Polarized distribution of inducible nitric oxide synthase regulates activity in intestinal epithelial cells.

Inducible nitric oxide synthase (iNOS) functions as a homodimer. In cell extracts, iNOS molecules partition both in cytosolic and particulate fractions, indicating that iNOS exists as soluble and membrane associated forms. In this study, iNOS features were investigated in human intestinal epithelial cells stimulated with cytokines and in duodenum from mice exposed to flagellin. Our experiments indicate that iNOS is mainly associated with the particulate fraction of cell extracts. Confocal microscopy showed a preferential localization of iNOS at the apical pole of intestinal epithelial cells. In particulate fractions, iNOS dimers were more abundant than in the cytosolic fraction. Similar observations were seen in mouse duodenum samples. These results suggest that, in epithelial cells, iNOS activity is regulated by localization-dependent processes.

Emprego da submucosa intestinal suína em uretroplastias complexas

We report the use of Porcine Intestinal Submucosa (PIS) in association with Johanson technique for urethroplasty, in the treatment of recurring urethral stenosis. The patient had obliterans xerotica balanitis and had previously undergone 15 internal uretotomies as well as various unsuccessful urethral dilations. As a result of stenotic extension, another surgery was planned using Johanson technique. During the first part of the surgery, intense local fibrosis was observed, which required greater care and protection to avoid fistulae formation. PIS was interposed to reduce the chances of the occurrence of this dreaded complication. During the second part of the surgery, a skin flap obtained from tissue parallel to the urethral plateau was used to prepare a neourethra according to the norms of this technique. PIS was fixed at its extremities, and interposed between the neourethral suture and the skin suture to prevent any contact between them. The procedure was completed with the use of meatoplasty and glandulaplasty. After 6-month follow up, clinical and urodynamic improvement could be seen. If these results can be confirmed by more extensive studies, PIS will provide new perspectives for complex urethroplasties.

Influência de válvulas artificiais sobre a morfometria intestinal de ratos

OBJETIVO: Avaliar o papel de válvulas artificiais constituídas por seromiotomias circunferenciais duplas no comprimento dos vilos, no diâmetro do intestino delgado e no peso de ratos. MÉTODO: Foram utilizados 40 ratos, distribuídos em quatro grupos. Os animais do Grupo R foram submetidos à ressecção de 50% do intestino delgado, sem criação de válvulas. No Grupo RV associaram duas válvulas à ressecção intestinal. No Grupo V foram criadas duas válvulas, sem ressecção intestinal. O Grupo C forneceu a altura normal dos vilos. A eutanásia deu-se entre o décimo e o 14º dia pós-operatórios. RESULTADOS: Houve aumento no comprimento dos vilos nos grupos R, RV e V. Comparado ao Grupo R, o comprimento dos vilos nos grupos RV e V foi semelhante nos segmentos proximal e distal. No Grupo RV, os vilos do segmento proximal tiveram comprimento superior ao do distal. No Grupo V, o comprimento dos vilos do segmento proximal foi menor que do distal. A alça intestinal teve diâmetro maior que no pré-operatório no Grupo R e nos segmentos proximal à primeira válvula e distal à segunda, dos grupos RV e V. A ressecção intestinal levou à perda ponderal nos grupos R e RV, sem diferença entre os grupos. No Grupo V houve ganho de peso, significativo quando comparado aos grupos R e RV. Apesar de não impedirem a perda ponderal em animais submetidos à ressecção, as válvulas não determinaram perda superior à da ressecção isolada. CONCLUSÃO: Essas válvulas parecem influenciar positivamente a adaptação intestinal e podem ser incluídas entre as técnicas de reabilitação intestinal cirúrgica, isoladamente ou precedendo intervenções de alongamento do intestino.

Relationship of intestinal histology with the resistance to Trichostrongylus colubriformis infection in three breeds of sheep

The study was carried out to evaluate the relationship of inflammatory intestinal cells with the resistance to Trichostrongylus colubriformis infections in three breeds of sheep (Santa Ines, Suffolk and Ile de France), naturally infected. Mast cells, eosinophils, and globule leucocytes were enumerated in intestinal mucosa. Histamine concentration was estimated in intestinal tissue samples and the length of male and female specimens were determined. The three breeds of sheep showed similar cellular response in the small intestine mucosa (P>0.05). There was extensive variation among sheep in the parasitological and inflammatory cell variables, even in lambs of the same breed. In general, animals presenting less inflammatory cells had a larger worm burden, higher fecal egg counts, and larger T. colubriformis worms. The inflammatory cells possibly impaired the parasite's establishment, development, and survival.

