Palm vitamin E minskar katekolaminer, xantinoxidas aktivitet och magsår hos råttor som utsätts för vatten-nedsänkning återhållsamhet stressen

Palm vitamin E minskar katekolaminer, xantinoxidas aktivitet och magsår hos råttor som utsätts för vatten-nedsänkning återhållsamhet stressen Bild Sammanfattning
Bakgrund
Denna studie undersökte effekterna av Palm vitamin E (PVE) och α-tokoferol (α -TF) kompletteringar på adrenalin, noradrenalin, xantinoxidas plus dehydrogenas (XO + XD) aktiviteter och magsår hos råttor som utsätts för vatten-nedsänkning återhållsamhet stress (WIRS).
metoder
Sextio Sprague-Dawley
råttor (200-250 g) delades slumpmässigt in i tre lika stora grupper. Kontrollgruppen fick en normal kost, medan de behandlade grupperna fick samma diet med peroralt tillägg av PVE eller α-TF vid 60 mg /kg kroppsvikt. Efter behandlingsperioden på 28 dagar, var varje grupp vidare indelade i två grupper med 10 råttor utan att utsätta dem att betona och de andra 10 råttor utsattes för WIRS under 3,5 timmar. Blodprover togs för att mäta de adrenalin och noradrenalin nivåer. Råttorna avlivades därefter varefter magen skars och öppnades längs den större kurvaturen och undersöktes för skador och XO + XD aktiviteter.
Resultat
råttorna som exponerats för WIRS hade lesioner i magen slemhinnor. Våra resultat visade att dietary kompletteringar av PVE och α-TF kunde reducera gastriska lesioner avsevärt i jämförelse med den stressade kontrollgruppen. WIRS ökad plasma adrenalin och noradrenalin avsevärt. PVE och α-TF behandlingar reducerade dessa parametrar markant jämfört med den stressade kontroll.
Slutsatser
kompletteringar med antingen PVE eller α-TF minska bildningen av magsår. Deras skyddande effekt var relaterad till deras förmåga att hämma stressinducerad förhöjning av adrenalin och noradrenalin nivåer samt genom minskning av xantinoxidas och dehydrogenas aktiviteter.
Bakgrund Påfrestning påverkar psykologiska och fysiologiska balanser som kan leda till olika patologiska förändringar . En känd patologisk stressinducerad tillstånd är bildningen av gastriska lesioner och studier hade visat att dess patogenes är multifaktoriell. Den innehåller faktorer som stör gastrointestinala integriteten såsom förändringar i magsyra, slem och bikarbonat sekret, hämning av gastrointestinala prostaglandinsyntes [1], minskning av gastrointestinala blodflöde [2, 3] samt förändringar i stresshormoner [ ,,,0],4-6] och gastrisk motilitet [7, 8]. Det är också känt att en ökning i katekolaminnivåer under stress orsakar vasokonstriktion [6]. Dessa förändringar kan i slutändan resultera i bildning av gastriska lesioner.
Nya studier hade också visat inblandningen av oxidativ stress i patogenesen av stressinducerad magsår [9, 10]. En särskild typ av oxidationsmedel skada är ny syresättning skada efter reperfusion av ischemiska vävnader [11]. Xantin oxidoreduktas föreligger i två UTBYTBAR former, som är xantin-dehydrogenas och syreberoende xantinoxidas. I vissa studier har det visat sig att allopurinol minskad gastrointestinal skada i råttor som exponerades för xantin /hypoxantin + xantinoxidas-systemet [12, 13].
Det har varit några tidigare litteratur med anknytning till roll och förmåga av vitamin E eller dess derivat för att minska stress och gastriska lesioner. Våra tidigare studier har funnit att både tokoferol och tokotrienol hade förmågan att minska bildningen av magsår inducerade av stress hos råttor [7, 14]. Även tokoferol är väl känd för att vara den mest tillgängliga och aktiva formen av vitamin E, som nyligen rollen av tokotrienoler har fått förnyad uppmärksamhet. Den aktuella studien var utformad för att jämföra effekterna av palm vitamin E som i huvudsak består av tokotrienoler och α-tokoferol tillskott på katekolaminer och gastric xantinoxidas aktivitet, som är involverade i stressinducerade magsår hos råttor.
