Eur J Pediatr Surg 2002; 12(1): 8-12
DOI: 10.1055/s-2002-25082
Original Article

Georg Thieme Verlag Stuttart, New York · Masson Editeur Paris

Polyunsaturated Phosphatidylcholine Lowers Collagen Deposition in a Rat Model of Corrosive Esophageal Burn

S. Demirbilek1 , G. Aydın1 , S. Yücesan1 , H. Vural2 , M. Bitiren3
  • 1 Department of Pediatric Surgery, Harran University Faculty of Medicine, Şanlıurfa, Turkey
  • 2 Department of Biochemistry, Harran University Faculty of Medicine, Şanlıurfa, Turkey
  • 3 Department of Pathology, Harran University Faculty of Medicine, Şanlıurfa, Turkey
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Publication History

Publication Date:
12 April 2002 (online)

Abstract

Esophageal strictures are characterized by excess deposition of collagen in the esophageal wall. Polyunsaturated phosphatidylcholine (PPC) stimulates collagen breakdown in experimental models of liver cirrhosis and colitis. This study was done in order to investigate the therapeutical effect of PPC in preventing esophageal strictures due to alkali-induced esophageal burns in rats. Fifty-five albino rats were divided into four groups as follows: control group (Group A, 10 rats), rats with sham operation and treated with saline (Group B, 15 rats), rats with esophageal burns only (Group C, 15 rats), and PPC-fed rats with esophageal burns (Group D, 15 rats). A standard esophageal burn was produced as described by Gehanno. PPC was administered orally to Group D rats in doses of 100 mg/day for four weeks. All animals were sacrificed on the 28th day of the experiment. Hydroxyproline levels in esophageal tissue was determined in each rat, and histopathologic evaluation was performed for each group. Hydroxyproline levels were significantly lower in the PPC-fed rats than in the rats with pure esophageal burns (p < 0.001). Histopathologically, collagen deposition in the submucosa and tunica muscularis was lower in Group D rats (PPC-fed rats with esophageal burn) than Group C rats (pure esophageal burn) (p < 0.05). As a result of our study, we concluded that PPC has an ameliorating effect on stricture formation after alkali-induced corrosive esophageal burns in rats.

Esophageal burn · Corrosive · Polyunsaturated phosphatidylcholine

Résumé

Les sténoses caustiques œsophagiennes sont caractérisées par un excédent de collagène dans la paroi œsophagienne. La phosphatidylcholine poly-insaturée (PPC) stimule la diminution du collagène dans les modèles expérimentaux de cirrhoses du foie et de colites. Cette étude a été faite dans le but d'apprécier l'effet thérapeutique de PPC pour prévenir les sténoses œsophagiennes après brûlures caustiques chez le rat. Cinquante cinq rats albinos ont été divisés en 4 groupes: un groupe contrôle (Groupe A, 10 rats), un groupe de rats traité par injection de sérum physiologique (Groupe B, 15 rats), un groupe de rats avec une brûlure œsophagienne pure (Groupe C, 15 rats), et un groupe de rats nourris avec de la PPC après brûlure œsophagienne (Groupe D, 15 rats). Une brûlure œsophagienne standard a été réalisée comme celle décrite par Gehanno. La PPC était administrée par voie orale au Groupe D, à la dose de 100 mg par jour pendant 4 semaines. Tous les animaux étaient sacrifiés le 28 e jour de l'expérimentation. Le niveau d'hydroxyproline dans le tissu œsophagien était déterminé pour chaque rat et l'évaluation histo-pathologique était réalisée pour tous les groupes. Le taux d'hydroxyproline était significativement plus bas chez les rats nourris par PPC que chez les rats avec une brûlure œsophagienne isolée (p < 0.001). Histologiquement, le dépôt de collagène dans la sous-muqueuse et dans la paroi musculaire était moins important dans le Groupe D (rats nourris avec de la PPC avec brûlure œsophagienne) que dans le Groupe C (pure brûlure œsophagienne) (p < 0.05).

Le résultat de cette étude est que la PPC a un effet favorable sur la formation de sténoses après brûlure alcaline de l'œsophage chez le rat.

