. Vi har tidligere funnet at gastrisk mucosal utfordring med overskudd av HCI blir signalisert til rottehjernestammen, men ikke ryggmarg, som visualisert ved ekspresjon av c-fos messenger ribonukleinsyre (mRNA), en surrogatmarkør av neuronal eksitasjon. Denne studien undersøkte om mage mucosal eksponering for capsaicin, et sentralstimulerende av nociceptive afferente som ikke skader mageslimhinnen, signaliseres både hjernestammen og ryggmargen, og om forskjeller i afferent signal av mage HCl og capsaicin utfordring er knyttet til ulike effekter på gastrisk tømming.
Resultater
Rotter ble behandlet intragastrisk med kjøretøy, HCl eller capsaicin, aktivering av nevroner i hjernestammen og ryggmargen ble visualisert ved in situ hybridisering autoradiografi for c-fos mRNA, og ventrikkeltømming utledet fra oppbevaring av intragastrisk administrert væske. I forhold til kjøretøyet, HCl (0,5 M) og capsaicin (3,2 mm) økte c-fos transkripsjon i kjernen Tractus solitarii med faktorer på 7,0 og 2,1, henholdsvis. Capsaicin også forårsaket en 5,2-ganger økning av c-fos mRNA uttrykk i lamina jeg av hale thorax ryggmargen, selv om antallet c-fos mRNA-positive celler i dette arket var svært liten. Derfor, i gjennomsnitt bare 0,13 og 0,68 c-fos mRNA-positive celler ble talt opp i 0,01 mm deler av den ensidige lamina jeg følgende intragastrisk administrasjon av kjøretøy og capsaicin, henholdsvis. I motsetning til dette, intragastrisk HCl ikke klarte å indusere c-fos mRNA i ryggmargen. Måling av magevæskeretensjon viste at HCl trykt ventrikkeltømming mens capsaicin ikke.
Konklusjon
Funnene i denne studien viser at mage mucosal eksponering for HCl og capsaicin er forskjellig overført til hjernestammen og ryggmargen. Siden bare HCl blokker gastrisk tømming, er det antatt at disse to stimuli omformes ved forskjellige afferente veier. Vi antyde at HCl er utelukkende signalisert av mage vagale afferente mens capsaicin er behandlet både av mage vagale og tarm spinal afferente.
Bakgrunn
magesyrerelaterte sykdommer er blant de mest utbredte slimhinne lidelser i øvre mage-tarmkanalen. Det er også bevis for at saltsyre (HCl) som bidrar til smerte forbundet med gastroøsofageal refluks og mavesår, så vel som til ikke-kardiale brystsmerter og funksjonell dyspepsi [1-3]. Gastrisk chemonociception fremkalt ved eksponering av rottemagesekken til overskudd av HCl er mediert av vagale afferente nevroner, gitt at visceromotor smerterespons på intragastrisk (IG) administrering av HCl er avskaffet ved bilateral vagotomy, mens visceromotor respons på distensjon forblir uforandret [4] . Dette funnet er i samsvar med vår observasjon at IG administrering av HCl signaliseres til kjernen Tractus solitarii (NTS) av rottehjernestammen, det sentrale avslutning område av vågale afferente, som visualisert ved ekspresjon av messenger ribonukleinsyre (mRNA) for umiddelbar tidlig genet c-fos, mens ingen induksjon av c-fos mRNA er sett i ryggmargen [5, 6]. På samme måte, gastrisk utfordring med ammoniumhydroksyd induserer c-fos mRNA og protein bare i hjernestammen, men ikke ryggmarg, av rotte [7]. Mens både HCl og ammoniumhydroksyd skade på mageslimhinnen ved konsentrasjoner som forårsaker nær-maksimal translasjon av c-fos-genet i NTS [7], er kapsaicin et kjemikalie som eksiterer gastrointestinale afferente neuroner [8-10] uten å forårsake skade på rotte magen [11]. Dette er fordi capsaicin stimulerer afferente neuroner av gating transient receptor potensielle ionekanaler av vanilloid type 1 (TRPV1), som uttrykkes av både vagale og spinal afferente neuroner innervating rotte magen og tarmen [12-16].
