ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ ТОЛСТОЙ КИШКИ КРЫСЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПРОСТАГЛАНДИНА Е2 И ИНТЕРЛЕЙКИНА-1БЕТА
|
Введение
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1. Строение и функции толстой кишки………………………………………………7
1.1. Особенности строения толстой кишки крысы…………………………………..7
1.2. Структура кишечного барьера ТК………………………………………….…….8
1.3. Заболевания толстой кишки……………………………………………………...12
1.4. Роль простагландина Е2 и интерлейкина-1бета в заболеваниях ТК……..…....14
1.5. Методы исследования кишечной проницаемости
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ……………………...17
2.1. Объект исследования……………………………………………………………..17
2.2..Методика стимуляции изолированного участка толстой кишки……………..18
2.3. Подготовка препаратов ткани ТК к исследованию в камере Уссинга……….19
2.4. Регистрация электрофизиологических характеристик в камере Уссинга…....21
2.5. Изучение проницаемости эпителия с помощью флуоресцеина……………....21
2.6. Изучение гистологической структуры препаратов ТК с помощью световой микроскопии
2.7. Методы статистической обработки полученных данных
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Исследование особенностей морфологии сегментов ТК. Расчет поправочного коэффициента
3.2. Электрофизиологические характеристики сегментов стенки толстой кишки в контроле
3.3. Электрофизиологические характеристики сегментов стенки толстой
кишки у крыс под действием интерлейкина-1бета…………………………………25
3.4 Электрофизиологические характеристики сегментов стенки толстой
кишки у крыс под действием простагландина Е2
3.5. Изучение парацеллюлярной проницаемости стенки толстой кишки для флуоресцеина в контроле
3.6. Изучение парацеллюлярной проницаемости стенки толстой кишки для флуоресцеина под действием интерлейкина-1бета
3.7. Изучение парацеллюлярной проницаемости стенки толстой кишки для флуоресцеина под действием ПГЕ2
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1. Строение и функции толстой кишки………………………………………………7
1.1. Особенности строения толстой кишки крысы…………………………………..7
1.2. Структура кишечного барьера ТК………………………………………….…….8
1.3. Заболевания толстой кишки……………………………………………………...12
1.4. Роль простагландина Е2 и интерлейкина-1бета в заболеваниях ТК……..…....14
1.5. Методы исследования кишечной проницаемости
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ……………………...17
2.1. Объект исследования……………………………………………………………..17
2.2..Методика стимуляции изолированного участка толстой кишки……………..18
2.3. Подготовка препаратов ткани ТК к исследованию в камере Уссинга……….19
2.4. Регистрация электрофизиологических характеристик в камере Уссинга…....21
2.5. Изучение проницаемости эпителия с помощью флуоресцеина……………....21
2.6. Изучение гистологической структуры препаратов ТК с помощью световой микроскопии
2.7. Методы статистической обработки полученных данных
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Исследование особенностей морфологии сегментов ТК. Расчет поправочного коэффициента
3.2. Электрофизиологические характеристики сегментов стенки толстой кишки в контроле
3.3. Электрофизиологические характеристики сегментов стенки толстой
кишки у крыс под действием интерлейкина-1бета…………………………………25
3.4 Электрофизиологические характеристики сегментов стенки толстой
кишки у крыс под действием простагландина Е2
3.5. Изучение парацеллюлярной проницаемости стенки толстой кишки для флуоресцеина в контроле
3.6. Изучение парацеллюлярной проницаемости стенки толстой кишки для флуоресцеина под действием интерлейкина-1бета
3.7. Изучение парацеллюлярной проницаемости стенки толстой кишки для флуоресцеина под действием ПГЕ2
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Толстая кишка (ТК) обладает выраженными барьерными свойствами, обусловленными избирательной проницаемостью клеточных мембран колоноцитов и плотными контактами между отдельными эпителиальными клетками.
Патофизиологические процессы, такие, как воспалительные заболевания кишки и рак толстой кишки (РТК), сопровождаются повышенной кишечной проницаемостью, что свидетельствует о нарушении барьерной функции ТК при заболеваниях.