Brûlure oesophagienne · Brûlure caustique · phosphatidylcholine poly-insaturée

Resumen

Las estenosis esofágicas se caracterizan por la deposición excesiva de colágeno en la pared. La fosfatidil-colina poli-insaturada (PPC) estimula de degradación del colágeno en modelos experimentales de cirrosis hepática y colitis. Este estudio se hizo para investigar el efecto terapéutico de la PPC para evitar las estenosis esofágicas debidas a quemaduras por álcali en ratas. Dividimos 55 ratas albinas en 4 grupos: control (Grupo A, 10 ratas), operación sham e instilación de suero salino (Grupo B, 15 ratas), causticación esofágica (Grupo C, 15 ratas) y causticación esofágica con PPC (Grupo D, 15 ratas). Se produjo una quemadura esofágica normalizada tal como describió Gehanno. Se administró PPC oralmente a las ratas del Grupo D a la dosis de 100 mg/día durante 4 semanas. Se sacrificaron los animales en el día 28 del experimento. Se determinaron los niveles de hidroxiprolina en el tejido esofágico y se realizó una evaluación histopatológica en cada grupo. Los niveles de hidroxiprolina estaban significativamente más bajos en las ratas tratadas con PPC que en las causticadas (p < 0.001). El depósito de colágeno en la submucosa y muscular fue menor en las ratas del Grupo D que en las del C (p < 0.05). A la vista de estos resultados concluímos que la PPC tiene un efecto favorable en la formación de estenosis tras las quemaduras esofágicas por álcali en ratas.

Causticación esofágica · Corrosivo · Fosfatidil-colina poli-insaturada

Zusammenfassung

Bei Ösophagusstrikturen wird an den Ösophaguswänden übermäßiges Kollagen abgelagert. Mehrfach ungesättigtes Phosphatidylcholin (PPC) stimuliert bei der experimentellen Leberzirrhose und der Kolitis die Nekrose des Kollagens. In der vorliegenden Versuchsreihe an Ratten wird versucht, ob PPC bei der Verhinderung von Ösophagusstrikturen, welche nach Ösophagusverätzungen durch Alkalien auftreten, wirksam ist.

Aus 55 Albino-Ratten wurden 4 Gruppen gebildet: Eine Kontrollgruppe (Gruppe A = 10 Ratten), eine mit physiologischem Serum behandelte Gruppe mit Sham-Operation (Gruppe B = 15 Ratten), eine Gruppe mit Ösophagusverätzungen ohne weitere Therapie (Gruppe C = 15 Ratten) und eine Gruppe von Tieren mit Ösophagusverätzung, die mit PPC behandelt wurden (Gruppe D = 15 Ratten). Die Ösophagusverätzungen wurden standardisiert nach Gehanno durchgeführt. Das PPC wurde den Ratten der Gruppe D 4 Wochen lang in einer Dosierung von 100 mg/Tag gegeben. Alle Ratten wurden am 28. Versuchstag sakrifiziert. Im Zellgewebe des Ösophagus wurde der Hydroxyprolinspiegel bei allen Tieren gemessen und das Gewebe histopathologisch bei allen Gruppen untersucht.

Ergebnis

Der Hydroxyprolinspiegel war bei den Ratten, die zur Behandlung der Ösophagusverätzung PPC bekommen hatten, gegenüber den Tieren mit eine Ösophagusverätzung ohne Therapie signifikant erniedrigt (p < 0,001). Auch histopathologisch war die Ablagerung des Kollagens in der Tunica submucosa und der Tunica muscularis bei den Ratten der Gruppe D niedriger als bei den Tieren der Gruppe C. Aufgrund dieser Untersuchungen muss angenommen werden, dass PPC die Entwicklung von Strikturen nach korrosiver Ösophagusverätzung verhindern kann.

Ösophagusverätzung · Mehrfach ungesättigtes Phosphatidylcholin · Verhinderung von Strikturen

References

Dr. Savaş Demirbilek

Department of Pediatric Surgery, Harran University Faculty of Medicine

İmam Bakır Mah. Karacadağ Sok. No: 38

Ferahkent, 63300, Şanlıurfa

Turkey

Email: sdemirbilek@ixir.com