Ordnede målet av denne utforsk studien var å teste om gastrisk mucosal utfordring med capsaicin, og overskudd av HCl differensielt overføres til rottehjernestammen og ryggmargen, og hvorvidt den differensielle behandling av de to stimuli sted ved nivået for den øvre mage-tarmkanalen. To sett av eksperimenter ble utført for å løse disse spørsmålene. I den første studien, IG administrert capsaicin og HCl ble sammenlignet i deres virkninger på ekspresjonen av c-fos mRNA i NTS og i hale torakale ryggmargen som mottar den tetteste afferent inndata fra rottemagesekken [17, 18]. Det ble spesielt undersøkt om det IG administrering av HCl og capsaicin har en tydelig virkning på neuroner i spesifikk lameller og kjerner av dorsal ryggmargen. Konsentrasjonene av HCl (0,5 M) og capsaicin (0,64 og 3,2 M) som ble testet i disse forsøkene ble valgt ut fra tidligere eksperimenter. Eksponering av rottemageslimhinnen til HCl (0,5 M) bevirker en særegen men submaksimal induksjonen av c-fos mRNA i hjernestammen [5], mens IG administrering av 0,64 mM capsaicin er maksimalt effektiv i å øke gastrisk mucosal blodstrømning i en sensorisk neuron -avhengig måte [19].
Siden det ble funnet at den afferente signalisering av HCl og capsaicin til NTS og ryggmargen er forskjellig, er formålet med den andre studien var å undersøke hvorvidt HCl og capsaicin innflytelse gastrisk motilitet og tømming i en differensiell måte. Det ble begrunnet at størrelsen av c-fos responsen i NTS og ryggmargen avhenger både av konsentrasjonen av kjemikaliene og varigheten av deres tilstedeværelse i magen. Det har tidligere blitt funnet at IG administrering av overskudd av HCl inhiberer gastrisk tømming og forandrer intragastrisk trykk [5, 20]. Funnene i denne studien viser at, i motsetning til overskytende HCl, ikke capsaicin ikke hemme gastrisk tømming. Det er en hypotese, og derfor er det gastrisk HCl utfordring utelukkende signalisert til hjernestammen via vagale afferenter, fordi det holdes tilbake i magesekken i en forlenget periode, mens både gastriske vagale og duodenal spinal afferenter svare på IG administrering av kapsaicin, i tømming av som i tolvfingertarmen er ikke tilbakestående.
Resultater
Effekter av HCl og capsaicin å indusere c-fos mRNA i NTS og ryggmargen (studie 1)
som illustrert tidligere [5, 21], IG administrering av 0,5 M HCl forårsaket mange neuroner i NTS for å gi uttrykk for c-fos mRNA sammenlignet med IG administrering av fysiologisk saltvann. Antallet av c-fos mRNA-positive celler per seksjon ses etter IG administrasjon av HCl var 7,0 ganger større enn etter IG administrering av fysiologisk saltvann (figur 1). Antallet av c-fos mRNA-positive neuroner pr NTS seksjon tellet etter IG administrering av kjøretøyet hadde en tendens til å være høyere enn etter administrering av fysiologisk saltoppløsning, men denne effekten ble ikke statistisk signifikant (figur 1). I forhold til kjøretøyet, capsaicin (0,64 og 3,2 mM) forbedret antallet c-fos mRNA-positive neuroner pr NTS seksjon, denne effekten avhengig av konsentrasjonen av stoffet. Som det kan sees i figur 1, bare at konsentrasjonen av 3,2 mM capsaicin var i stand til å øke induksjon av c-fos mRNA med en faktor på 2,1. Fordelingen av c-fos mRNA-positive celler i NTS etter IG eksponering til HCl (0,5 M) og capsaicin (3,2 mM) var ujevn, det høyeste antallet av aktiverte celler som oppstår i den ventromediale delen av NTS [22]. Figur 1 Antall c-fos mRNA-positive celler per seksjon (0,01 mm) i den ensidige NTS bestemt 45 minutter etter IG administrasjon av NaCl (0,15 M), HCl (0,5 M), kjøretøy (Veh) og capsaicin (Cap, 0,64 og 3,2 mM). Betyr + SEM, n som angitt. * P < 0,05 versus Veh, ** P < 0,01 versus NaCl.