Одной из возможных причин такого нарушения может быть действие местных факторов, таких, как провоспалительные цитокины, продуцируемые, как клетками иммунной системы, эндотелием кровеносных сосудов, энтероцитами, так и клетками растущей опухоли. Проникновение этих веществ из просвета кишки в интерстициум и кровь или в противоположном направлении, может играть существенную роль в прогрессировании заболеваний ТК, способствуя, в частности, развитию воспаления и метастазированию при РТК.
Воспаление характеризуется увеличением продукции провоспалительных цитокинов, в частности интерлейкина 1бета (ИЛ-1бета), и является одной из причин развития РТК, однако эффекты его действия на разные отделы ТК до сих пор не изучены.
Повышенное содержание простагландина Е2 (ПГЕ2) в кишечной слизи сопровождает развитие РТК, однако роль PGE2 в регуляции проницаемости ТК в настоящее время практически не исследована.
Известно, что заболеваемость проксимального и дистального отделов ТК при РТК не одинакова. Опухоли преимущественно возникают в нисходящем отделе ободочной кишки и гораздо более редки в ее восходящем отделе. Возможно, это связано с различными морфофункциональными свойствами этих отделов и не одинаковым действием на них местных факторов.
Цель работы: Исследовать проницаемость отделов толстой кишки крысы в отсутствие и под действием простагландина Е2 и интерлейкина 1 бета.
Задачи:
1. Освоить методы исследования электрофизиологических показателей (тока короткого замыкания и трансэпителиального сопротивления) и парацеллюлярной проницаемости толстой кишки крысы в камерах Уссинга.
2. Провести посегментный анализ проницаемости проксимального и дистального отделов толстой кишки крысы.
3. Исследовать действие ПГЕ2 и ИЛ-1бета на проницаемость проксимального и дистального отделов толстой кишки.
Патофизиологические процессы, такие, как воспалительные заболевания кишки и рак толстой кишки (РТК), сопровождаются повышенной кишечной проницаемостью, что свидетельствует о нарушении барьерной функции ТК при заболеваниях.
Одной из возможных причин такого нарушения может быть действие местных факторов, таких, как провоспалительные цитокины, продуцируемые, как клетками иммунной системы, эндотелием кровеносных сосудов, энтероцитами, так и клетками растущей опухоли. Проникновение этих веществ из просвета кишки в интерстициум и кровь или в противоположном направлении, может играть существенную роль в прогрессировании заболеваний ТК, способствуя, в частности, развитию воспаления и метастазированию при РТК.
Воспаление характеризуется увеличением продукции провоспалительных цитокинов, в частности интерлейкина 1бета (ИЛ-1бета), и является одной из причин развития РТК, однако эффекты его действия на разные отделы ТК до сих пор не изучены.
Повышенное содержание простагландина Е2 (ПГЕ2) в кишечной слизи сопровождает развитие РТК, однако роль PGE2 в регуляции проницаемости ТК в настоящее время практически не исследована.
Известно, что заболеваемость проксимального и дистального отделов ТК при РТК не одинакова. Опухоли преимущественно возникают в нисходящем отделе ободочной кишки и гораздо более редки в ее восходящем отделе. Возможно, это связано с различными морфофункциональными свойствами этих отделов и не одинаковым действием на них местных факторов.
Цель работы: Исследовать проницаемость отделов толстой кишки крысы в отсутствие и под действием простагландина Е2 и интерлейкина 1 бета.
Задачи:
1. Освоить методы исследования электрофизиологических показателей (тока короткого замыкания и трансэпителиального сопротивления) и парацеллюлярной проницаемости толстой кишки крысы в камерах Уссинга.
2. Провести посегментный анализ проницаемости проксимального и дистального отделов толстой кишки крысы.
3. Исследовать действие ПГЕ2 и ИЛ-1бета на проницаемость проксимального и дистального отделов толстой кишки.