Culture of human intestinal epithelial cell using the dissociating enzyme thermolysin and endothelin-3

Epithelium, a highly dynamic system, plays a key role in the homeostasis of the intestine. However, thus far a human intestinal epithelial cell line has not been established in many countries. Fetal tissue was selected to generate viable cell cultures for its sterile condition, effective generation, and differentiated character. The purpose of the present study was to culture human intestinal epithelial cells by a relatively simple method. Thermolysin was added to improve the yield of epithelial cells, while endothelin-3 was added to stimulate their growth. By adding endothelin-3, the achievement ratio (viable cell cultures/total cultures) was enhanced to 60% of a total of 10 cultures (initiated from 8 distinct fetal small intestines), allowing the generation of viable epithelial cell cultures. Western blot, real-time PCR and immunofluorescent staining showed that cytokeratins 8, 18 and mouse intestinal mucosa-1/39 had high expression levels in human intestinal epithelial cells. Differentiated markers such as sucrase-isomaltase, aminopeptidase N and dipeptidylpeptidase IV also showed high expression levels in human intestinal epithelial cells. Differentiated human intestinal epithelial cells, with the expression of surface markers (cytokeratins 8, 18 and mouse intestinal mucosa-1/39) and secretion of cytokines (sucrase-isomaltase, aminopeptidase N and dipeptidylpeptidase IV), may be cultured by the thermolysin and endothelin-3 method and maintained for at least 20 passages. This is relatively simple, requiring no sophisticated techniques or instruments, and may have a number of varied applications.

Ischemic post-conditioning attenuates the intestinal injury induced by limb ischemia/reperfusion in rats

The purpose of this study was to investigate the protective effects of ischemic post-conditioning on damage to the barrier function of the small intestine caused by limb ischemia-reperfusion injury. Male Wistar rats were randomly divided into 3 groups (N = 36 each): sham operated (group S), lower limb ischemia-reperfusion (group LIR), and post-conditioning (group PC). Each group was divided into subgroups (N = 6) according to reperfusion time: immediate (0 h; T1), 1 h (T2), 3 h (T3), 6 h (T4), 12 h (T5), and 24 h (T6). In the PC group, 3 cycles of reperfusion followed by ischemia (each lasting 30 s) were applied immediately. At all reperfusion times (T1-T6), diamine oxidase (DAO), superoxide dismutase (SOD), and myeloperoxidase (MPO) activity, malondialdehyde (MDA) intestinal tissue concentrations, plasma endotoxin concentrations, and serum DAO, tumor necrosis factor-α (TNF-α), and interleukin-10 (IL-10) concentrations were measured in sacrificed rats. Chiu’s pathology scores for small intestinal mucosa were determined under a light microscope and showed that damage to the small intestinal mucosa was lower in group PC than in group LIR. In group PC, tissue DAO and SOD concentrations at T2 to T6, and IL-10 concentrations at T2 to T5 were higher than in group LIR (P < 0.05); however, tissue MPO and MDA concentrations, and serum DAO and plasma endotoxin concentrations at T2 to T6, as well as TNF-α at T2 and T4 decreased significantly (P < 0.05). These results show that ischemic post-conditioning attenuated the permeability of the small intestines after limb ischemia-reperfusion injury. The protective mechanism of ischemic post-conditioning may be related to inhibition of oxygen free radicals and inflammatory cytokines that cause organ damage.