Metoder
Sextio Sprague-Dawley
råttor (200-250 gram) delades in i tre lika stora grupper. De första och andra grupperna gavs palm vitamin E (PVE) eller α-tokoferol (α-TF) respektive i en dos av 60 mg /kg kroppsvikt oralt i 28 dagar, medan kontrollgruppen fick olivolja med användning av en 4 tum, 18 G nål, som fordonet. Palm vitamin E användes i denna studie innehöll en blandning av 22% tokoferol och 78% tokotrienoler som erhölls från Malaysia Palm Oil Board (MPOB). Vitamin E dos valdes baserad på vår tidigare studie, som visade förmågan hos denna dos för att minska gastrisk lesioner förekomst [6]. Vid slutet av behandlingsperioden, togs blod ut och varje grupp delades upp i ytterligare två grupper; en grupp underkastades WIRS under 3,5 timmar och den andra gruppen utsattes inte för någon stress (icke-stress grupp). Råttorna berövades mat under natten innan de utsattes för stress stress.
Utfördes genom att placera varje råtta i en plastrestrainer individuellt, varefter de nedsänktes hals djupt i en bägare vid rumstemperatur (23 ° C) under 3,5 timmar. Detta förfarande utfördes enligt den metod som Nishida et al. (1997) [15]. Efter exponering för stress, sövdes råttorna genom injicering av både ketamin (5 mg /100 g kroppsvikt) och xylazin (1 mg /100 g kroppsvikt) innan blod drogs tillbaka för katekolamin nivåbestämning. Råttorna avlivades därefter, varefter magsäcken avlägsnades. Den experimentella designen godkändes av Universiti Kebangsaan Malaysia Animal etikkommitté (UKMAEC).
Bedömning av magsår
Gastrointestinala sår uppmättes enligt 3X förstoring med ljusmikroskop. Lesionsstorlek i mm bestämdes genom att mäta varje lesion längs dess största diameter. Varje fem petekiala skador var lika med 1 mm skada. De totala längder i varje grupp av råttor medeltal och uttryckes såsom lesionen index. Denna metod har tidigare beskrivits av Wong et al. [16].
Gastric xantinoxidas och xantindehydrogenas aktiviteter
Vävnadsberedning för mätning av xantinoxidas och xantindehydrogenas gjordes enligt en metod som tidigare beskrivits av Qu et al. [17]. Mätningen av xantinoxidas och xantindehydrogenas aktiviteter följde metoden beskriven av Terao et al. [18].
Plasma adrenalin och noradrenalin
Plasma adrenalin (epinefrin) och noradrenalin (noradrenalin) nivå mättes med hjälp av enzymimmunanalys (EIA) kit från IBL-Hamburg, Tyskland (Katalognummer 40-371-25001) .
Statistisk analys
Statistisk analys utfördes med användning av SPSS statistikpaketet version 12 (SPSS Inc. USA). Normal fördelning av alla variabler undersöktes genom Kolmogorov-Smirnov test. Resultaten uttrycktes som medel ± standardfel av medelvärdet (SEM). Statistisk signifikans (P < 0,05). Bestämdes genom ANOVA följt av Tukeys post-hoc-test
Resultat
Effekter av PVE och α-TF på gastriska lesioner
Icke-stressade råttor visade inga fokala lesioner i magslemhinnan. Emellertid gastriska mukosala lesioner utvecklades i råttor utsatta för vatten nedsänkning återhållsamhet stress (WIRS) under 3,5 timmar. Området för inblandning var begränsad till den glandulära delen av magen. Hos råttor som utsätts för stress, förbehandlingar med antingen palm vitamin E (PVE) eller α-tokoferol (α-TF) signifikant minskade antalet magsår, med 52% (P = 0,001) och 40% (P = 0,001) respektive (Figur 1). Makroskopisk observation visade antingen lesioner, oftast 1-2 mm i storlek, eller petekier blödning (Figur 2). Figur 1 Den gastriska lesioner nummer (i millimeter) hos råttor som förbehandlats med palm vitamin E (PVE) eller α-tokoferol (α-TF) i 28 dagar och som utsätts för vatten nedsänkning fasthållningsspänning under 3,5 timmar. Staplar representerar medelvärden ± SEM (n = 7). en; signifikant från den icke-stressade grupp (CN + NS), b; skiljer sig signifikant från det stressade kontrollen (CN + WIRS) (ANOVA följt av Tukeys test, p < 0,05).
