ЕФЕКТИТЕ НА ДОБАВЕНА С ГЛУТАМИН ДИЕТА НА ЧРЕВНАТА МУЗОЗА НА ОКОЛНО ОТРАСЕНИТЕ РАСТЯЩИ ПЛЪХИ

Уенис Танури, Франсиско Р. Караца и Кийоши Ирия

TANNURI U и сътр. - Ефектите от диета с добавка на глутамин върху чревната лигавица на недохранения растящ плъх. Преподобни Хос. Клин. Фак. Med. С. Пауло 55 (3): 87-92, 2000.

РЕЗУЛТАТИ: Морфологичните и морфометрични анализи показват, че височината на вилусите на тънките черва е значително намалена в групата с недохранване и тази промяна е коригирана частично от двата вида диета на основата на чау. Дълбочината на криптата е значително увеличена от недохранване и този параметър е частично коригиран от двата вида диети, базирани на чау. Обогатената с глутамин диета доведе до най-голямо намаляване на дълбочината на криптата и това намаление също беше статистически значимо в сравнение с контролните животни.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ: Ентералният глутамин има някои положителни ефекти върху наддаването на телесно тегло и трофиката на лигавицата на йеюналната тъкан при недохранени растящи плъхове.

ДЕКРИПТОРИ: Глутамин. Аминокиселина. Ентерално хранене.

Глутаминът е най-разпространената аминокиселина в кръвта и в свободния аминокиселинен пул на тялото 1. Освен това е количествено най-важната аминокиселина, участваща в междуорганния поток 2. При редица видове бозайници червата са основно място за усвояване на глутамин, а епителът на тънките черва се счита за основен орган на усвояването на глутамин 3 .

Клинични и експериментални проучвания върху животни предполагат, че глутаминът играе ключова роля в отговора на тънките черва на системно увреждане и инфекция. Лечението с травма 4 и глюкокортикоиди 5 индуцира повишена консумация на глутамин и се съобщава за намалено усвояване на тази аминокиселина при пациенти със септични и травматични заболявания 6,7 и животни 8 като последица от намалената концентрация в циркулацията 9,10. Следователно, в случаите на системни наранявания, намаляването на концентрацията на циркулиращ глутамин и намаленото усвояване на тази аминокиселина 6 допринасят за атрофия на лигавицата, бактериална транслокация през стомашно-чревната лигавица и чревно-медииран сепсис 9,10 .

Атрофията на лигавицата е важен феномен, който се среща при някои видове клинични наранявания, като състояния на тежко недохранване 11-13. Предполага се, че липсата на глутамин от ентерални или парентерални хранителни разтвори засилва подобни ефекти 10. За разлика от това е доказано, че глутаминът оказва мощни трофични ефекти върху стомашно-чревната лигавица след резекция на тънките черва 14 или трансплантация 15, радиационно увреждане 16, хирургична травма 17, исхемично увреждане 18 и приложение на цитотоксични лекарства 19. Доколкото ни е известно, ефектите на обогатена с глутамин диета върху регенерацията на чревните лигавици не са оценени при недохранени растящи животни. Следователно, използвайки модел на недохранване при растящи плъхове и хистоморфометрични техники, в настоящото проучване изследвахме дали глутаминът оказва трофичен ефект в чревната лигавица.

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Животни ? експериментални групи

В проучването са използвани тридесет и пет женски растящи плъхове (на възраст 21 дни). Животните, на които беше разрешено минимум 3 дни да се приспособят към съоръжението за грижа за животните, бяха настанени в отделни клетки по време на периода на изследване от 30 дни, с вода и чау диета ad libitum.

На експериментален ден 1 животните се претеглят и разделят на случаен принцип в 4 групи съгласно експерименталната процедура:

контрол ? диета с чау (n = 3)

недохранване ? обогатена с лактоза диета (n = 9)

недохранване + чау диета (n = 10)

недохранване + обогатена с глутамин диета (n = 13)

Животните от контролната група са получавали редовен балансиран режим, използван за отглеждане на плъхове, през целия период на изследване. Животните от експерименталните групи получават обогатена с лактоза диета, за да предизвикат диария и недохранване от експериментален ден 1 до експериментален ден 15 20. От експериментален ден 16 до експериментален ден 30, плъховете в групата с недохранване се поддържат на една и съща диета, докато третата група получава балансирана чау диета, а четвъртата група получава обогатена с глутамин чау диета. Компонентите на тези диети са дадени в таблица 1. Диетите са изокалорични и изонитрогенни.

