Cell proliferation and migration in the jejunum of suckling rats submitted to progressive fasting

Cell proliferation and migration in the intestinal crypts, and cell migration in the villus are controlled by different mechanisms in adult rats. In the present study, weanling rats and fasting rats were used to quantitatively study the correlation of cell cycle parameters and epithelial cell migration in crypts and intestinal villi. Eighteen-day-old rats received a single injection of tritiated thymidine [3H]TdR (23:00 h); half of the pups were submitted to fasting 5 h earlier. Cell proliferation was determined in radioautographs of jejunal crypts, on the basis of the labeling indices (LI) taken 1, 8, 13 and 19 h after [3H]TdR. The results showed that the labeling index did not differ 1 h or 19 h after [3H]TdR between the fed (38.7% or 48%) and fasting groups (34.6% or 50.4%). The modified method of grain count halving indicated that cell cycle time did not differ between fed (16.5 h) and fasting rats (17.8 h); the growth fraction, however, had lower values in fasting (59%) than in fed rats (77%). Cell migration in the crypt, estimated by the LI obtained for each cell position, did not change with treatment. As for the villi, the cell migration rate was significantly retarded by 3 cell positions (8%). These results suggest that the cell migration in the villi of weanling pups does not depend directly on the cell proliferation and migration in the intestinal crypt, but is directly affected by the absence of food in the lumen

The hyperinsulinemia produced by concanavalin A in rats is opioid-dependent and hormonally regulated

The present study examines the effect of concanavalin A (Con A) on the blood insulin and glucose levels of rats. Male and female rats treated with Con A (62.5-500 µg/kg) for three days showed a dose- and time-dependent hyperinsulinemia that lasted more than 48 h. Male rats were more sensitive to Con A. Thus, 6 h after treatment with Con A the circulating insulin levels in male rats had increased by 85% (control: 10.2 ± 0.9 mU/l and Con A-treated: 18.8 ± 1 mU/l) compared to only 38% (control: 7.5 ± 0.2 mU/l; Con A-treated: 10.3 ± 0.9 mU/l) in females. An identical response was seen after 12 h. Con A (250 µg/kg) produced time-dependent hypoglycemia in both sexes but more pronounced in males. There was no correlation between the hypoglycemia and hyperinsulinemia described above. The Con A-induced hyperinsulinemia in rats of both sexes was abolished in gonadectomized animals (intact males: +101 ± 17% vs orchiectomized males: -5 ± 3%; intact females: +86 ± 23% vs ovariectomized females: -18 ± 7.2%). Pretreating intact male and female rats with human chorionic gonadotropin also significantly inhibited the Con A-induced hyperinsulinemia. Estradiol (10 µg/kg, im) significantly blocked the Con A-induced increase in circulating insulin in male rats (101 ± 17% for controls vs 32 ± 5.3% for estradiol-treated animals, P<0.05) while testosterone (10 mg/kg, im) had no similar effect on intact female rats. Pretreating Con A-injected rats with opioid antagonists such as naloxone (1 mg/kg, sc) and naltrexone (5 mg/kg, sc) blocked the hyperinsulinemia produced by the lectin in males (control: +101 ± 17% vs naloxone-treated: +5 ± 14%, or naltrexone-treated: -23 ± 4.5%) and females (control: +86 ± 23% vs naloxone-treated: +21 ± 20%, or naltrexone-treated: -18 ± 11%). These results demonstrate that Con A increases the levels of circulating insulin in rats and that this response is opioid-dependent and hormonally regulated.

Studies of the small bowel surface by scanning electron microscopy in infants with persistent diarrhea

We describe the ultrastructural abnormalities of the small bowel surface in 16 infants with persistent diarrhea. The age range of the patients was 2 to 10 months, mean 4.8 months. All patients had diarrhea lasting 14 or more days. Bacterial overgrowth of the colonic microflora in the jejunal secretion, at concentrations above 10(4) colonies/ml, was present in 11 (68.7%) patients. The stool culture was positive for an enteropathogenic agent in 8 (50.0%) patients: for EPEC O111 in 2, EPEC O119 in 1, EAEC in 1, and Shigella flexneri in 1; mixed infections due to EPEC O111 and EAEC in 1 patient, EPEC O119 and EAEC in 1 and EPEC O55, EPEC O111, EAEC and Shigella sonnei in 1. Morphological abnormalities in the small bowel mucosa were observed in all 16 patients, varying in intensity from moderate 9 (56.3%) to severe 7 (43.7%). The scanning electron microscopic study of small bowel biopsies from these subjects showed several surface abnormalities. At low magnification (100X) most of the villi showed mild to moderate stunting, but on several occasions there was subtotal villus atrophy. At higher magnification (7,500X) photomicrographs showed derangement of the enterocytes; on several occasions the cell borders were not clearly defined and very often microvilli were decreased in number and height; in some areas there was a total disappearance of the microvilli. In half of the patients a mucus-fibrinoid pseudomembrane was seen partially coating the enterocytes, a finding that provides additional information on the pathophysiology of persistent diarrhea.