Figur 2 Mikroskopiska observationer (3X) vatten-nedsänkning återhållsamhet stress (WIRS) inducerade gastriska lesioner. A: Gastric vävnad normal råtta (inga skador). B: Gastric vävnad hos en råtta utsatt för 3,5 h WIRS (Utvecklad magsår, såsom visas med pilen). C: Gastric vävnad hos en råtta utsatt för 3,5 h WIRS plus palm vitamin E (PVE) (Utvecklad petichae hemorragi, såsom visas med pilarna). D: Gastric vävnad hos en råtta utsatt för 3,5 timmar av WIRS plus α-tokoferol (α-TF) (Utvecklad petichial hemorragi, såsom visas med pilarna) katalog Effekter av PVE och α-TF på noradrenalin
Figur 3. visar att exponering för WIRS under 3,5 timmar ökade plasma noradrenalin nivån signifikant (ca 92%, P = 0,001). Plasma noradrenalin nivåer betonade PVE- (ca 59%, p = 0,025) och α-TF-behandlade grupper (ca 70%, p = 0,022) minskade kraftigt jämfört med den stressade kontrollgruppen. Dock ingen signifikant skillnad i plasma noradrenalin nivå mellan de stressade PVE och α-TF grupper. Exponeringen för WIRS under 3,5 timmar ökade plasma noradrenalin nivå betydligt under PVE- (P = 0,001) och α-TF-behandlade grupperna (P = 0,001) i jämförelse med deras respektive icke-stressade grupper. Ingen signifikant skillnad (P > 0,05) i plasma noradrenalin nivå mellan de icke-betonade grupper observerades. Figur 3 Plasma noradrenalin nivån hos råttor som förbehandlats med handflatan vitamin E (PVE) eller α-tokoferol (α-TF) under 28 dagar och exponerades för vatten nedsänkning fasthållningsspänning under 3,5 timmar. Staplar representerar medelvärden ± SEM (n = 7). en; signifikant från den icke-stressade grupp (CN + NS), b; som väsentligt avviker från den stressade kontrollen (CN + WIRS) (ANOVA följt av Tukeys test, p < 0,05).
Effekter av PVE och α-TF på adrenalin
Utsignalen presenteras i figur 4 visar att immobilisering påfrestning ökade adrenalinnivån signifikant jämfört med icke-stressade grupp (ca 89%, P = 0,003). Det fanns en signifikant minskning av adrenalin nivån av betonade PVE- (ca 18,7%, P = 0,002) och α-TF-behandlade grupper (omkring 20%, P = 0,001) jämfört med de stressade kontroller. Dock ingen signifikant skillnad i adrenalin nivå mellan stressade PVE- och α-TF behandlade grupper sågs. Dessutom exponeringen för WIRS ökad plasma adrenalin nivå avsevärt i PVE- och α-TF-behandlade grupperna jämfört med deras respektive icke-betonade grupper. Ingen signifikant skillnad i adrenalin nivåer mellan de icke-betonade grupper observerades. Figur 4 Plasma adrenalin nivån hos råttor som förbehandlats med handflatan vitamin E (PVE) eller α-tokoferol (α-TF) under 28 dagar och exponerades för vatten nedsänkning fasthållningsspänning under 3,5 timmar. Staplar representerar medelvärden ± SEM (n = 7). en; signifikant från den icke-stressade grupp (CN + NS), b; avsevärt skiljer sig från den stressade kontroll (CN + WIRS) (ANOVA följt av Tukeys test, p < 0,05).