I overensstemmelse med tidligere funn [5], IG eksponering for 0,5 M HCl mislyktes i å fremkalle noen ekspresjon av c-fos mRNA i dorsal halvdel av hale thorax ryggmargen. Således, det totale antall av c-fos mRNA-positive celler per dorsal ryggmarg seksjon tellet etter IG eksponering til fysiologisk saltvann var 1,30 ± 0,29 (n = 4) og etter IG eksponering til HCl 1,33 ± 0,18 (n = 4). Denne mangelen på effekten av HCI ble også sett når fordelingen av c-fos mRNA-positive celler til LI, LII, LIII, LIV, LV, AX og IMLN etter IG administrering av HCl ble sammenlignet med etter IG administrering av fysiologisk saltvann ( Figur 2A). IG administrering av kapsaicin (3,2 mM) likeledes ikke klarte å vesentlig øke ekspresjonen av c-fos mRNA i dorsal ryggmargen, forutsatt at det totale antall C-fos mRNA-positive celler per seksjon tellet etter IG eksponering for kjøretøy var 2,19 ± 0,32 (n = 6) og etter IG eksponering for kapsaicin var 1,94 ± 0,23 (n = 7). Analyse av distribusjon av c-fos mRNA-positive celler til LI, LII, LIII, LIV, LV, AX og IMLN avslørte imidlertid at capsaicin forårsaket en betydelig 5,2 ganger økning av c-fos mRNA uttrykk i LI, som gikk i parallell med en betydelig reduksjon i dannelsen av c-fos mRNA i LIII og LIV (figur 2B). Det skal bemerkes at nivået av c-fos transkripsjon var svært lav, som typisk er mindre enn 0,7 c-fos mRNA-positive celler per plate ble tellet i de 0,01 mm seksjoner av den ensidige dorsal ryggmargen (figur 2). Av denne grunn ble de eksperimenter som involverer HCl og capsaicin strengt parallelt med de som involverer den respektive styre /bæreroppløsning (figur 2). Figur 2 Antall c-fos mRNA-positive celler per seksjon (0,01 mm) i ulike lameller og områder av den ensidige dorsal halvdel av hale torakale ryggmargen bestemt 45 minutter etter IG administrasjon av (A), NaCl (0,15 M), HCl (0,5 M), (B) bærer (Veh) og capsaicin (Cap, 3,2 mM). Grafene viser teller lameller I-V (LI-LV), område X (AX) og intermediolateral kjernen (IMLN). Betyr + SEM, n som angitt. * P < 0,05, ** P < 0,01 versus Veh.
Effekter av HCl og capsaicin intragastrisk press og magesaft utvinning (studie 2)
baseline IGP måles før administrering av ethvert medium var mellom 400 og 500 Pa [20]. IG injeksjon av en 2 ml bolus fluid økes igp til et nivå hvis størrelse var uavhengig av hvorvidt det injiserte fluidet var saltvann, HCl (0,35 M), kjøretøy eller capsaicin (3,2 mM), som bestemt 2-3 min post-injeksjon (figur 3A ). I motsetning til dette tidsforløpet for den etterfølgende reduksjon av IGP avhengig av arten av den administrerte medium. Etter injeksjon av saltoppløsning eller vehikkel, redusert igp ved en betydelig større hastighet enn etter injeksjon av HCl eller capsaicin, respektivt (figur 3B). Derfor, i HCl-og capsaicin-eksponerte magene igp ikke signifikant faller i løpet av 30 min observasjonsperioden etter injeksjonen, mens i NaCl- og kjøretøy eksponerte mager igp signifikant redusert til nivåer på ca. 65% av den målte 2-3 IGP min post-injeksjon (figur 3B). En annen effekt av HCl var å forbedre gastrisk væskeretensjon som utledet fra en utvinnings 100% av den injiserte fluidvolum fra magen 30 min post-injeksjon (figur 3C). I motsetning til dette ble 30 minutter etter administrering av saltvann, kjøretøy eller capsaicin bare 30-60% av den injiserte fluidvolum gjenvunnet (figur 3C). Figur 3 Effekter av intragastrisk injeksjon av NaCl (0,15 M), HCl (0,35 M), kjøretøy (Veh) og capsaicin (Cap, 3,2 mM) i (A) innledende stigning av intragastrisk trykk (IGP), (B) påfølgende tids forløpet av IGP og (C) gjenvinning av fluid fra magen. NaCl, HCl, Veh og Cap ble injisert som 2 ml bolus. De som er vist i panel A verdiene representerer IGP nådd 2-3 min etter injeksjonen. IGP verdiene målt i løpet av periodene 9-10 min og 29-30 min post-injeksjon (panel B) er uttrykt som en prosentandel av den initiale IGP økningen registreres 2-3 minutter etter injeksjon, og den gastriske volum gjenvinning (panel C ) målt 30 min etter bolusinjeksjonen er uttrykt som en prosentandel av injeksjonsvolum (2 ml). Betyr + SEM, n = 6-13. ** P < 0,01 versus IGP målt 2-3 min post-injeksjon; ++ P < 0,01 versus NaCl.