Effect of dietary (n-3) highly unsaturated fatty acids on growth and survival of fat snook (Centropomus parallelus, Pisces: Centropomidae) larvae during first feeding

The effect of rotifers, Brachionus rotundiformis (S-type), fed three different diets: A (rotifer fed Nannochloropsis oculata), B (rotifer fed N. oculata and baker's yeast, 1:1), and C (rotifer fed N. oculata and baker's yeast, 1:1, and enriched with Selcoâ), was evaluated based on the survival, growth and swim bladder inflation rate of fat snook larvae. Rotifers of treatment A had higher levels (4.58 mg/g dry weight) of eicosapentaenoic acid (EPA) than B (1.81 mg/g dry weight), and similar levels (0.04 and 0.06 mg/g dry weight, respectively) of docosahexaenoic acid (DHA). Rotifers of treatment C had the highest levels of EPA (13.2 mg/g dry weight) and DHA (6.08 mg/g dry weight). Fat snook eggs were obtained by spawning induction with human chorionic gonadotropin. Thirty hours after hatching, 30 larvae/liter were stocked in black cylindric-conical tanks (36-liter capacity). After 14 days of culture, there were no significant differences among treatments. Mean standard length was 3.13 mm for treatment A, 3.17 mm for B, and 3.39 mm for C. Mean survival rates were very low (2.7% for treatment A, 2.3% for B, and 1.8% for C). Swim bladder inflation rates were 34.7% for treatment A, 27.1% for B, and 11.9% for C. The lack of differences in growth and survival among treatments showed that the improvement of the dietary value of rotifer may not have been sufficient to solve the problem of larval rearing. Some other factor, probably pertaining to the quality of the larvae, may have negatively influenced survival.

Nuorisotyö muutoksessa? : Katariina Soanjärvi nuorisotyön villin kentän kesyttäjänä

Kirjallisuusarvostelu

Estradiol and testosterone concentrations in follicular fluid as criteria to discriminate between mature and immature oocytes

The objective of the present study was to examine the association between follicular fluid (FF) steroid concentration and oocyte maturity and fertilization rates. Seventeen infertile patients were submitted to ovulation induction with urinary human follicle-stimulating hormone, human menopausal gonadotropin and human chorionic gonadotropin (hCG). A total of 107 follicles were aspirated after hCG administration, the oocytes were analyzed for maturity and 81 of them were incubated and inseminated in vitro. Progesterone, estradiol (E2), estrone, androstenedione, and testosterone were measured in the FF. E2 and testosterone levels were significantly higher in FF containing immature oocytes (median = 618.2 and 16 ng/ml, respectively) than in FF containing mature oocytes (median = 368 and 5.7 ng/ml, respectively; P < 0.05). Progesterone, androstenedione and estrone levels were not significantly different between mature and immature oocytes. The application of the receiver-operating characteristic curve statistical approach to determine the best cut-off point for the discrimination between mature and immature oocytes indicated levels of 505.8 ng/ml for E2 (81.0% sensitivity and 81.8% specificity) and of 10.4 ng/ml for testosterone (90.9% sensitivity and 82.4% specificity). Follicular diameter was associated negatively with E2 and testosterone levels in FF. There was a significant increase in progesterone/testosterone, progesterone/E2 and E2/testosterone ratios in FF containing mature oocytes, suggesting a reduction in conversion of C21 to C19, but not in aromatase activity. The overall fertility rate was 61% but there was no correlation between the steroid levels or their ratios and the fertilization rates. E2 and testosterone levels in FF may be used as a predictive parameter of oocyte maturity, but not for the in vitro fertilization rate.

