Braz J Med Biol Res, май 2000 г., том 33 (5) 539-544

тънките

Връзка на дизахаридазите в тънките черва на плъховете до степента на експериментално индуцирана желязодефицитна анемия

Г-н Vieira, L.C. Галвао и М.И.М. Фернандес

Departamento de Puericultura e Pediatria, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, SP, Brasil

Резюме

Ключови думи: дизахаридази, лактаза, анемия, дефицит на желязо, чревна лигавица

Въведение

Желязодефицитната анемия е най-честият хранителен дефицит в света. Очаква се един милиард души да имат този дефицит (1,2). В Бразилия Монтейро и Szarfarc (3) през 1987 г. откриват анемия при 35,6% от децата на възраст под 5 години и стигат до заключението, че тази честота се увеличава в сравнение с подобно проучване, проведено преди десет години. Няколко промени са наблюдавани при деца с желязодефицитна анемия, като промени във физическия растеж и увреждане на когнитивните функции и на имунния отговор (4-7).

Някои проучвания демонстрират промени в нивата на чревна дизахаридаза, свързани с желязодефицитна анемия. Hoffbrand и Broitman (8), в проучване на кученца кучета, подложени на хроничен дефицит на желязо, откриват значително намаляване на лактазата, малтазата и захаразата в чревната лигавица на тези животни.

Sriratanaban и Thayer (9) изследват дизахаридазната активност при хранителен дефицит на желязо и протеини при плъхове, хранени с диета с дефицит на желязо, диета с дефицит на протеини и комбинация от диети с дефицит на желязо и протеини. Резултатите им показват, че животните, хранени с диета с дефицит на желязо, показват намаляване на активността на дизахаридаза без никакви хистологични промени, докато животните, хранени с диета с дефицит на протеини самостоятелно или заедно с желязо, не показват дефицит на тези ензими.

Lanzkowsky et al. (10) също установяват намаляване на нивата на дизахаридаза при анемични плъхове. Тези изследователи също са изследвали нивата на дизахаридаза при 10 деца с тежка желязодефицитна анемия. При биопсии, взети от тези пациенти, те наблюдават, че всички те имат намалена дисахаридазна активност (11). Въпреки че използваната методология не позволява да се стигне до окончателни заключения, това може да е важен проблем при анемични деца с диария.

Fernandes et al. (12) изследва нивата на дизахаридаза и клетъчната пролиферация в тънките черва на плъхове с желязодефицитна анемия и наблюдава, че животните, хранени с диета с дефицит на желязо, показват намаляване на общата и специфична активност на лактазата. Концентрациите на малтаза и захараза остават непроменени и клетъчната пролиферация не се различава между анемичните и контролните групи.

Няма проучвания върху концентрациите на дизахаридаза по време на анемия и наличните доклади винаги се отнасят до тежка анемия. По този начин целта на настоящото разследване беше да се изследва връзката между дефицита на дизахаридаза и степента и продължителността на анемията.

Материали и методи

Общо 84 мъжки плъхове Wistar са използвани непосредствено след отбиването (21 дни) и са изследвани за период от 35 дни. През първия ден от изследването животните бяха претеглени и подложени на капилярно събиране на кръв за определяне на хематокрит и хемоглобин. След това животните бяха поставени в отделни клетки от неръждаема стомана със стъклени хранилки и контейнери за питейна вода, предварително измити с 10% разтвор на азотна киселина и изплакнати с дейонизирана вода.

Плъховете бяха разделени на две групи от по 42 животни, контролна и експериментална, съответно получаващи дажба, допълнена или не с желязо. Базалната казеинова дажба е приготвена съгласно нормите на Асоциацията на официалните химици, модифицирани от Fritz et al. (13). Количеството желязо, добавено към диетата за контролната група, е 179,2 mg железен сулфат на kg дажба, съответстващо на 36 mg желязо. Към диетата за експерименталната група не се добавя желязо. Дажбата се променя и клетките, хранилките и контейнерите за пиене се измиват ежедневно по едно и също време на деня. И двете групи имаха свободен достъп до дажба и до дейонизирана вода.

Четири до шест животни от всяка група бяха жертвани на 3-ти, 5-ти, 7-ми, 14-ти, 21-ви, 28-и и 35-ия ден от изследването. Животните се претеглят и анестезират с етер и се събира капилярна кръв за определяне на хематокрит и хемоглобин и кръв се събира чрез сърдечна пункция за определяне на серумното желязо и общия капацитет на свързване на желязото (TIBC) по метода на Ramsay (14 ).