Diskusjon
Resultatene av denne studien viser at IG administrasjon av HCl og capsaicin til rotter genererer differensielle innganger til NTS og thorax ryggmargen, som er forbundet med forskjellige effekter på gastrisk tømming. Som beskrevet tidligere [5, 7], mage signale til hjernestammen og ryggmargen ble visualisert ved uttrykk for induserbar genet c-fos på mRNA-nivå, en metode som har vært etablert som et standardverktøy i funksjonell nevroanatomi å avgrense stimulus -evoked aktivering av neuroner [23, 24]. Transkripsjon av c-fos-genet begynner i løpet av minutter etter at nevronal eksitasjon [23, 24] og i NTS synes å være maksimal 45 min etter mage-HCl utfordring [5]. Selv om eksponering til HCl (0,35 til 0,7 M) induserer gastrisk mucosal skade på en konsentrasjonsrelatert måte, er det bevis på at den afferente signalisering av mage-HCl utfordring ikke er direkte knyttet til dannelsen av mucosal skade, fordi ekspresjon av c- fos-genet i NTS kan stimuleres ved IG konsentrasjoner av HCl som induserer lite, om noen, epitelskade [5, 7]. Det har derfor vært en teori [5, 7] som en massiv økning av H + ion gradient over slimhinne gastrisk barrieren er i seg selv tilstrekkelig til å drive H + -ioner inn i lamina propria hvor de kan eksitere vagale afferente nervefibre, enten direkte [25, 26] eller indirekte via neuroaktive faktorer frigjort i vevet.
topografisk fordeling av c-fos mRNA-positive celler i NTS var ujevn, men lignende etter IG administrering av HCl og capsaicin. Som tidligere vist ved immunhistokjemi [22], ble det høyeste antallet av HCl-aktiverte nevroner sett i ventromediale del av NTS. Bortsett fra vagal gastrisk inngang [27], dette området av NTS mottar også inngangs fra rygg lamina I neuroner via spinosolitary kanalen [28-30]. Det relative bidraget av det vågale og spinal innganger til denne delen av NTS følgende kjemisk stimulering av magen gjenstår å bli bestemt.
Foreliggende undersøkelse bekrefter at overskudd av gastrisk HCl klarte ikke å indusere c-fos mRNA og c-Fos-proteinet i dorsal horn av bakre thorax ryggmargen [5, 7] som mottar den tetteste innspill fra afferente neuroner innervating rotte magen [17, 18]. Lignende funn er gjort følgende eksponering av rottemageslimhinnen til ammonium hydroksid [7]. Det virket derfor som om mage utfordring med giftige kjemikalier blir varslet med vagale afferente bare er en hypotese som ble avvist av dagens funn som afferent innspill fra capsaicin utsatte magen sendes både til ryggmargen og hjernestammen. Dette resultatet er i tråd med uttrykk for TRPV1, capsaicin reseptoren, både vagale og spinal afferente neuroner innervating rotte mage-tarmkanalen [12-16]. Retrograd tracing har vist at 80 og 71% av nodose og dorsal root ganglion nevroner som leverer rotte magen, henholdsvis uttrykke TRPV1 [16]. Når brukt direkte til somata, begeistrer capsaicin 90% av dorsal root ganglion nevroner og 59% av nodose ganglion nevroner projisere til rotte magen [31]. Mens TRPV1 er lett å oppdage i nodose ganglia, er nivået av TRPV1 uttrykk i de fleste vågale afferente nervefibre i magen under immunhistokjemisk deteksjonsterskelen [12]. Dette tilfellet kan forklare hvorfor IG administrasjon av capsaicin induserer relativt lite uttrykk for c-fos mRNA i NTS. Vi tror ikke at den lille effekten av capsaicin skyldes utilstrekkelig dosering, fordi den tidligere har blitt funnet at IG administrasjon av 0,64 mM capsaicin er maksimalt effektiv i å øke mage mucosal blodstrømmen i en sensorisk neuron avhengig måte [19].