Effect of conditioned medium of mesenchymal stem cells on the in vitro maturation and subsequent development of mouse oocyte

Mesenchymal stem cells (MSCs) secrete a variety of cytokines and growth factors in addition to self-renewal and multiple forms of differentiation. Some of these secreted bioactive factors could improve meiotic maturation in vitro and subsequent embryo developmental potential. The aim of the present study was to determine whether in vitro maturation (IVM) of mouse oocyte with or without cumulus cells could be improved by contact with conditioned medium (CM) of MSCs as well as the efficiency of CM to support follicular growth and oocyte maturation in the ovarian organ of mice cultured on soft agar. The developmental potential of matured oocyte was assessed by blastocyst formation after in vitro fertilization (IVF). Germinal vesicle stage oocytes with or without cumulus cells were subjected to IVM in either CM, Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM), α-minimum essential medium (α-MEM) or human tubal fluid (HTF). Approximately 120 oocytes were studied for each medium. CM produced a higher maturation rate (91.2%) than DMEM (54.7%), α-MEM (63.5%) and HTF (27.1%). Moreover, CM improved embryo development to blastocyst stage significantly more than DMEM and HTF (85 vs 7% and 41.7%, respectively) but there was no significant difference compared with α-MEM (85 vs 80.3%). The behavior of cortical granules of IVM oocytes cultured in CM revealed cytoplasmic maturation. Moreover, CM also supported preantral follicles growth well in organotypic culture on soft agar resulting in the maturation of 60% of them to developmentally competent oocytes. The production of estrogen progressively increased approximately 1-fold every other day during organ culture, while a dramatic 10-fold increase in progesterone was observed 17 h after human chorionic gonadotropin stimulus at the end of culture. Thus, CM is an effective medium for preantral follicle growth, oocyte maturation, and sequential embryo development.

Regulation of cholesterol intake by the corpus luteum

Studies were funded by Colegio de Postgraduados, México. CONACyT, México. SRE, México. Ministère de l’Éducation du Québec, University of Montreal and an Operating Grant to B.D. Murphy from the Canadian Institutes of Health Research.

Dépistage prénatal de la trisomie 21 et autres aneuploïdies au premier trimestre

La présente thèse par articles aborde différentes facettes du dépistage prénatal de certaines aneuploïdies au premier trimestre de la grossesse. L’introduction retrace l’historique du dépistage prénatal et énonce les différents marqueurs biochimiques et échographiques associés aux aneuploïdies. La première publication démontre que le tabagisme maternel abaisse significativement les niveaux sanguins maternels de PAPP-A et de la fraction libre de la β-hCG et augmente significativement la clarté nucale, confirmant la nécessité de contrôler cette co-variable dans le calcul de risque final, du moins pour la trisomie 18. Le deuxième article identifie des seuils de clarté nucale au-delà desquels la biochimie génétique n’apporte aucune valeur additionnelle au dépistage prénatal de la trisomie 21 et de la trisomie 18. Pour les fœtus avec clarté nucale supérieure aux seuils établis, un diagnostic prénatal intrusif devrait être offert sans délai. Le troisième et dernier article porte sur la première détermination des niveaux plasmatiques maternels de la protéine FLRG (follistatin-related gene) au premier trimestre de grossesse et sur son rôle potentiel à titre de marqueur biochimique dans le dépistage prénatal de la trisomie 21. Bien que détectables, les niveaux plasmatiques maternels de FLRG ne sont pas significativement altérés en présence de fœtus avec syndrome de Down. Dans la discussion générale, les trois articles sont abordés sous un angle plus spécifique au Québec. Des données complémentaires et originales y sont présentées. Une discussion sur l’évolution future du dépistage prénatal est entamée et des axes de recherche sont proposés.

Les prostanoïdes contrôlent la circulation placentaire : implication dans la prééclampsie

