Abstract
Background/Purpose
We have shown in a previous study that sucralfate is beneficial in the prophylaxis
and treatment of hypoxia/reoxygenation-induced intestinal injury. The aim of this
study is to investigate whether sucralfate has any effect on the prevention of apoptosis
in the ischemia/reperfusion (I/R)-induced intestinal injury.
Methods
Rats were randomized into three groups. Group 1 and 2 were subjected to I/R. Group
1 (treatment group) received sucralfate while group 2 (treatment control group) did
not. Group 3 served as a normal control group (sham group). The terminal ileum was
harvested for histopathologic investigation by light microscopy. The presence of apoptotic
enterocytes (DNA fragmentation in cell nuclei) was detected by terminal deoxynucleotidyl
transferase (TdT)-mediated dUTP nick-end-labeling (TUNEL) reaction.
Results
In treatment control group, 3 of 7 rats had severe inflammation. None of the sucralfate-treated
rats showed severe inflammation, 6 of them only showed mild inflammatory changes (p
< 0.05). The apoptotic percentage was found to be 37.1 ± 9.4 in the sucralfate-treated
group (group 1), whereas it was 45.4 ± 3.9 in the untreated group (group 2) (p < 0.05).
The sham group had a completely normal intestinal architecture.
Conclusions
The present study shows that 1) the experimental model of I/R-induced intestinal injury
induces enterocyte apoptosis; 2) sucralfate decreases enterocyte apoptosis in the
experimental model of I/R-induced intestinal injury which may play a key role in the
pathophysiological events leading to failure of the intrinsic gut barrier defense
mechanisms.
Résumé
Objectif
Dans une étude précédente, nous avons démontré l'efficacité du sucralfate dans la
prévention et le traitement des lésions intestinales secondaires aux épisodes d'hypoxie-reperfusion.
L'objectif de cette étude est de déterminer l'efficacité du sucralfate dans la prévention
de l'apoptose observée au sein de ces lésions.
Méthodes
Nous avons étudié trois groupes de rats: groupe 1 (traitement) = ischémie-reperfusion
+ traitement par sucralfate, groupe 2 (traitement témoin) = ischémie-reperfusion sans
traitement, groupe 3 (témoins) = normal. L'iléon terminal était prévelé pour une étude
histopathologique avec détection de la présence d'entérocytes apoptotiques (fragmentation
de l'ADN nucléaire) par une réaction de marquage (transférase déoxynucléotide terminale
[TdT]).
Résultats
Une inflammation sévère était observée chez 3 des 7 rats du groupe 2 (ischémie-reperfusion
sans traitement). Aucun des rats du groupe 1 (ischémie-reperfusion + sucralfate) ne
montrait une inflammation sévère; 6 présentaient une inflammation modérée (p < 0,05).
Le taux d'apoptose était de 37,12 ± 9,4 % dans le groupe traité comparé à 45,4 ± 3,9
% chez les témoins non traités (p < 0,05). Aucune modification de l'architecture intestinale
n'était présente dans le groupe normal.
Conclusions
Cette étude montre que 1) le modèle expérimental d'ischémie-reperfusion intestinale
permet l'induction de l'apoptose intestinale; 2) le sucralfate limite l'apoptose des
entérocytes dans les conditions expérimentales de lésions intestinales provoquées
par l'ischémie-reperfusion qui peuvent jouer une rôle dans la physiopathologie de
la défaillance des mécanismes de défenses intrinsèques de l'intestin.
Resumen
Objetivo
Hemos demostrado en un estudio previo que el sucralfato es beneficioso para la profilaxis
y tratamiento de las lesiones intestinales inducidas por hipoxia-reoxigenación. El
objetivo de este estudio es investigar si el sucralfato tiene algún efecto preventivo
de la apoptosis en dicho daño.
