Hiperosmolaritatea în intestinul subțire contribuie la suprimarea postprandială a grelinei
Abstract
grelina este singurul hormon gastrointestinal stimulator al apetitului cunoscut la om și la alte vertebrate. Administrarea exogenă a acestei peptide de 28 aminoacizi crește foamea pe termen scurt, aportul de alimente și motivația de a mânca, precum și greutatea corporală (14, 16, 17, 67). Nivelurile de grelină circulante se corelează cu echilibrul energetic, adică cresc odată cu pierderea în greutate sau în timpul anticipării mesei și scad odată cu creșterea în greutate sau după consumul de alimente. Efectele orexigenice ale lui Ghrelin dau o importanță practică înțelegerii detaliate a reglării sale prin dietă.
Prezentele studii au fost întreprinse pentru a evalua dacă hiperosmolaritatea intestinului subțire (așa cum apare după ingestia mesei) afectează nivelurile de grelină și ar putea explica parțial suprimarea diferențială a grelinei de către diferite tipuri de alimente. Acest efort a fost determinat parțial de observația noastră anterioară că perfuziile de lipide intestinale suprimă slab grelina și au o osmolaritate scăzută, în timp ce carbohidrații izocalorici/izovolumici, dar hiperosmolari sau aminoacizii sunt puternici supresori ai grelinei (69). Mai mult, o literatură considerabilă, veche de zeci de ani, raportează multiple efecte ale alimentelor hiperosmolare care sunt compatibile teoretic cu nivelurile de grelină suprimate, adică inhibarea golirii gastrice, scăderea consumului de alimente și creșterea ratei metabolice (11, 19, 21, 29, 36, 38, 39, 66, 89).
Hiperosmolaritatea intestinului subțire, care însoțește în mod natural digestia alimentelor, reflectă prezența intestinală a constituenților solari în apă, neabsorbiți, inclusiv săruri, substanțe nutritive și fibre solubile (33). La ieșirea din stomac, chimul poate avea o osmolaritate mai mare decât cea a fluidelor și țesuturilor corpului înconjurător, care sunt în general menținute la ~ 285 mosmol/l în sânge și fluide interstițiale și în intervalul 400-700 mosmol/l în vilozitățile intestinului subțire ( 34). Deși mecanismele compensatorii operează pentru a restabili echilibrul osmotic între chimul intestinal hiperosmolar și împrejurimile sale (24), diferite mese mixte și agenți hipertonici sunt capabili să inducă un mediu hiperosmolar mai susținut în lumenul gastric și intestinal (5, 25, 37, 39, 43, 48, 66, 82, 83).
MATERIALE ȘI METODE
Animale.
Experimentele au fost efectuate pe șobolani Sprague-Dawley masculi (ATL, Kent, WA), cu vârsta cuprinsă între 16-25 săptămâni și cântărind 300-450 g. Animalele au fost adăpostite în mod individual la sistemul de îngrijire a sănătății Puget Sound al Veteranilor (VAPSHCS), Divizia Seattle, o unitate acreditată AAALAC. Șobolanii au avut acces ad libitum la chow granulat și apă între sesiunile experimentale. Au fost menținute pe un ciclu de lumină-întuneric de 12: 12-ore, cu luminile aprinse la 0600. Toate procedurile au fost aprobate de Comitetul instituțional de îngrijire și utilizare a animalelor VAPSHCS.
Operație la șobolani.
Fiecare șobolan a fost echipat cu un cateter duodenal pentru perfuzii de substanțe de testat și, de asemenea, cu un cateter cu venă jugulară pentru prelevarea de probe de sânge în serie, fără perturbări, conform procedurilor descrise anterior mai detaliat (69).
Plasarea și testarea cateterului de hrănire duodenală.
Șobolanii au fost anesteziați cu un amestec de 60 mg/kg ketamină și 3 mg/kg xilazină (Phoenix, St. Joseph, MO), administrat intraperitoneal. Un cateter duodenal a fost introdus la 2 cm distal de pilor printr-o gaură de puncție realizată cu un ac de calibru 18. Tubulatura silastică (diametru exterior 0,047 in., Diametru interior 0,025 in., Braintree Scientific, Braintree, MA) a fost legată de o mică bucată de plasă chirurgicală Bard (Davol, Cranston, RI). După inserare, ansamblul cateter-plasă a fost legat de intestin cu o pungă cu trei bucle de sutură de mătase 6-0 (US Surgical, Norwalk, CT).
Plasarea cateterului venei jugulare.
Vena jugulară dreaptă a fost canulată cu tuburi Silastic (diametru exterior 0,037 in., Diametru interior 0,02 in., VWR), introdus printr-o incizie cutanată de 2 cm. Capătul proximal al tubului a fost tunelat subcutanat la cap, pe care a fost fixat, împreună cu cateterul intestinal, folosind un capac cranian acrilic (Lang Dental, Wheeling, IL) (73).