Effekter av PVE och α-TF på (XO + XD) aktivitet
Figur 5 visar verksamhet xantinoxidas plus xantindehydrogenas (XO + XD). Den vatten nedsänkning återhållsamhet stress (WIRS) ökade signifikant verksamhet XO + XD med 76% (P = 0,003) jämfört med icke-betonade kontroll. Verksamheten i XO + XD av betonade PVE- och α-TF-behandlade grupperna reducerades signifikant jämfört med den stressade kontroll. Det fanns dock ingen signifikant skillnad i verksamhet XO + XD mellan den stressade PVE- och α-TF-behandlade grupperna. Dessutom fanns inga signifikanta skillnader i verksamhet XO + XD sett i PVE och α-TF betonade gruppen jämfört med deras respektive icke-betonade grupp. Figur 5 Den gastriska xantinoxidas + xantindehydrogenas (XO + XD) aktivitet i magen hos råttor, som förbehandlades med palm vitamin E (PVE) eller α-tokoferol (α-TF) under 28 dagar och exponerades för vatten nedsänkning återhållsamhet stressen under 3,5 timmar. Staplar representerar medelvärden ± SEM (n = 7). en; signifikant från den icke-stressade grupp (CN + NS), b; skiljer sig avsevärt från den stressade kontroll (CN + WIRS) (ANOVA följt av Tukeys test, p < 0,05). Diskussion
Ökningen av noradrenalin och adrenalin nivåer på grund av stress
är väl dokumenterade [19-21] . Den aktuella studien visar att exponering för vatten-nedsänkning återhållsamhet stress (WIRS) under 3,5 timmar var tillräckligt för att höja nivån på dessa katekolaminer väsentligt; noradrenalin med 92% och adrenalin med 89%. Dessa observationer stöder hypotesen att adrenal katekolaminer spelar en fysiologisk roll som svar på stressande situationer. Hamada et al. fann att råttor som exponerats för stress utvecklat gastriska lesioner i samband med minskad hjärn noradrenalin innehåll och ökade plasmakatekolaminer och kortikosteron nivåer [22]. På samma sätt som vi tidigare hade visat att råttor som utsatts för upprepad återhållsamhet stressen hade en högre nivå av plasma noradrenalin och kortikosteron jämfört med de icke-betonade råttor [6].
Under stress, de bakomliggande mekanismer som är involverade är aktiveringen av hypothalamic- hypofys-binjure-axeln (HPA) och sympatho-adrenal-medullär (SAM) system, vilket leder till frisättning av kortikosteron tillsammans med lanseringen av noradrenalin och adrenalin [23]. Vidare kan höjden i katekolaminnivåer generera fria radikaler [24], som kan vara cytotoxiska och förmedlar vävnadsskada genom att skada cellmembran och frigöra intracellulära komponenter. Det är allmänt accepterat att patogenesen av gastriska slemhinneskada innebär syrehärledda fria radikaler.
I den aktuella studien var det noradrenalin och adrenalin nivåer av stressade PVE och α-TF grupper minskas avsevärt i jämförelse med den stressade kontroll. Parallellt med sin förmåga att blockera noradrenalin, vitamin E blockerade också bildandet av gastriska lesioner i de råttor som exponerats för stress. Dessutom skilde sig inte från sina respektive icke-betonade grupperar noradrenalin och adrenalin nivåer i stressade PVE- och α-TF-behandlade grupperna. Detta antyder att E-vitamin spelar en viktig roll för att minska de förhöjda katekolaminnivåer inducerade av stress. Vi hade tidigare rapporterat att ökningen av noradrenalin nivån blockerades hos råttor som tokotrienoler tillskott men inte i råttor som fick α-TF [6]. Dessa fynd tyder på att tokotrienoler är mer potent än α-TF blockera effekterna av stress. Vi fann emellertid ingen signifikant skillnad mellan den stressade PVE- och α-TF-behandlade grupper. Båda behandlingarna kunde förbättra effekterna av stress genom att minska nivåerna av noradrenalin och adrenalin. De observerade skillnaderna kan bero på de olika stressmodeller som används; akut kontra upprepad stress. I 2007, Campese och Shaohua visade att råttor som utfodrats med en vitamin-E-berikade dieten manifesterade en signifikant minskning av noradrenalinutsöndring från den bakre hypotalamus [25]. En vitamin-E-berikade dieten minskas bildningen av reaktiva syretyper i hjärnan, och detta förknippades med en minskad sympatiska nervsystemet och blodtryck hos råttor med fenol-inducerad njurskada.