Som HCl, capsaicin administreres inn rotte magen ikke klarte å betydelig forbedre den generelle uttrykk for c-fos mRNA i dorsal halvparten av bakre thorax ryggmargen. Men regional analyse viste at capsaicin forårsaket nevroner i den overfladiske lamina jeg av dorsal horn til å uttrykke c-fos mRNA, en effekt som ikke ble sett etter IG administrasjon av HCl. Dette funnet ble oppnådd med capsaicin er forenlig med projeksjonen av visceral afferente neuroner til lamina I og den overfladiske del av lamina II, så vel som til lamina V og X område av rotte katt og ryggmarg [17, 32]. Våre data indikerer at administrering av kapsaicin i de gastriske lumen aktiviserer sensoriske nevroner som stikker hovedsakelig til laminatlag I i ryggmargen. I lys av dette funnet kan det ikke utelukkes at c-fos uttrykk er en utilstrekkelig metode for å visualisere chemoreceptor signalering fra mage lumen til ryggmargen og at unnlatelse av mage HCl utfordring å indusere c-fos mRNA i ryggmargen representerer et falskt negativt resultat. Selv om nerve sensorene hvorved overskudd av HCl er avdekket i de gastriske lumen ikke er kjent, er det tenkelig at både TRPV1 og syre sensing ionekanaler (ASIC) som ASIC3 er involvert [33]. Siden både TRPV1 og ASIC3 er uttrykt ved et flertall av dorsal root ganglion nevroner som leverer rotte magen [16], ser det usannsynlig at IG HCl klarer å indusere c-fos mRNA i ryggmargen fordi de respektive afferente ikke bære den passende syre sensorer.
Sammenlignet med antall nerveceller som uttrykker c-fos mRNA i NTS, antallet c-fos mRNA-positive neuroner i 0,01 mm seksjoner av ryggmargen var meget liten. Dette gjenspeiler sannsynligvis at afferent innspill fra rotte magen til ryggmargen er mindre i forhold til rygg innspill fra somatiske vev og at elektrofysiologisk preget spinal afferente neppe innerverer slimhinner i fordøyelseskanalen [34, 35]. Det lave nivået av c-fos transkripsjon i lamellene av dorsal ryggmargen gjort det obligatorisk å kjøre eksperimentene som involverer HCl og capsaicin strengt parallelt med de som involverer den respektive styre /bæreroppløsning. Vi hypotese at den tilsynelatende forskjellig fordeling av c-fos mRNA-positive celler i den dorsale ryggmargen fra kontrollrotter, som vist i de to paneler av figur 2, kan det ikke bare gjenspeile inter-eksperiment variasjoner, men også den forskjellige natur av styre /kjøretøy løsning: mens kjøretøyet for HCl ble fysiologisk saltvann, kjøretøyet for capsaicin ble saltvann inneholdende etanol og Tween 80.
virkningen av IG capsaicin for å øke c-fos mRNA-induksjon i lamina i i ryggmargen var forbundet med en signifikant reduksjon i c-fos mRNA-ekspresjon i lameller III og IV. Vi har ikke noen rett-frem forklaring på denne observasjonen. Siden lameller III og IV ikke synes å få direkte innspill fra innvollene [17, 32], hypotese vi at reduksjonen av c-fos mRNA formasjonen i disse lameller er en indirekte effekt av capsaicin. Muligens visceral afferent inngang via lamina I nevroner aktiveres hemmende trasé som demper den oppstemthet Laminert III og IV nevroner.