глутамин

Процедури за прибиране на реколтата

На експериментален ден 30 животните се претеглят и умъртвяват чрез интраперитонеално инжектиране на 2,5% тиобарбитурат. Направен е среднорен коремен разрез, отстранено е тънкото черво и е взета 3-сантиметрова част от йеюнума и е подготвена за хистологичните изследвания.

Фиксираните с формалин чревни тъкани бяха вградени в парафин, разрязани и оцветени с хематоксилин и еозин. Височината на вилозата и дълбочината на криптата във всички тъкани се определят с помощта на микроскоп Nikon, оборудван с 5-кратно увеличение и окуляр с 20-кратно увеличение, който съдържа тестова скала от 1 mm. Най-малко 20 до 25 добре ориентирани крипто-вилозни единици на тънкочревна проба бяха измерени и осреднени от двама патолози, които бяха маскирани към животински групи.

Статистически анализ

Средното и стандартното отклонение бяха изчислени за всеки параметър и бяха сравнени с помощта на еднопосочен дисперсионен анализ. Когато се наблюдава значителна разлика, 4-те проучвани групи се сравняват с помощта на теста на Student-Neuman-Keuls. Нивото на значимост беше P

Теглото на тялото през първия и последния ден от експеримента са показани в таблица 2.

Всички животни са имали сходни тегла в експериментален ден 1P> 0,05). Както е показано в таблица 2, храненето с обогатена с лактоза диета насърчава значително намаляване на телесното тегло в сравнение с контролната група (79,30 ± 3,28 срещу 171,07 ± 15,38). Прилагането на двете експериментални диети насърчава значително увеличаване на телесното тегло, въпреки че обогатената с глутамин диета е по-ефективна.

Хистопатология

Представителни хистологични разрези на йеюналната лигавица са показани на фигури 1 до 3. Качествените анализи на ворсите показват, че при недохранените животни е настъпила значителна атрофия на лигавицата и структурна промяна на въсичките и тази промяна е била обърната от прилагането на двата вида диети на базата на чау.

Истоморфометрични изследвания

Височината на вилозата и дълбочината на криптата са определени като специфични показатели за растежа на лигавицата. Ефектите от хранителните промени върху тези параметри са изразени в таблици 3 и 4

Височината на вилусите на тънките черва е значително намалена (Таблица 3) и дълбочината на криптата е значително увеличена (Таблица 4) в групата с недохранване; тези промени бяха частично коригирани от двата вида диета, базирана на чау. Обогатеното с глутамин хранително хранене доведе до най-голямо намаляване на дълбочината на криптата и това намаление също беше статистически значимо в сравнение с контролните животни (P

Недохранването се среща често при педиатрични хирургични пациенти и връзката между недохранването и хирургичните усложнения е важна в клиничната практика. Съобщава се за намалени тъканни концентрации на глутамин при недохранени и пациенти с травма и животни 21-23. Парентерално или ентерално администриран глутамин се използва за предпочитане от бързо делящите се клетки на лигавицата на тънките черва, т.е. ентероцити и лимфоцити. Следователно целта на настоящото проучване беше да се изследва дали прилагането на обогатена с глутамин диета има някакъв трофичен ефект върху чревната лигавица на недохранения растящ плъх.

Използвахме модела на плъхове, тъй като тънките черва атрофират значително по време на кратки периоди на глад или недохранване, в сравнение с промените в общата телесна маса и тегло на други тъкани 24,25. В предишни проучвания е показано, че индексите на чревната клетъчност се нормализират при плъхове в рамките на 24 до 72 часа след пълното ентерално хранене след различни периоди на гладуване 26-28 .

Обогатената с лактоза диета, използвана за производство на недохранване при растящия плъх, е доста ефективна, тъй като животните демонстрират слабо наддаване на тегло по време на периода на изследване в сравнение с контролната група. Едновременно с това, хистологичните и хистоморфометричните изследвания на лигавицата на йеюналната тъкан показват значителни промени, т.е. намалена височина на вилозите и компенсаторно увеличена дълбочина на криптата в сравнение с нормалните плъхове.

Резултатите от това проучване показват някои положителни ефекти от обогатена с глутамин диета (2% глутамин) за недохранените растящи плъхове, тъй като тя е довела до значително увеличаване на телесното тегло в сравнение с обикновената диета с чау, въпреки че не е равно на контролните животни, вероятно поради краткия период на проучване от 15 дни. Освен това ентералният глутамин насърчава пролиферацията на лигавицата на йеюналите, както се отразява от индексите на височината на лигавиците на лигавицата и дълбочината на криптата, които са подобни на контролните животни.