Método
Se randomizaron ratas en tres grupos. El grupo I y el II fueron sometidos a isquemia/reperfusión
(I/R). El grupo I (tratamiento) recibió sucralfato mientras que el grupo II (control
tratamiento) no. El grupo III sirvió como un control normal (sham). Se estudió histopatológicamente
el ileon terminal por microscopía óptica. La presencia de enterocitos apoptóticos
(fragmentación del DNA en el núcleo celular) fue detectada por TUNEL.
Resultados
Solamente en el grupo I/R 3 de las 7 ratas tenían inflamación grave. Ninguna de las
ratas tratadas con sucralfato mostró inflamación grave, 6 tenían solamente cambios
inflamatorios leves (p < 0.05). El porcentaje de apoptosis fue de 37.1 ± 9.4 en el
grupo tratado con sucralfato mientras que fue de 45.4 ± 3.9 en el grupo sin tratamiento
(p < 0.05). El grupo sham mantuvo una arquitectura intestinal completamente normal.
Conclusiones
Este estudio muestra que 1) El modelo experimental de lesión intestinal generada por
I/R produce apoptosis intestinal. 2) El sucralfato disminuye la apoptosis enterocitaria
en el modelo experimental de lesión intestinal producida por I/R que puede jugar un
papel decisivo en los acontecimientos patofisiológicos que causan el fallo de los
mecanismos de defensa intrínsecos de la barrera intestinal.
Zusammenfassung
In einer früheren Studie wurde gezeigt, dass Sucralfate sich in der Prophylaxe und
Behandlung von Hypoxie und Reoxygenierung bei intestinalen Traumen als günstig erwiesen
hat. Ziel der vorliegenden Studie war es zu untersuchen, ob Sucralfate die Apoptose
während der Ischämiereperfusionszeit bei intestinalen Traumen beeinflussen kann.
Methodik
Es wurden 30 Ratten untersucht und in 3 Gruppen unterschieden. Gruppe 1 und 2 wurden
einer Darmischämie und Reperfusion unterzogen, wobei Gruppe 1 Sucralfate erhielt,
Gruppe 2 nicht. Gruppe 3 war die Kontrollgruppe. Nach Durchführung der Ischämie und
Reperfusion wurde das terminale Ileum histopathologisch lichtmikroskopisch untersucht.
Dabei wurde auf die Anwesenheit von apoptotischen Enterozyten (DNA-Fragmentation der
Zellnukleide) untersucht mittels einer Deoxynucleotidyl-Transferase-(TdT)-induzierten
„dUTP nick end-labeling (TUNEL)“-Reaktion.
Ergebnisse
Nur in der Ischämie- und Reperfusionsgruppe zeigten 3 von 7 Ratten schwere Entzündungszeichen.
Keine der Sucralfate-behandelten Tiere zeigte eine solche schwere Entzündung, 6 lediglich
leichte entzündliche Veränderungen (p < 0,05). Der prozentuale Anteil apoptotischer
Zellen in der Sulcralfate-behandelten Gruppe lag bei 37,1 ± 9,4, jedoch bei 45,4 ±
3,9 in der nicht behandelten Gruppe (p < 0,05). Die Kontrolltiere zeigten einen normalen
Aufbau der Darmwand.
Zusammenfassung
1. Die vorliegende Studie zeigt, dass beim experimentellen Rattenmodell mit Ischämie
und Reperfusion des Dünndarms die Schädigung durch apoptotische Enterozyten hervorgerufen
wird. 2. Darüber hinaus beweist die Studie, dass Sulcralfate diese apoptotische Enterozytose
herabzusetzen vermag, so dass dieser Pathomechanismus wahrscheinlich das pathophysiologisch
entscheidende Kriterium ist, das zu einem Herabsetzen oder Versagen der Abwehrmechanismen
der Darmwand führt.
Key words
Intestinal hypoxia - necrotizing enterocolitis - sucralfate - apoptosis
Mots-clés
Hypoxie intestinale - entérocolite nécrosante - sucralfate - apoptose
Palabras clave
Hipoxia intestinal - enteritis necrotizante - sucralfato - apoptosis
Schlüsselwörter
Intestinale Hypoxie - nekrotisierende Enterokolitis - Sucralfate - Apoptose