Известно, что проницаемость толстой кишки определяется ее транс- и парацеллюлярной проницаемостью для ионов и макромолекул, которые пассивно и активно транспортируются через обладающий выраженными барьерными свойствами эпителиальный слой слизистой и субэпителиальные мышечную и серозную оболочки кишки. Электрофизиологические характеристики – ток короткого замыкания и трансэпителиальное сопротивление отражают активность процессов ионного транспорта, связанные с переносом Na+ и других заряженных частиц через стеку кишки, а проницаемость для макромолекул, в нашем эксперименте – флуоресцеина натрия, характеризует ее парацеллюлярную проницаемость, которая определяется структурами плотных контактов между эпителиальными клетками
Проведенное нами исследование показало, что электрофизиологические характеристики сегментов восходящего и нисходящего отделов ободочной кишки не одинаковы. В частности, трансэпителиальное электрическое сопротивление сегментов восходящего отдела было значимо выше, чем нисходящего отдела. На основании литературных данных, механизмы ионного транспорта, например, Na+ в проксимальном и дистальном отделах ободочной различны: в проксимальном отделе ободочной кишки Na+ абсорбируется преимущественно посредством электронейтральных процессов, а в ее дистальном отделе, где преобладают амилорид-чувствительные, регулируемые альдостероном, натриевые каналы - путем электрогенного транспорта44, 45. Результаты, полученные нами с учетом впервые рассчитанного поправочного коэффициента, свидетельствовали о гетерогенности барьерных свойств проксимального и дистального отделов ободочной кишки и более выраженной барьерной функции проксимального отдела.
Электрофизиологическое исследование стенки кишки крыс под действием ПГЕ2, показало увеличение трансэпителиального сопротивления, как в сегментах восходящего отдела, так и нисходящем отделе толстой кишки, что свидетельствовало о снижении проницаемости и усилении барьерной функции толстой кишки под действием ПГЕ2. Эффект распространялся на большее количество сегментов при его пролонгированном и сочетанном in vivo и ex vivo действии. Таким образом, было показано, что простагландин E2 уменьшал проницаемость ТК и усиливал ее барьерные свойства.
ИЛ-1бета оказывал не одинаковое действие на электрофизиологические характеристики разных отделов ТК, понижая барьерные свойства нисходящего, но повышая барьерные свойства ее восходящего отдела. Эффект ИЛ-1бета на парацеллюлярную проницаемость был по сути противоположным. Парацеллюлярная проницаемость достоверно понизилась в нисходящем, и повысилась в восходящем отделе ТК. Таким образом, посегментный анализ действия ИЛ-1бета позволил выявить его противоположные эффекты на различные отделы толстой кишки и показать его не однозначное действие на ее барьерные свойства.
Проведенное нами исследование показало, что электрофизиологические характеристики сегментов восходящего и нисходящего отделов ободочной кишки не одинаковы. В частности, трансэпителиальное электрическое сопротивление сегментов восходящего отдела было значимо выше, чем нисходящего отдела. На основании литературных данных, механизмы ионного транспорта, например, Na+ в проксимальном и дистальном отделах ободочной различны: в проксимальном отделе ободочной кишки Na+ абсорбируется преимущественно посредством электронейтральных процессов, а в ее дистальном отделе, где преобладают амилорид-чувствительные, регулируемые альдостероном, натриевые каналы - путем электрогенного транспорта44, 45. Результаты, полученные нами с учетом впервые рассчитанного поправочного коэффициента, свидетельствовали о гетерогенности барьерных свойств проксимального и дистального отделов ободочной кишки и более выраженной барьерной функции проксимального отдела.
Электрофизиологическое исследование стенки кишки крыс под действием ПГЕ2, показало увеличение трансэпителиального сопротивления, как в сегментах восходящего отдела, так и нисходящем отделе толстой кишки, что свидетельствовало о снижении проницаемости и усилении барьерной функции толстой кишки под действием ПГЕ2. Эффект распространялся на большее количество сегментов при его пролонгированном и сочетанном in vivo и ex vivo действии. Таким образом, было показано, что простагландин E2 уменьшал проницаемость ТК и усиливал ее барьерные свойства.
ИЛ-1бета оказывал не одинаковое действие на электрофизиологические характеристики разных отделов ТК, понижая барьерные свойства нисходящего, но повышая барьерные свойства ее восходящего отдела. Эффект ИЛ-1бета на парацеллюлярную проницаемость был по сути противоположным. Парацеллюлярная проницаемость достоверно понизилась в нисходящем, и повысилась в восходящем отделе ТК. Таким образом, посегментный анализ действия ИЛ-1бета позволил выявить его противоположные эффекты на различные отделы толстой кишки и показать его не однозначное действие на ее барьерные свойства.