Au cours de la grossesse, une perfusion placentaire adéquate est indispensable au bon développement du fœtus. Dans certaines maladies comme la prééclampsie, celle-ci est altérée, compromettant ainsi la vie du fœtus, mais aussi celle de sa mère. Le retrait du placenta mène à la disparition des symptômes de la prééclampsie, suggérant un rôle central de ce dernier dans la maladie. Le placenta étant dépourvu d’innervation autonome, le tonus vasculaire placentaire doit être sous le contrôle de facteurs humoraux et tissulaires. Les vaisseaux placentaires sont très réactifs aux prostanoïdes. Le rapport thromboxane A2 (TXA2)/prostacycline (PGI2) est fortement augmenté dans les placentas de grossesses avec prééclampsie. De plus, le taux d’isoprostane, marqueur du stress oxydatif, est accru dans les placentas de femmes avec prééclampsie. Finalement, la prééclampsie s’accompagne d’un stress oxydatif placentaire marqué. Les espèces réactives de l’oxygène sont connues d’une part, pour oxyder l’acide arachidonique (AA), formant ainsi des isoprostanes et d’autre part, pour augmenter la production de TXA2 dans différents tissus, suite à l’activation des cyclooxygénases (COXs). Nous proposons que : 1. les prostanoïdes sont parmi les molécules endogènes qui contrôlent le tonus vasculaire placentaire. 2. la maladie modifie la réponse aux isoprostanes dans les vaisseaux placentaires. 3. l’induction d’un stress oxydatif placentaire entraîne une réponse vasoactive par activation de la voie du métabolisme de l’AA. Nous avons tout d’abord montré, dans des placentas obtenus de grossesses normotensives, que l’U-46619, un mimétique de la TXA2, de même que l’isoprostane, 8-iso-prostaglandine E2 (8-isoPGE2), ont augmenté fortement la pression de perfusion dans les cotylédons perfusés in vitro et la tension dans les anneaux d’artères chorioniques suspendus dans des bains à organe isolé. En revanche, dans les artères chorioniques de placentas obtenus de grossesses avec prééclampsie, ces réponses étaient modifiées puisque la réponse maximale à l’U-46619 était augmentée et celle à la 8-isoPGE2 diminuée. D’autre part, nous avons montré que les réponses maximales aux deux prostanoïdes étaient augmentées dans les vaisseaux placentaires de grossesse normale ou avec prééclampsie issus d’une délivrance prématurée par rapport à ceux d’une délivrance à terme. Ceci suggère une évolution de la réactivité des artères placentaires au cours du 3e trimestre de grossesse. En outre, les vaisseaux placentaires ont répondu aux prostanoïdes de façon semblable qu’ils aient été issus d’un accouchement vaginal ou d’une césarienne élective. Ceci indique que les prostanoïdes placentaires n’interviennent pas dans le processus de délivrance. D’un autre côté, l’utilisation de bloqueurs spécifiques des récepteurs TP à la TXA2, le SQ29,548 et l’ICI192,605, et des récepteurs EP à la prostaglandine E2, l’AH6809, nous ont permis de mettre en évidence le fait que l’U-46619 et la 8-isoPGE2 pouvaient agir de façon non-sélective sur l’un ou l’autre des récepteurs. Ces résultats supportent donc nos 2 premières hypothèses : les prostanoïdes font partie des molécules endogènes qui peuvent contrôler le tonus vasculaire placentaire et la prééclampsie modifie la réponse aux isoprostanes dans les artères chorioniques d’une manière compatible avec l’augmentation de la production de ces substances qui elle, est probablement le résultat du stress oxydatif. En revanche, en ce qui concerne les substances capables de jouer la contrepartie vasodilatatrice, l’utilisation d’un inhibiteur des synthases de monoxyde d’azote, le L-NAME, et celle d’inhibiteurs des COXs, l’ibuprofène, l’indométacine et le N-2PIA, ne nous a pas permis de mettre en évidence un quelconque rôle du monoxyde d’azote ou des prostanoïdes vasodilatatrices à ce niveau. Finalement, nous avons montré que l’induction d’un stress oxydatif dans les cotylédons perfusés in vitro et les artères chorioniques entraînait une vasoconstriction marquée. Celle-ci semble résulter de l’action des prostanoïdes puisqu’un blocage des récepteurs TP ou des COXs diminuait significativement la réponse maximale au peroxyde d’hydrogène. Les prostanoïdes impliquées dans la réponse au stress oxydatif proviendraient essentiellement d’une activation des COXs puisque l’étude ne nous permet pas de conclure à une quelconque implication des isoprostanes dans cette réponse. Ces observations confirment donc notre hypothèse que, dans le placenta, le stress oxydatif possède des propriétés vasoactives par activation du métabolisme de l’AA. En résumé, les résultats obtenus dans les placentas de grossesses normotensives et avec prééclampsie suggèrent que les prostanoïdes sont des molécules d’importance dans la régulation du tonus vasculaire placentaire. Le fait que la prééclampsie modifie la réponse aux prostanoïdes pourrait expliquer pourquoi la perfusion placentaire est altérée chez ces patientes. En outre, il apparaît évident qu’il existe un lien étroit entre le stress oxydatif et la voie de synthèse des prostanoïdes placentaires. Cependant d’autres études sont nécessaires pour mieux comprendre la nature de ce lien, qui pourrait, d’une certaine façon, jouer un rôle important dans le développement de la prééclampsie.