Морфометричният анализ на височината на лигавиците на лигавиците подкрепя заключението, че подхранването с диетата с чау е ефективно (Таблица 3), тъй като височината на вилозите на тази група е подобна на контролните и обогатени с глутамин диетични групи. Като се има предвид само параметърът на височината на вилозите, можем да заключим, че аминокиселините на казеина са били достатъчни за насърчаване на трофизма на лигавиците на вилозите и обогатяването с глутамин няма да е необходимо. Всъщност Wirén et al. 17 заключава, че излишъкът на глутамин (4% глутаминова диета) в иеюналния лумен може да има потенциално отрицателен ефект и може да намали пролиферацията и оборота на вилозните клетки.

Няколко проучвания демонстрират положителните ефекти от парентералната инфузия на глутамин 9,10,14,15,29. Важността на проучванията на ентерално приложение на глутамин във връзка с парентерална инфузия се основава на факта, че скоростта на екстракция на глутамин е по-висока след интралуминално приложение, отколкото при парентерално приложение 30. Тази разлика предполага, че интралуминалната екстракция отразява използването от ентероцити, а не от лимфоцити.

Положителни ефекти на глутамин може да се очакват в други ситуации, когато нуждите са увеличени, тъй като тази аминокиселина е несъществена. Последните проучвания показаха, че в увреденото от исхемия черво, глутаминът и трансформиращият се растежен фактор-алфа стимулират извънклетъчните регулирани кинази и подобряват възстановяването на вилозната повърхност 18 Интерес представлява също така, че при плъхове, носещи тумор, се наблюдава променен метаболизъм на лигавицата на глутамин, което води до повишена пропускливост на червата и загуба на функцията на бариерната функция на червата 31 .

В заключение, това проучване показва, че ентералният глутамин има някои положителни ефекти върху наддаването на телесно тегло и трофизма на лигавицата на йеюналната тъкан при недохранващ растящ плъх. Трябва да се имат предвид клиничните приложения на тези резултати, главно при лечението на недохранени педиатрични хирургични пациенти.

ПРИЗНАВАНИЯ: Авторите благодарят на Maria Cecilia M. Coelho и Neide Aparecida S. R. dos Santos за отличната им техническа помощ.

TANNURI U e col. ? Os efeitos de dieta com suplementação de glutamina sobre a mucosa intestinal do rato desnutrido em crescimento. Преподобни Хос. Клин. Фак. Med. С. Пауло 55(3): 87-92, 2000.

ОПИСАНИЯ: Глутамина. Aminoácido. Ентерално хранене.

1. BERGSTRON J, FURST P, NORÉE L-O et al. - Вътреклетъчна концентрация на свободни аминокиселини в човешката мускулна тъкан. J Appl Physiol 1974; 36: 693-697. [Връзки]

2. ELIA M - Междуорганният поток от субстрати при хранени и на гладно човек, както е показано от проучвания за артерио-венозен баланс. Nutr Res Rev 1991; 4: 3-31. [Връзки]

6. SOUBA WW, HERSCOWITZ K, KLIMBERG S et al. - Ефектите на сепсиса и ендотоксемията върху метаболизма на глутамин в червата. Ан Сург 1990; 211: 543-549. [Връзки]

8. ARDAWI MSM, ABDULRAHMAN J, ASHY A et al. - Метаболизъм на глюкоза и глутамин в тънките черва на септични плъхове. J Lab Clin Med 1990; 115: 660-668 [Връзки]

10. WILMORE DW, SMITH RJ, O'DWYER ST et al.- Червата: централен орган след хирургически стрес. Хирургия 1988; 104: 917-923. [Връзки]

11. COFFEY JÁ, MILHOAN RA, ADULLAH A et al. - Bonbesin инхибира бактериалната транслокация от червата при изгорени плъхове. Форум на Surg 1988; 39: 109-110 [Връзки]

12. JONES WG, MINEI JP, BARBER AE на ал. - Бактериална транслокация и чревна атрофия след термично увреждане и сепсис на рани от изгаряне. Ан Сург 1990; 211: 399-405. [Връзки]

13. TRAN TA, MACRY J, MEDY F et al. - Ефектът от острата фаза на възпаление на тънкочревната морфология и функция при плъхове. Clin Nutr 1991; 10: 56-62. [Връзки]