The gut microbiota elicits a profound metabolic reorientation in the mouse jejunal mucosa during conventionalisation

Objective: Proper interactions between the intestinal mucosa, gut microbiota and nutrient flow are required to establish homoeostasis of the host. Since the proximal part of the small intestine is the first region where these interactions occur, and since most of the nutrient absorption occurs in the jejunum, it is important to understand the dynamics of metabolic responses of the mucosa in this intestinal region.Design: Germ-free mice aged 8-10 weeks were conventionalised with faecal microbiota, and responses of the jejunal mucosa to bacterial colonisation were followed over a 30-day time course. Combined transcriptome, histology, (1)H NMR metabonomics and microbiota phylogenetic profiling analyses were used.Results: The jejunal mucosa showed a two-phase response to the colonising microbiota. The acute-phase response, which had already started 1 day after conventionalisation, involved repression of the cell cycle and parts of the basal metabolism. The secondary-phase response, which was consolidated during conventionalisation (days 4-30), was characterised by a metabolic shift from an oxidative energy supply to anabolic metabolism, as inferred from the tissue transcriptome and metabonome changes. Detailed transcriptome analysis identified tissue transcriptional signatures for the dynamic control of the metabolic reorientation in the jejunum. The molecular components identified in the response signatures have known roles in human metabolic disorders, including insulin sensitivity and type 2 diabetes mellitus.Conclusion: This study elucidates the dynamic jejunal response to the microbiota and supports a prominent role for the jejunum in metabolic control, including glucose and energy homoeostasis. The molecular signatures of this process may help to find risk markers in the declining insulin sensitivity seen in human type 2 diabetes mellitus, for instance.

A defined intestinal colonization microbiota for gnotobiotic pigs

Maximising the ability of piglets to survive exposure to pathogens is essential to reduce early piglet mortality, an important factor in efficient commercial pig production. Mortality rates can be influenced by many factors, including early colonization by microbial commensals. Here we describe the development of an intestinal microbiota, the Bristol microbiota, for use in gnotobiotic pigs and its influence on synthesis of systemic immunoglobulins. Such a microbiota will be of value in studies of the consequences of early microbial colonization on development of the intestinal immune system and subsequent susceptibility to disease. Gnotobiotic pig studies lack a well-established intestinal microbiota. The use of the Altered Schaedler Flora (ASF), a murine intestinal microbiota, to colonize the intestines of Caesarean-derived, gnotobiotic pigs prior to gut closure, resulted in unreliable colonization with most (but not all) strains of the ASF. Subsequently, a novel, simpler porcine microbiota was developed. The novel microbiota reliably colonized the length of the intestinal tract when administered to gnotobiotic piglets. No health problems were observed, and the novel microbiota induced a systemic increase in serum immunoglobulins, in particular IgA and IgM. The Bristol microbiota will be of value for highly controlled, reproducible experiments of the consequences of early microbial colonization on susceptibility to disease in neonatal piglets, and as a biomedical model for the impact of microbial colonization on development of the intestinal mucosa and immune system in neonates.

Estudo morfométrico e estereológico digital da mucosa do intestino delgado de crianças eutróficas e desnutridas com diarréia