Afferente signalene med mage mucosal eksponering for capsaicin og overskudd HCl bestemmes ikke bare av konsentrasjonen av giftige kjemikalier, men også med varigheten av sin tilstedeværelse i det gastriske lumen. Det har tidligere blitt funnet at, i forhold til saltoppløsning, IG administrering av HCl til bedøvede rotter som forlenger væskeansamling i magen og forsinkelser tilpasning av IGP [7, 20]. HCl-induserte gastriske væskeretensjon resultatene fra inhibering av gastrisk tømming og forbedret mavesaft, bikarbonat og slimsekresjon [20, 36], men analyse av mageinnholdet var utenfor rammen av denne studien. HCl-fremkalt hemning av gastrisk tømming er mediert av nevrale reflekser som igangsettes både i magesekken og tolvfingertarmen [20, 37-40]. Konsentrasjonen av HCI testet for sin gastropylorarterie motoriske virkninger i anestiserte rotter ble redusert til 0,35 M, fordi anestesi svekker gastrisk mucosal barriere for HCl og IG konsentrasjonen av HCl (0,5 M) som ble testet for sin effekt på sentrale c-fos ekspresjonen induserer omfattende skade i anesteserte rotter, men fører til mindre mage skader i bevisste dyr [5]. Som forsøkene viste, gastrisk eksponering til HCl og capsaicin modifisert gastropylorarterie motilitet i en differensiell måte. Mens magetømmingen ble blokkert av HCl, men forlot uendret av capsaicin ble tilpasning av IGP bygges ved både HCl og capsaicin. Effekten av capsaicin å forsinke igp tilpasning kan være relatert til dens evne til å indusere kontraksjon eller relaksasjon av rottemagemuskulaturen, den type respons avhengig av dosen av kapsaicin og mage-regionen og muskellaget under studien [19, 41-43 ].
med hensyn til den uensartede effekten av IG HCl og capsaicin på spinal c-fos ekspresjonen det var spesielt viktig å merke seg at, i motsetning til HCl, capsaicin mislyktes i å forbedre magevæske gjenvinning, noe som betyr at gastrisk tømming oppstått usvekket og IG administrert capsaicin ble raskt transportert inn i den øvre del av tynntarmen. Det kan derfor hevdes at capsaicin-fremkalt c-fos respons i NTS, som var mindre enn det å HCl, og ryggmarg skyldes capsaicin-fremkalte eksitasjon av både mage og tarm afferente, mens stimulerende effekten av HCl er i stor grad begrenset til mage afferente. Svikt i gastrisk HCl utfordring å indusere c-fos ekspresjonen i ryggmargen kan ikke forklares ut fra den rapporterte evnen til vågale afferente å aktivere synkende reaksjonsveier og derved hemme afferente inngang til ryggmargen [44, 45], fordi den bilaterale kronisk vagotomy svikter for å avsløre noen økning i spinal c-fos mRNA-induksjon på grunn av mages HCl utfordring [5]. Det finnes andre måter å forklare differensial evne IG HCl og capsaicin å indusere c-fos mRNA i NTS og ryggmargen, men analysen av disse faktorene var utenfor rammen av denne studien. For eksempel, det er dokumentert at capsaicin er lite absorberes i mageveggen [19], som også ville forklare hvorfor IG administreres capsaicin er relativt svak i å stimulere mage vagale afferente utstikk til NTS, mens capsaicin transportert til den øvre tynntarm kan mer lett komme og stimulere spinal afferente nerveterminaler i tarm lamina propria.
grunn av sin utforskende natur, har denne studien sine begrensninger. Således er den differensielle effekten av IG administrert kapsaicin og HCl på vågale og spinal afferente trasé sannsynligvis vil avhenge ikke bare av den tømming gastrisk hastighet og absorpsjonskinetikken HCl og capsaicin, men også av graden av slimhinneskade og størrelsen av mucosal blod strømme. Mens integriteten av mageslimhinnen er bare forstyrret av HCl [5, 7, 46], men ikke av capsaicin [11], gastrisk mucosal blodstrømning er forhøyet ved både capsaicin [19] og backdiffusing HCl [46].