Цялото тънко черво от пилора до илеоцекалната клапа се отстранява, промива се вътрешно и външно с ледено физиологичен разтвор, претегля се и се смила върху лед в тъканен хомогенизатор от тип Потър-Елвехем с около 1,0 ml физиологичен разтвор. Хомогенатът се разрежда с предварително определени количества физиологичен разтвор в зависимост от чревното тегло и се използва за определяне на чревни дизахаридази по метода на Dahlqvist (15).

Ензимната активност се отчита като единици и една единица се определя като количеството ензим, хидролизиращ 1 µmol от дизахарида за 1 min при 37 o C. Общата активност на дизахаридазата се счита за тази, получена в цялото черво, а специфичната активност се счита за се изчислява като единици/g мокро тегло на тънките черва.

Статистически анализ

Данните са анализирани статистически чрез непараметричния U-тест на Ман-Уитни, като нивото на значимост е определено на 5% (16).

Таблица 1 представя теглото, хематокрита и хемоглобина, определени за всяка група по време на експеримента. Вижда се, че в началото на изследването не е имало различия между групите по тези параметри, факт, който показва хомогенността на изследваните групи по отношение на общия и хранителен статус на желязото. Статистическият анализ показва разлики между групите на 5-ия, 14-ия, 21-ия, 28-ия и 35-ия ден от изследването. Таблица 1 показва стойностите на хемоглобина, хематокрита, серумното желязо и TIBC за двете групи. Разликите са значителни за хемоглобина, започвайки на 3-ия ден, и за останалите параметри, започващи на 5-ия ден, като тези стойности остават непроменени след това.

Фигура 1 представя медианата за общата и специфична активност на лактазата, захаразата и малтазата. Значителни разлики между групите се наблюдават само на 5-ия и 21-ия ден от изследването за обща захаразна активност, докато специфичната активност е сходна при двете групи. Въпреки че от фигура 1 се вижда, че общата активност на тези ензими е била различна на 14 и 35 ден, статистическият анализ не е показал значителна разлика (Р = 0,57 и Р = 0,21, съответно).

Значителни разлики между групите се наблюдават на 3-ия и 21-ия ден от проучването за обща активност на малтазата, докато специфичната активност е сходна в двете групи. Отново, разликата между групите изглежда е налице на 35-ия ден, но нивото на значимост е 0,22.

Лактазата е ензимът, чиято активност претърпява важно и продължително намаляване в анемичната група в сравнение с контролата. Статистическият анализ показа, че разликите са значителни, започвайки на 21-ия ден и за двете дейности.

Дискусия

Нивата на хемоглобина са значително по-ниски в експерименталната група, започвайки на 3-ия ден от проучването, докато останалите параметри (хематокрит, серумно желязо и TIBC) се променят на 5-ия ден. Тъй като е известно, че хемоглобинът е най-адекватният от тези параметри за диагностика на желязодефицитна анемия (17,18), ние използвахме този параметър, за да определим наличието или отсъствието на анемия в експерименталната група в сравнение с контрола.

Разликите в активността на захаразата и малтазата, наблюдавани в определени дни, не се запазват през целия експеримент, факт, който влошава интерпретацията на тези находки. Ние вярваме, че този факт се дължи на широката амплитуда на вариация на получените резултати. За да се реши този проблем, ще е необходим увеличен размер на извадката. Същият коментар може да се направи по отношение на разликата в общата активност на лактазата, наблюдавана едва на 5-ия ден.

В опит да се свържат промените в лактазата с нивото на анемия, ние забелязахме, че наистина е имало връзка, тъй като анемията се е увеличила по интензивност по време на експеримента, с появата на разлики в активността на лактазата, както е показано в Таблица 1 и Фигура 1. По този начин можем да заключете, че тези ензимни промени може да не присъстват при лека и умерена анемия. Тъй като знаем, че желязодефицитната анемия, която често се среща при педиатричната популация, се проявява в повечето случаи като лека и умерена болест, би било улеснено да се счита, че тези деца имат хиполактазия. Тази възможност трябва да се има предвид само в случаи на тежка анемия.

Продължителността на процеса обаче изглежда също е била важен фактор за това намаляване, тъй като степента на анемия вече е била значително изразена на 14-ия ден (среден хемоглобин

Препратки

1. Dallman PR, Simes MA & Stekel A (1980). Недостигът на желязо в ранна детска възраст. Американски вестник за клинично хранене, 33: 86-118.

2. Lönnerdal B & Dewey KG (1996). Epidemiologia da deficitência de ferro no lactente e na criança. Анаис Нестле, 52: 11-17.

3. Монтейро CA & Szarfarc SC (1987). Estudo das condições de saúde das crianças no município de São Paulo, SP (Бразилия), 1984-1985. Revista de Saúde Pública, 21: 255-260.

4. Soemantri AG, Pollitt E & Kim I (1985). Желязодефицитна анемия и образователни постижения. Американски вестник за клинично хранене, 42: 1221-1228.