Objetivos: Testar a hipótese de que a mucosa do intestino delgado proximal de crianças com diarréia persistente apresenta alterações morfométricas e estereológicas proporcionais ao estado nutricional. Métodos: estudo transversal, incluindo 65 pacientes pediátricos internados no período de maio de 1989 a novembro de 1991, com idade entre 4 meses e 5 anos , com diarréia de mais de 14 dias de duração, que necessitaram realizar biópsia de intestino delgado como parte do protocolo de investigação. A avaliação nutricional foi realizada pelos métodos de Gomez, Waterlow e pelos escores z para peso/ idade (P/I), peso/estatura (P/E) e estatura/idade (E/I), divididos em: eutróficos = z ≥ 2 DP e desnutridos z < -2dp; eutróficos = z ≥ 2 DP, risco nutricional = z < -1DP e desnutridos = z < -2DP; e de maneira contínua em ordem decrescente, utilizando-se as tabelas do NCHS. A captura e análise das imagens por programa de computador foi efetuada com o auxílio do patologista. Nos fragmentos de mucosa do intestino delgado, foram medidas a altura dos vilos, a profundidade das criptas, a espessura da mucosa, a espessura total da mucosa e a relação vilo/cripta, com aumento de 100 vezes. Com aumento de 500 vezes, foram medidas a altura do enterócito, a altura do núcleo e do bordo em escova. O programa computadorizado utilizado foi o Scion Image. A análise estereológica, foi feita com o uso de arcos ciclóides. Resultados: Para os escores z P/I, P/E e E/I, divididos em duas categorias de estado nutricional, não houve diferença estatisticamente significante quanto às medidas da altura dos vilos, profundidade das criptas, espessura da mucosa, espessura total da mucosa e relação vilo/cripta. A altura do enterócito foi a característica que apresentou maior diferença entre os grupos eutrófico e desnutrido, para os índices P/I e P/E, em 500 aumentos, sem atingir significância estatística. Quando os escores z foram divididos em 3 categorias de estado nutricional, a análise morfométrica digitalizada mostrou diferença estatisticamente significante para a relação vilo/cripta entre eutróficos e desnutridos leves e entre eutróficos e desnutridos moderados e graves (p=0,048). A relação vilo/cripta foi maior nos eutróficos. A avaliação nutricional pelos critérios de Waterlow e a análise estereológica não mostraram associação com o estado nutricional. Pelo método de Gomez, houve diferença estatisticamente significante para a altura do enterócito entre eutróficos e desnutridos de Grau III: quanto maior o grau de desnutrição, menor a altura do enterócito (r= -.3330; p = 0,005). As variáveis altura do enterócito, altura do núcleo do enterócito e do bordo em escova apresentaram uma clara associação com os índices P/I (r=0,25;p=0,038), P/E (r=0,029;p=0,019) e com o critério de avaliação nutricional de Gomez (r=-0,33;p=0,007), quando foram avaliadas pelo coeficiente de correlação de Pearson. A altura do núcleo mostrou associação com o índice P/I (r=0,24;p=0,054). A altura do bordo em escova mostrou associação com o índice P/I (r=0,26;p=0,032) e a avaliação nutricional de Gomez (r=-0,28;p=0,020). Conclusões: As associações encontradas entre o estado nutricional - avaliado de acordo com Gomez e os índices P/I e P/E - e as variáveis da mucosa do intestino delgado mostraram relação com o peso dos pacientes. Embora estas associações tenham sido de magnitude fraca a moderada, há uma tendência à diminuição do tamanho do enterócito, seu núcleo e seu bordo em escova à medida que aumenta o grau de desnutrição.

Morfologia e quantificação da microbiota intestinal do curimbatá (Prochilodus lineatus) e do cascudo cinza (Pterygoplichthys anisitsi) cultivados em cativeiro

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Use of scanning electron microscopy for the evaluation of intestinal epithelium integrity

Propõe-se, neste trabalho, o uso de microscopia eletrônica de varredura para avaliar perda de epitélio intestinal da mucosa intestinal de pintos machos e fêmeas submetidos a prolongado jejum pós-eclosão de água e ração. Dois segmentos do duodeno, jejuno e íleo por ave foram coletados e processados pelo método de rotina para microscopia eletrônica de varredura. Seis diferentes graus de perda de epitélio intestinal foram determinados: grau 0, vilos normais, sem extrusão; grau 1, vilos com pequenos pontos de extrusão; grau 2, vilos com perda de epitélio no ápice; grau 3, vilos com perda de epitélio na região apical; grau 4, vilos com perda de epitélio em sua metade superior; grau 5: vilos sem epitélio; grau 6: vilo quebrado. As três regiões intestinais das fêmeas apresentaram aproximadamente 90% de seus vilos normais (graus 0 e 1), enquanto nos machos ocorreu 38% de vilos normais no duodeno e jejuno e 85% no íleo. Além disso, machos apresentaram graus mais acentuados de perda de epitélio (graus 3, 4, 5 e 6) que as fêmeas (grau 3). Os dados indicaram que a mucosa intestinal de pintos machos é mais sensível a prolongado jejum pós-eclosão que a de pintos fêmeas. A microscopia eletrônica de varredura pode ser usada como um método de rotina seguro para a caracterização e quantificação de perda de epitélio intestinal.

Efeitos de fontes protéicas na dieta sobre a morfologia intestinal e o desenvolvimento pancreático de leitões recém-desmamados