Konklusjon
Gastric utfordring med HCl og capsaicin differensielt signaliseres til NTS og ryggmargen, noe som indikerer at de to stimuli blir behandlet av uensartede nociceptive afferente veier. Siden HCl inhiberer gastrisk tømming, mens kapsaicin ikke gjør det, er det forstått at HCl-fremkalt afferent input til NTS overføres ved vagale afferenter i magen, mens aktivering av NTS og rygg lamina I neuroner etter capsaicin er mediert både av vagal afferenter i magen og ved spinal afferenter i den øvre del av tynntarmen. Videre eksperimentering er nødvendig for å finne ut hvordan disse funnene er knyttet til mage chemonociception. I overensstemmelse med våre c-fos data, nocicepsjon utløst av overskudd av gastrisk HCl mediert av vagale afferente neuroner [4], og den venter for å bli undersøkt som afferente trasé relé nocicepsjon fremkalt ved gastrisk capsaicin. Mechanonociception fremkalt av distensjon av magen er forårsaket av spinal afferente [4], selv om uttrykket av c-fos er sett både i ryggmargen og i større grad, i hjernestammen [47].
Metoder
Dyr
studien ble godkjent av en etisk komité ved Federal Ministry of Education, Science and Culture av republikken Østerrike og gjennomført i henhold til direktivet for europeiske fellesskap Rådet 24 november 1986 (86/609 /EEC) . Forsøkene ble utformet på en slik måte at antallet dyr som brukes og deres lidelser ble minimert. Kvinnelige alders matchet Sprague-Dawley rotter (Abteilung für Labortierkunde und -genetik, Medical University of Vienna, Himberg, Østerrike) som veide 180-220 g ble brukt. De ble huset i grupper på fire i plast gjennomsiktig bur under standardbetingelser; lysene var på fra 06:00 til 06:00.
Eksperimentelle protokoller
Alle eksperimenter fant sted under den lette fasen 8:00 til 0:00. Tyve timer før starten av forsøkene ble rottene fratatt mat for å sikre at magen var tom ved tidspunktet for forsøkene, mens vann var tilgjengelig ad libitum gjennom hele denne forberedende fasen. I tillegg, ble rottene plassert i grupper på to på et gulv gitter for å forhindre koprofagi. To studier med ulike eksperimentelle protokoller ble utført.
Studie 1 ble utført med ikke-bedøvet dyr. Fysiologisk saltvann (0,15 M NaCl), HCl (0,5 M), capsaicin (0,64 og 3,2 mM) eller dens kjøretøy ble administrert IG ved et volum på 10 ml /kg gjennom en myk spedbarn materør (ytre diameter 2,2 mm; portex, Hythe , UK). Etter 45 minutter ble rottene avlivet ved intraperitoneal injeksjon av en overdose av pentobarbital (200 mg /kg; Intervet, Wien, Østerrike) og deres hjernestammen og ryggmargen fjernes raskt. Capsaicin (Sigma, Wien, Østerrike) ble oppløst i et medium inneholdende 10% Tween 80, 10% etanol og 80% fysiologisk saltvann for å gi stamløsninger av 2 og 10 mg /ml (6.4 og 32 mM) capsaicin. Disse stamløsninger ble deretter fortynnet med fysiologisk saltvann for å gi testoppløsningene av 0,64 og 3,2 mM capsaicin, respektivt. Bæreren for capsaicin besto av 1% Tween 80, 1% etanol og 98% fysiologisk saltvann
Studie 2 ble utført med dyrene som ble bedøvet med fenobarbital (230 mg /kg intraperitonealt, Sigma). Og plassert på et termostatstyrt til tabell opprettholde sin rektal temperatur på 37 ° C [20]. Rottene ble deretter utstyrt med en trakeal kanyle for å lette spontan pusting. En kanyle i venstre halsvene ble anvendt for kontinuerlig infusjon av fysiologisk saltvann (1,5 ml /t) for å unngå dehydrering. Etter et midtlinje laparotomi en IG kateter (ytre diameter: 2,2 mm) ble innført i magen via spiserøret, og magen spylt [20]. Med sin spiss er plassert i corpus-regionen, ble kateteret brukt til å ta intragastrisk trykk (IGP) via en trykkomformer, så