Lipidperoxidation medieras av fria radikaler anses vara en primär mekanism för cellmembran förstörelse [26]. Gastriska lesioner orsakade av stress, alkohol, Helicobacter pylori
infektion och icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel har visats vara förmedlade till stor del genom genereringen av reaktiva syreradikaler (ROS) som verkar för att spela en viktig roll vid produktionen av lipidperoxider [3, 14, 27, 28]. Skadorna i magslemhinnan på grund av WIRS har tillskrivits nedsatt gastrisk mikrocirkulationen, vilket resulterar i ischemi följt av reperfusion, en process som genererar fria radikaler. Iakttagelsen antyder att reaktiva syrespecies och lipidperoxidation är viktiga i patogenesen av gastrointestinala skador inducerade av stress [10]. Denna nuvarande resultat överensstämmer med höjden av XO aktivitet efter stress, som producerar ROS. En tidigare studie har indikerat att exponering av råttor till 3,5 timmars WIRS ledde till en ökning av xantin ämnesomsättning till den nivå som är jämförbar med den som observerades i ischemi-reperfusion modell av skada gastric [2]. Xantinoxidas aktivitet är en viktig källa för ROS såsom superoxidanjon (O 2 · -) och väteperoxid (H 2O 2) i patogenesen av sjukdomen i olika biologiska system inkluderande gastrointestinal tarmkanalen [29-31]. Ökningen av ROS skulle då öka gastric lipidperoxidation och efterföljande gastric lesion utveckling. Detta stöder hypotesen att stressinducerad skada medieras av lipidperoxidation.
I den aktuella studien, PVE och α-TF hade förhindrat ökningen av XO + XD aktiviteter betydligt efter WIRS. Det kan vara att både PVE och α-TF förbättrade gastrointestinala blodflödet som försämras under WIRS [2, 32]. Förbättrad gastric blodflödet skulle ytterligare undertrycka omvandlingen av XD till XO. Raghuvanshi et al. visade att administrering av 400 mg E-vitamin under sex dagar tillsammans med 80 mg aspirin producerade en utmärkt antioxidant verkan, vilket framgår av en minskad blodplätts xantinoxidas aktivitet [33].
Vitamin E är en lipidlöslig antioxidant och en väl accepterad första raden försvarsmekanism mot lipidperoxidation. Det fungerar som en kedja-breaking antioxidant för lipidperoxidation i cellmembran och som ett elimineringsmedel av ROS såsom superoxidanjon, väteperoxid och singlettsyre [34]. Yoshikawa et al. rapporterade en minskning av gastrointestinala E-vitaminnivå och en ökning av gastrointestinala lipidperoxidation i ischemi-reperfusion-inducerade gastrointestinala skador och svårighetsgraden av skadan förbättrades på vitamin E-brist råttor [35]. Naito et al. hade visat att kväveoxid-utarmade råttor, vitamin E spelat en viktig skyddande roll mot ischemi-reperfusion-inducerade gastrointestinala skador, och föreslog att detta magskyddande effekten av vitamin E var inte bara på grund av dess antioxidant verkan, men även dess hämmande verkan på neutrofil infiltration i magslemhinnan [36]. Al-Tuwaijri och al-Dhohyan rapporterade att en enda oral pre-administration av α-tokoferolacetat till råttor förhindrade ischemi-reperfusion-inducerade gastrointestinala skador [37].