Objetivou-se neste trabalho analisar os efeitos do uso de hidrolisado protéico do conteúdo celular de levedura (HPCCL), da proteína isolada de soja (PIS), do hidrolisado protéico de mucosa intestinal de suínos (HPMIS) e do leite em pó integral em substituição parcial ao farelo de soja sobre a morfologia do intestino delgado e o desenvolvimento pancreático de leitões aos 7 e 14 dias pós-desmame. Foram utilizados 44 leitões desmamados aos 21 dias de idade, com peso de 5,5 ± 0,6 kg, alimentados desde o desmame com as seguintes dietas isonutritivas: FS - ração à base de milho e farelo de soja; LPI - ração FS + leite em pó integral; LPI+HPMIS - ração LPI mais HPMIS; LPI+PIS - ração LPI mais PIS; LPI+HPCCL- ração LPI mais HPCCL. Os tratamentos não influenciaram a morfologia intestinal dos leitões, evidenciando que nenhuma das fontes protéicas utilizadas foi capaz de minimizar os efeitos deletérios da mudança da alimentação sobre a vilosidade intestinal. Os animais alimentados com LPI+PIS e LPI+HPMIS apresentaram, aos sete dias pós-desmame, o maior desenvolvimento pancreático. Concluiu-se, portanto, que todas as fontes protéicas estudadas foram igualmente adequadas para a formulação de dietas de desmame.

Effect of sodium gluconate on performance, carcass characteristics, and intestinal morphometry of broilers from 22 to 42 days of age

O presente estudo teve por objetivo avaliar o efeito da utilização de níveis crescentes do gluconato de sódio sobre o desempenho, o rendimento de carcaça e de partes e a morfometria da mucosa intestinal de frangos de corte de 22 a 42 dias de idade. Foram utilizados 1200 frangos de corte da linhagem Cobb, distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado, envolvendo cinco tratamentos (0,00; 0,10; 0,20; 0,30 e 0,40% de gluconato de sódio) com oito repetições de 30 aves cada parcela. As variáveis foram submetidas à análise de variância e em caso de significância estatística foram realizadas análises de regressão pelos modelos polinomial e quadrático. A inclusão do gluconato de sódio não afetou o desempenho e o rendimento de carcaça e de partes. Entretanto, exerceu efeito benéfico sobre a morfometria da mucosa intestinal do duodeno e do jejuno.

Relationship of intestinal histology with the resistance to Trichostrongylus colubriformis infection in three breeds of sheep

Avaliaram-se a associação entre o número de células inflamatórias no intestino delgado e a resistência à infecção por Trichostrongylus colubriformis em ovinos de três raças (Santa Inês, Suffolk e Ile de France), naturalmente infectados. Mastócitos, eosinófilos e leucócitos globulares foram quantificados na mucosa intestinal. A concentração de histamina foi estimada em amostras teciduais do intestino, bem como foi determinado o comprimento de machos e fêmeas de T. colubriformis. A resposta celular foi similar na mucosa intestinal das três raças ovinas (P>0,05). Houve grande variação entre os ovinos em relação aos resultados parasitológicos e celulares, mesmo nos animais de mesma raça. em geral, os animais que apresentaram número menor de células inflamatórias tiveram cargas parasitárias maiores, contagens de ovos por grama de fezes mais altas e exemplares de T. colubriformis maiores. Os resultados indicaram que mastócitos, eosinófilos e leucócitos globulares prejudicaram o estabelecimento, o desenvolvimento e a sobrevivência dos parasitas.

The ultrastructure of the intestinal epithelium in Oreochromis niloticus on a diet with different concentrations of zinc

The effects of diets with variable zinc levels on the midgut epithelial cells were studied in Oreochromis niloticus L. One hundred and twenty fry of tilapia were apportioned into 4 experimental groups (I, II, III and IV groups), with 30 fish in each treatment, 5 replicate aquaria per treatment containing 6 fish each. The animals of the 4 groups were fed with isonitrogenous (30% crude protein) and isoenergetic (3000 Kcal/Kg of digestible energy) diets with increasing quantities of zinc (44.59; 149.17; 309.93; 599.67 mg Zn/kg of diet), twice a day, for 93 days. Three fish from each group were sacrificed at 36, 66 and 93 days and samples of midgut were removed for ultrastructural analysis. After 93 days of treatment, 3 animals of each experimental group were used for the analysis of zinc concentration by atomic absorption spectrophotometry. The comparative relative index (CRI) revealed that the animals in groups II, III and IV contained, respectively, 1.99%, 34.67% and 22.78% more zinc than the mean concentration in animals from group I. The ultrastructural analysis showed enterocytes with swelling of smooth surfaced endoplasmic reticulum and dilated mitochondria with variable matrix rarefaction and cristae number reduction in the fish exposed to 599.67 mg Zn/Kg of diet at 66 and 93 days of treatment.