La régulation du gène CYP19A1 dans les cellules de granulosa bovine in vitro

L’oestradiol joue un rôle important dans la reproduction en général, particulièrement dans la croissance folliculaire chez la vache. La production de l’œstradiol nécessite l’expression du gène CYP19A1 suite à la stimulation des cellules de granulosa par l’hormone folliculostimulante (FSH) ou le facteur de croissance insulinique de type 1 (IGF-1). Chez la vache, il existe six promoteurs (1.1 ; 1.2 ; 1.3 ; 1.4 ; 1.5 et 2) qui dirigent la transcription du gène CYP19A1 dans les cellules de la granulosa. Le principal promoteur qui dirige la transcription au niveau de l’ovaire (cellules de granulosa) est le promoteur 2 (P2). Cependant, l’effet de la FSH et de l’IGF-1 sur l’activation de ces promoteurs d’aromatase demeure mal connu. De plus, la demi-vie du transcrit CYP19A1 est très courte avec une région 3’UTR relativement longue. L’analyse de la séquence 3’UTR montre la présence des motifs ARE (séquence riche en AU), des études antérieur montrent que ces séquences impliquent dans la régulation de la stabilité ou la dégradation de l’ARNm, ce qui est fort probable que la courte demi-vie de l’ARNm CYP19A1 est sous le contrôle post-transcriptionel. L’objectif de la thèse visait à étudier la régulation de l’expression du gène CYP19A1 chez la vache. Il y a deux thèmes soit étude de la régulation transcriptionnelle ciblant le promoteur et soit étude de la régulation post-transcriptionnelle impliquant la région 3’non traduite (3’UTR). Le premier objectif vise à étudier la régulation transcriptionnelle du gène CYP19A1. Nous avons étudié l'activité du promoteur ovarien bovin dans deux modèles de cellules de la granulosa, les cellules lutéinisées et nonlutéinisées in vitro, suite à une stimulation des cellules par la FSH ou IGF-1. Nous avons également évalué la voie de signalisation impliquée dans la régulation des différents promoteurs en utilisant un RT-PCR et un gène rapporteur (les différents promoteurs d’aromatase ont été insérés dans le vecteur pGL3promoter en amont du gène exprimant la luciférase). Les résultats de RT-PCR démontrent que la FSH et l’IGF-1 augmentent les concentrations d’ARNm provenant des deux promoteurs 2 et 1.1 dans les cellules de la granulosa non lutéinisées. Des expériences subséquentes ont montré que la FSH stimule le promoteur 2 via la voie PKA tandis que l'IGF-1 stimule le promoteur 2 via la voie PKC. La FSH et l’IGF-1 stimulent l’expression du promoteur 1.1 via la voie PI3K. L’analyse de l’activité luciférase démontre que dans les cellules de granulosa lutéinisées, la FSH stimule le promoteur 1.1 de façon dose dépendante et ne semble y avoir aucun effet significatif sur le promoteur 2. Nous avons donc comparé l’activité du promoteur PII/P2 humain, du rat, de la chèvre et de la vache dans les cellules de granulosa bovine lutéinisées. Le résultat le plus significatif est que le promoteur 2 bovine (et caprine) dépend de plusieurs facteurs de transcription (NR5A2, FOXL2) comparé au promoteur PII humain et celui du promoteur proximal du rat qui dépendent principalement de l'AMPc. En effet, nos résultats ont démontré une expression raisonnablement robuste du P2 bovine lorsque les cellules sont traitées à la forskoline, NR5A2 et FOXL2. Le facteur FOXL2 semble déterminer l'activité du promoteur 2 chez le ruminant. Le deuxième objectif vise à étudier la régulation post-transcriptionnelle du gène CYP19A1. Pour ce faire, nous avons déterminé la séquence minimale de l'ARNm CYP19A1 requise pour la régulation de sa demi-vie. Différents séquences de la région 3’UTR ont été insérés dans le vecteur pGL3promoter en aval du gène exprimant la luciférase ou soit dans le vecteur pGEMTeasy. Le vecteur pGL3promoter a été transfecté dans les cellules de granulosa lutéinisées pour évaluer l'impact de la séquence 3'UTR sur l'expression du gène rapporteur de la luciférase, alors que le vecteur pGEMTeasy a été utilisé pour la transcription in vitro afin de générer de l’ARNm. Ce dernier sera utilisé en réaction croisée au UV avec des extraits protéiques pour démontrer l’association du complexe ARNm/protéine. L’analyse de l’activité luciférase a permis d’identifier une séquence de 200 pb située entre 926 et 1134 pb de la région 3'UTR de l’ARNm CYP19A1 qui a réduit significativement l’activité de la luciférase. Selon les analyses de la réaction croisée au UV, une ou plusieurs protéines de 66 et 80 kDA se lient spécifiquement à la séquence de 200 pb qui réduit l’activité de luciférase. Cette protéine s'exprime dans les cellules de granulosa, mais n’a pas été détectée dans d'autres tissus comme le foie et le cœur. Par ailleurs, l’utilisation du gène rapporteur sensible à la FSH a suscité l’intérêt d'une compagnie pharmaceutique qui vend de l’equine chorionic gonadotropin (eCG) pour lui permettre de distinguer facilement l’eCG ayant une forte activité FSH et donc, avoir un produit commercial plus efficace et de meilleure qualité. Dans cette étude, nous avons développé un système de bioessai à la FSH basé sur la transfection des cellules avec un récepteur à la FSH et un gène rapporteur colorimètrique qui permet d’estimer l’activité de la FSH dans le sérum de la jument et qui pourrait être applicable au niveau de la ferme/industrie.