Som tidigare nämnts, kan stressen försämra gastric blodflödet och orsaka ischemisk liknande förhållanden. Dessa förhållanden kan leda till reperfusions-inducerad skada och slutligen utvecklingen av gastriska lesioner. Under ischemi-reperfusion, var lipidperoxidation ökat på grund av produktionen av ROS; kompletteringar med PVE och α-TF kunde reducera denna ökning. Man kan dra slutsatsen att PVE och α-TF har gastro effekter mot WIRS, möjligen via sina antioxiderande egenskaper. Såsom visas i denna undersökning, exponeras djuren för WIRS under 3,5 h utvecklade gastriska mukosala lesioner, vilket bekräftar reproducerbarheten för denna modell för studien. Kompletteringar av PVE och α-TF vid 60 mg /kg under 28 dagar före exponering för stress minskade gastrointestinala skador. Dock ingen skillnad mellan dessa två medel observeras, visar samma effektivitet för att förhindra stressinducerade gastrisk skada.
Likaså har exponering mot WIRS visats öka förekomsten av gastrointestinala lesioner och ökningen sänktes genom administrering av olika antioxidanter [1, 38]. En studie av Ohta et al. hade visat att WIRS under 6 timmar reducerade gastric α-tokoferol koncentration men före administrering av askorbinsyra delvis reverseras denna minskning. I föreliggande studie, kan förhindrande av de skadliga effekterna av stress på magslemhinnan förmedlas av antioxidantaktiviteten besatt av PVE och α-TF, vilket minskar bildningen av fria radikaler, antingen direkt eller indirekt, vilket leder till dämpning av lesionsbildning .
skyddsmekanism av vitamin E och dess roll på människors hälsa är ännu inte klarlagd. Antioxidantkännetecknande för vitamin E, i synnerhet dess effekt på fleromättade fettsyror (PUFA) kan förbättra cellmembranintegritet. Det finns möjlighet att mag vävnader blir mer motståndskraftiga mot aggressiva faktorer som syra och pepsin.
Slutsatser
Våra data tyder på att den skyddande effekten av vitamin E var relaterad till en minskad xantinoxidas och dehydrogenas aktiviteter, vilket resulterade i en minskning i bildandet av fria radikaler. Det finns också en möjlighet att möjligheten för både PVE och α-tokoferol i blockera stressinducerad skada var genom sin verkan på en högre nivå som var genom att blockera de ökade i adrenalin och noradrenalin, kända förmedlare av stress.
Notes
Ibrahim Abdelaziz Ibrahim, Yusof Kamisah och Nafeeza Mohd Ismail bidragit lika för detta arbete.
förklaringar
Tack
studien finansieras av ett bidrag från malaysiska ministeriet för vetenskap, teknik och innovationer (IRPA Grant Nej . 06-02-02-10026 EAR). Författarna vill tacka Pn Azizah Othman och Herr Muhamad Arizi Aziz för tekniskt stöd.
Författarnas ursprungliga inlämnade handlingarna Images of Nedan finns länkar till författarnas ursprungliga inlämnade filer för bilder. 12876_2011_737_MOESM1_ESM.pdf Författaroriginalfilen för figur 1 12876_2011_737_MOESM2_ESM.pdf Författaroriginalfilen för figur 2 12876_2011_737_MOESM3_ESM.pdf Författaroriginalfilen för figur 3 12876_2011_737_MOESM4_ESM.pdf Författaroriginalfilen för figur 4 12876_2011_737_MOESM5_ESM.pdf Författaroriginalfilen för figur 5 konkurrerande intressen
författarna förklarar att de inte har några konkurrerande intressen.

• Tillämpning av förstoringsglas smalbands imaging endoskopi för diagnos av tidig magcancer och precancerous lesion
• En metod för gastric lednings höjd via den bakre mediastinum vägen i thoracoscopic delsumma esophagectomy