14. WANG XD, JACOBS DO, O'DWYER ST et al. - Обогатеното с глутамин парентерално хранене предотвратява атрофия на лигавицата след резекция на тънките черва. Форум на Surg 1988; 39: 44-46 [Връзки]

15. FRANKEL WL, ZHANG W, ALFONSO J et al. - Подобряване на структурата и функцията на глутамин в трансплантираното тънко черво при плъхове. J родител Ent Nutr 1983; 17: 47-45. [Връзки]

16. KLIMBERG VS, SOUBA WW, DOLSON DJ et al. - Профилактичен глутамин предпазва чревната лигавица от радиационно увреждане. Рак 1990; 66: 62-68. [Връзки]

17. WIRÉN M, SKULLMAN S, WANG F et al. - Интралуминалното хранене с глутамин подпомага растежа на лигавицата при йеюнума на плъхове. Transpl Proc 1994; 26: 1460-1463. [Връзки]

18. BLIKSLAGER AT, RHOADS JM, BRISTOL DG et al. - Глутаминът и трансформиращият растежен фактор-алфа стимулират извънклетъчно регулираните кинази и подобряват възстановяването на вилозната повърхност в увреденото свинско черво с увредена черва. Хирургия 1999; 125: 186-194. [Връзки]

19. O'DWYER ST, SCOTT T, SMITH RJ et al. - 5-флуороурациловата токсичност върху лигавицата на тънките черва, но не и белите кръвни клетки, се намалява от глутамин. Clin Res 1987; 35: 369A [Връзки]

20. NUÑEZ MC, AYUDARTE MV, MORALES D et al. - Ефект на диетичните нуклеотиди върху регенерацията на червата при плъхове с експериментална хронична диария. J Родител Ent Nutr 1985; 14.: 598-604 [Връзки]

21. BUCHMAN AL - Глутамин: Условно задължително хранително вещество за стомашно-чревната система на човека? J Am Coll Surg 1996; 15: 199-205. [Връзки]

22. CZERNICHOW B, GALLUSER M, HASSELMANN M et al. - Ефект на аминокиселините в смеси, дадени по ентерален или парентерален път, върху чревната морфология и хидролазите при плъхове. J родител Ent Nutr 1992; 16.: 259-263. [Връзки]

23. BLOMVIST BI, HAMMARQVIST F, VON DER DECKEN A et al. ? Глуатаминът и алфа кетоглутаратът отслабват спада в концентрацията на мускулен свободен глутамин след тотално заместване на тазобедрената става. Clin Nutr (supp) 1993; 12: 12-13 [Връзки]

24. ZIEGLER TR, ALMAHFOUZ A, PEDRINI MT et al. - Сравнение на тънкочревния инсулин на плъхове и инсулиноподобните растежни фактори I рецептори по време на ентерално хранене. Ендокринология 1995; 136: 5148-5154. [Връзки]

25. ESTIVARIZ CF, JONAS CR, GU LH et al. - Чревно-трофични ефекти на кератиноцитния растежен фактор в тънките черва и дебелото черво на плъхове по време на ентерално хранене. J родител Ent Nutr 1998; 22.: 259-267. [Връзки]

26. STEINER M, BOURGES HR, FREEMAN LS et al. - Ефект на глад върху тъканния състав на тънките черва при плъховете. Am J Physiol 1968; 269: C385-391. [Връзки]

29. CHEN K, OKUMA T, OKAMURA K et al.- Парентерално хранене с добавка на глутамин подобрява целостта и функционирането на чревната лигавица при ендотоксични плъхове. J родител Ent Nutr 1994; 18.: 167-171. [Връзки]

30. WINDMUELLER HG - Употреба на глутамин от тънките черва. Adv Ензимол 1982; 53: 201-237. [Връзки]

31. BLAAUV I, DEUTZ NEP, VAN DER HULST RRWW и сътр. - Изчерпване на глутамин и повишена пропускливост на червата при неаноректични, без загуба на тегло плъхове, носещи тумор. Гастроентерология 1997; 112: 1218-1226. [Връзки]

Получено за публикуване на 26/05/00

От Лабораторията за детска хирургия (LIM-30) и Патологичните отделения, Hospital das Clínicas, Медицински факултет, Университет в Сао Пауло.

Цялото съдържание на това списание, с изключение на случаите, когато е отбелязано друго, е лицензирано под лиценз Creative Commons Attribution