PAPP-A y β-hCG libre como predictores de preeclampsia y bajo peso al nacer en una población latina

Introducción: La Preeclampsia ocurre entre el 2-7% de los embarazos. Previos estudios han sugerido la asociación entre los niveles alterados de PAPP-A y la β-hCG libre con el desarrollo de Preeclampsia (PE) y/o Bajo Peso al Nacer (BPN). Metodología: El diseño del estudio es de Prueba Diagnóstica con enfoque de casos y controles. Las mediciones séricas de PAPP-A y la β-hCG libre, fueron realizadas entre la semana 11-13.6 días durante 2 años. Resultados: La cohorte incluyó 399 pacientes, la incidencia de PE fue de 2,26% y de BPN fue de 14.54%. El punto de corte del percentil 10 fue MoM PAPP-A: 0,368293 y MoM β-hCG libre: 0,412268; la especificidad en PE leve fue de 90,5 y para BPN de 90. Los MoM de la β-hCG libre, la edad y el peso materno se comportan como factores de riesgo, mientras que mayores valores de MoM de la PAPP-A y mayor número de partos factores de protección. Para el BPEG severo la edad materna y la paridad se comportan como factores de riesgo, mientras que un aumento promedio de los valores de los MoM de la PAPP-A y la β-hCG libre, como factores de protección en el desarrollo de BPEG Severo. Conclusiones: Existe una relación significativa entre los valores alterados de PAPP-A y de β-hCG libre, valorados a la semana 11 a 13 con la incidencia de Preeclampsia y de Bajo Peso al nacer en fetos cromosómicamente normales, mostrando unos niveles significativamente más bajos a medida que aumentaba la severidad de la enfermedad.

Use of simulated intestinal fluids with Caco-2 cells and rat ileum

In most in vitro studies of oral drug permeability, little attempt is made to reproduce the gastrointestinal lumenal environment. The aim of this study was to evaluate the compatibility of simulated intestinal fluid (SIF) solutions with Caco-2 cell monolayers and Ussing chamber-mounted rat ileum under standard permeability experiment protocols. In preliminary experiments, fasted-state simulated intestinal fluid (FaSSIF) and fed-state simulated intestinal fluid (FeSSIF) solutions based on the dissolution medium formulae of Dressman and co-workers (1998) were modified for compatibility with Caco-2 cells to produce FaS-SIF and FeSSIF "transport" solutions for use with in vitro permeability models. For Caco-2 cells exposed to FaSSIF and FESSIF transport solutions, the transepithelial electrical resistance was maintained for over 4 h and mannitol permeability was equivalent to that in control (Hank's Balanced Salt Solution-treated) cell layers. Scanning electron microscopy revealed that microvilli generally maintained a normal distribution, although some shortening of microvilli and occasional small areas of denudation were observed. For rat ileum in the Ussing chambers, the potential difference (PD) collapsed to zero over 120 min when exposed to the FaSSIF transport solution and an even faster collapse of the PD was observed when the FeSSIF transport solution was used. Electron micrographs revealed erosion of the villi tips and substantial denudation of the microvilli after exposure of ileal tissue to FaSSIF and FeSSIF solutions, and permeability to mannitol was increased by almost two-fold. This study indicated that FaSSIF and FeSSIF transport solutions can be used with Caco-2 monolayers to evaluate drug permeability, but rat ileum in Ussing chambers is adversely affected by these solutions. Metoprolol permeability in Caco-2 experiments was reduced by 33% using the FaSSIF and 75% using the FeSSIF compared to permeability measured using HBSS. This illustrates that using physiological solutions can influence permeability measurements.