5. Оски ФА (1993). Недостигът на желязо в ранна детска възраст. New England Journal of Medicine, 329: 190-193.

6. Chwang L, Soemantri AG & Pollitt E (1998). Добавяне на желязо и физически растеж на индонезийските деца в селските райони. Американски вестник за клинично хранене, 47: 496-501.

7. Thibault H, Galan P, Selz F, Prezioli P, Badoual J & Hercberg S (1993). Имунният отговор при малки деца с дефицит на желязо: ефект на добавките с желязо върху медиирания от клетките имунитет. Европейски вестник по педиатрия, 152: 120-124.

8. Hoffbrand AV & Broitman SA (1969). Ефект на хроничния хранителен дефицит на желязо върху дейностите на дизахаридазата на тънките черва на растящите кучета. Известия на Дружеството за експериментална биология и медицина, 130: 595-598.

9. Sriratanaban A & Thayer WR (1971). Дейности на тънкочревната дизахаридаза при експериментален дефицит на желязо и протеини. Американски вестник за клинично хранене, 24: 411-415.

10. Lanzkowsky P, Karayalcin G & Miller F (1982). Нива на дизахаридаза при плъхове с дефицит на желязо при раждането и по време на кърмене и след отбиване: отговор на лечението с желязо. Педиатрични изследвания, 16: 318-323.

11. Lanzkowsky P, Karayalcin G, Miller F & Lane BP (1981). Стойности на дизахаридаза при бебета с дефицит на желязо. Вестник по педиатрия, 99: 605-608.

12. Fernandes MIM, Galvão LC, Bertolozzi MF, Oliveira WP, Zucoloto S & Bianchi MLP (1997). Нива на дизахаридаза в нормален епител на тънките черва на плъхове с желязодефицитна анемия. Бразилски вестник за медицински и биологични изследвания, 30: 849-854.

13. Fritz JC, Pla GW, Harrison BN, Clark GA & Smith EA (1978). Витамини и други хранителни вещества. Вестник на Асоциацията на официалните аналитични химици, 61: 709-714.

14. Рамзи WNM (1957). Определяне на желязо в кръвната плазма или серума. Clinica Chimica Acta, 2: 214-220.

15. Dahlqvist A (1964). Метод за анализ на чревни дизахаридази. Аналитична биохимия, 7: 18-25.

16. Siegel S (1975). Estatística Não-Paramétrica para as Ciências do Comportamento. McGraw-Hill do Brasil, Сао Пауло, 131-144.

17. Graitcer PL, Goldsby JM & Nichaman MZ (1981). Хемоглобини и хематокрити: те са еднакво чувствителни при откриване на анемии? Американски вестник за клинично хранене, 34: 61-64.

18. Dallman PR, Refino C & Yland MJ (1982). Последователност на развитие на дефицит на желязо при плъхове. Американски вестник за клинично хранене, 35: 671-677.

19. Joansson I & Fargërnas C (1994). Ефект на желязодефицитна анемия върху скоростта и състава на слюнката при плъхове. Архиви на устната биология, 39: 51-56.

20. Dhur A, Galan P & Hercberg S (1990). Ефект от намалената консумация на храна по време на дефицит на желязо върху скоростта на растеж и показателя за състоянието на желязо при плъхове. Анали за храненето и метаболизма, 34: 280-287.

21. Оски ФА (1979). Нехематологичните прояви на дефицит на желязо. Американски вестник за болестите на децата, 133: 315-322.

22. Galvão LC, Collares EF, Soares FC & Brasil MRL (1978). Níveis das dissacaridases no intestino delgado de ratos lactentes submetidos à desnutrição proteico-calórica. Arquivos de Gastroenterologia, 15: 32-39.

23. Dallman PR, Sunshine P & Leonard Y (1967). Чревен цитохромен отговор с възстановяване на дефицит на желязо. Педиатрия, 39: 863-871.

24. Buts JP, Vamecq J & Hoof FV (1986). Промяна на вътреклетъчния синтез на повърхностни мембранни гликопротеини в тънките черва на плъхове с дефицит на желязо. Американски вестник по физиология, 14: 736-746.

Благодарности

Искаме да благодарим на г-жа Aparecida Martinelli Gonçalves за ценна техническа помощ по време на експеримента.

Кореспонденция и бележки под линия

Адрес за кореспонденция: L.C. Galvão, Departamento de Puericultura e Pediatria, FMRP, USP, Av. Bandeirantes, 3900, 14049-900 Ribeirão Preto, SP, Бразилия. Имейл: [email protected]

Публикация, поддържана от FAPESP. Получено на 14 юли 1999 г. Прието на 8 февруари 2000 г.

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