vel som for å injisere væske inn i og tømme den fra magen [20]. Denne metoden for igp måling er blitt beskrevet og validert i en tidligere studie [20]. Etter en ekvilibreringsperiode på 30 minutter ble en 2 ml væske bolus langsomt injisert inn i magen i løpet av en periode på 5 s og tilbake i magen i en periode på 30 minutter, hvoretter maven ble drenert og vekten av det utvunnede fluid bestemmes . Gjenvinningen av fluid fra magesekken (et indirekte mål på magetømmingen) ble uttrykt som en prosentandel av vekten av fluidet administrert til magen [20]. Hver rotte ble utsatt for fire injeksjons /gjenvinnings forsøk med intervaller på 15 minutter i løpet av hvilken magen ble etterlatt tom. Først ble to primær forsøk med saltoppløsning utført, etterfulgt enten av en testforsøk med saltoppløsning og et testforsøk med HCl (0,35 M) eller av en testforsøk med kjøretøy og et testforsøk med capsaicin (3,2 mM). IGP ble i gjennomsnitt for de perioder av 2-3 minutter, 9-10 min og 29-30 min etter injeksjonen. Da som tidligere beskrevet [20] toppen økningen av IGP etter injeksjon varierte på grunn av forskjeller i injeksjonshastighet, IGP i gjennomsnitt i løpet av 2-3 minutter etter injeksjon ble tatt som 100% og den IGP registrert i løpet av den etterfølgende observasjon perioder uttrykt som en prosentandel av at referanseverdien.
In situ hybridisering autoradiografi
hjernestammen og ryggmargen ble fjernet hurtig og frosset på tørris pulverisert. Koronale seksjoner (0,01 mm) ble skåret ut serielt fra hjernestammen ved rostrocaudal forlengelse av area postrema og hale thorax ryggmargen med en kryostat [5, 6, 22]. Hver sjette avsnitt ble bearbeidet for in situ hybridisering med et oligodeoksyribonukleotid probe merket i 3'-enden med [ 35S] deoksyadenosin 5 '(α-tio) trifosfat som tidligere beskrevet [6]. Seksjonene ble dyppet i Ilford K5 fotografisk emulsjon, og etter 18-25 dager med eksponering i forseglede esker på 4 grader Celsius, autoradiogrammene ble utviklet og seksjonene kontra med haematoxylin og coverslipped [6]. Spesifisiteten til prosedyren ble påvist ved fravær av en hvilken som helst hybridisering signal når styreseksjoner ble hybridisert med en blanding av merket probe med en 100-gangers overskudd av umerket ( "kalde") sonde.
Den autoradiogrammene ble undersøkt i en kodet måte med et lysmikroskop (Axiophot, Zeiss, Oberkochen, Tyskland) koblet til en datastyrt bildeanalyse system (Imaging, St. Catharines, Ontario, Canada). Celler ble ansett som c-fos mRNA-positive når deres korntetthet var minst 10 ganger høyere enn bakgrunnen [6]. For å forbedre påliteligheten av de kvantitative resultatene, ble 5 hjerneseksjoner og 7-10 ryggmarg seksjoner fra hvert dyr undersøkt. Disse avsnittene ble valgt slik at de var 0,05 mm fra hverandre slik at man unngår at de samme cellene ble telt to ganger. C-fos mRNA-positive celler per avsnitt ble telt ensidig i NTS på nivå med området postrema og i dorsal halvdel av ryggmargen ved halebrystnivå (T8-T12). Disse strukturene ble identifisert ifølge Molander og Grant [48] og Paxinos og Watson [49]. I dorsal halvdel av ryggmargen, ble fordelingen av c-fos mRNA-positive celler i lamina IV (LI-LV), område X (AX) rundt den sentrale kanalen og den intermediolateral kjernen (IMLN) evaluert i henhold til rotte spinal cytoarchitecture beskrevet av Molander et al. [50] og Molander og Grant [48].

• Gastrointestinal stromal tumor i magen etterligne en levertumor: en sak report
• Ny teknikk for galle rekonstruksjon ved hjelp av en isolert magesonde med en vaskularisert stammen: et levende dyr eksperimentell studie, og den første kliniske saken