Structural changes in the epithelium of the small intestine and immune cell infiltration of enteric ganglia following acute mucosal damage and local inflammation

An acute enteritis is commonly followed by intestinal neuromuscular dysfunction, including prolonged hyperexcitability of enteric neurons. Such motility disorders are associated with maintained increases in immune cells adjacent to enteric ganglia and in the mucosa. However, whether the commonly used animal model, trinitrobenzene sulphonate (TNBS)-induced enteritis, causes histological and immune cell changes similar to human enteric neuropathies is not clear. We have made a detailed study of the mucosal damage and repair and immune cell invasion following intralumenal administration of TNBS. Intestines from untreated, sham-operated and TNBS-treated animals were examined at 3 h to 56 days. At 3 h, the mucosal surface was completely ablated, by 6 h an epithelial covering was substantially restored and by 1 day there was full re-epithelialisation. The lumenal epithelium developed from a squamous cell covering to a fully differentiated columnar epithelium with mature villi at about 7 days. Prominent phagocytic activity of enterocytes occurred at 1-7 days. A surge of eosinophils and T lymphocytes associated with the enteric nerve ganglia occurred at 3 h to 3 days. However, elevated immune cell numbers occurred in the lamina propria of the mucosa until 56 days, when eosinophils were still three times normal. We conclude that the disruption of the mucosal surface that causes TNBS-induced ileitis is brief, a little more than 6 h, and causes a transient immune cell surge adjacent to enteric ganglia. This is much briefer than the enteric neuropathy that ensues. Ongoing mucosal inflammatory reaction may contribute to the persistence of enteric neuropathy.

Vascular endothelial growth factor (VEGF) and VEGF-receptor expression in placenta of hyperglycemic pregnant women

Hyperglycemia occurs in a variety of conditions such as overt diabetes, gestational diabetes and mild hyperglycemia, all of which are generally defined based on the oral glucose tolerance test and glucose profiles. Whereas diabetes has received considerable attention in recent decades, few studies have examined the mechanisms of mild hyperglycemia and its associated disturbances. Mild gestational hyperglycemia is associated with macrosomia and a high risk of perinatal mortality. Morphologically, the placenta of these women is characterized by an increase in the number of terminal villi and capillaries, presumably as part of a compensatory mechanism to maintain homeostasis at the maternal-fetal interface. In this study, we analised the expression of VEGF and its receptors VEGFR-1 (Flt-1) and VEGFR-2 (KDR) in placentas from mildly hyperglycemic women. This expression was compared with that of normoglycemic women and women with gestational and overt diabetes. Immunohistochemistry revealed strong staining for VEGF and VEGFR-2 in vascular and trophoblastic cells of mildly hyperglycemic women, whereas the staining for VEGFR-1 was discrete and limited to the trophoblast. The pattern of VEGF and VEGF-receptor reactivity in placentas from women with overt diabetes was similar to that of normoglycemic women. In women with gestational diabetes, strong staining for VEGFR-1 was observed in vascular and trophoblastic cells whereas VEGF and VEGFR-2 were detected only in the trophoblast. The expression of these proteins was confirmed by western blotting, which revealed the presence of an additional band of 75 kDa. In the decidual compartment, only extravillous trophoblast reacted with all antibodies. Morphological analysis revealed collagen deposition around large arteries in all groups with altered glycemia. These findings indicate a placental response to altered glycemia that could have important consequences for the fetus. The change in the placental VEGF/VEGFR expression ratio in mild hyperglycemia may favor angiogenesis in placental tissue and could explain the hypercapillarization of villi seen in this gestational disturbance. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.