Гіперосмолярність у тонкому кишечнику сприяє пригніченню греліну після їжі
Анотація
Грелін - єдиний відомий стимулюючий апетит шлунково-кишковий гормон у людей та інших хребетних. Екзогенне введення цього 28-амінокислотного пептиду збільшує короткочасний голод, споживання їжі та мотивацію до їжі, а також вагу тіла (14, 16, 17, 67). Циркулюючі рівні греліну корелюють з енергетичним балансом, тобто вони зростають із втратою ваги або під час очікування їжі, а зменшуються із збільшенням ваги або після прийому їжі. Орексигенні ефекти Греліна надають практичного значення детальному розумінню його регулювання за допомогою дієти.
Ці дослідження були проведені для того, щоб оцінити, чи впливає гіперосмолярність тонкої кишки (як це відбувається після прийому їжі) на рівень греліну та може частково пояснити диференційоване придушення греліну різними типами їжі. Ці зусилля були частково спонукані нашими попередніми спостереженнями, що інфузії кишкових ліпідів погано пригнічують грелін і мають низьку осмолярність, тоді як ізокалорійні/ізоволумінові, але гіперосмолярні вуглеводи або амінокислоти є сильними пригнічувачами греліну (69). Більше того, значна, десятиліттями стара література повідомляє про численні ефекти гіперосмолярної їжі, яка теоретично сумісна з пригніченим рівнем греліну, тобто пригнічення спорожнення шлунка, зменшення споживання їжі та підвищення швидкості метаболізму (11, 19, 21, 29, 36, 38, 39, 66, 89).
Гіперосмолярність тонкої кишки, яка природно супроводжує перетравлення їжі, відображає наявність у кишечнику розчинних у воді невсмоктуваних складових їжі, включаючи солі, поживні речовини та розчинні волокна (33). Після виходу зі шлунку хімус може мати більш високу осмолярність, ніж у оточуючих рідин і тканин тіла, які зазвичай підтримуються на рівні 285 мосмоль/л у крові та інтерстиціальних рідинах і в межах 400–700 мосмоль/л у ворсинках тонкої кишки ( 34). Хоча компенсаторні механізми діють для відновлення осмотичної рівноваги між гіперосмолярним кишковим хімусом та його оточенням (24), різні змішані прийоми їжі та гіпертонічні засоби здатні індукувати більш стійке гіперосмолярне середовище в просвіті шлунку та кишечника (5, 25, 37, 39, 43, 48, 66, 82, 83).
МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ
Тварини.
Експерименти проводились на самцях щурів Спраг-Доулі (ATL, Kent, WA), віком 16-25 тижнів і вагою 300-450 г. Тварин розміщували індивідуально в системі охорони здоров’я ветеранів «Пьюджет Саунд» (VAPSHCS), Відділ Сіетла, акредитованому AAALAC закладі. Щури мали вільний доступ до гранульованого чау і води між експериментальними сесіями. Їх підтримували протягом 12: 12-годинного циклу світло-темно, з включеним освітленням о 06:00. Усі процедури були затверджені Інституційним комітетом з догляду та використання тварин VAPSHCS.
Хірургія на щурах.
Кожна щур була обладнана дуоденальним катетером для інфузій досліджуваних речовин, а також катетером яремної вени для безперешкодного серійного забору крові відповідно до процедур, описаних раніше більш докладно (69).
Розміщення та тестування дуоденального введення катетера.
Щурів знеболювали сумішшю 60 мг/кг кетаміну та 3 мг/кг ксилазину (Phoenix, St. Joseph, MO), що вводили внутрішньочеревно. Катетер дванадцятипалої кишки вводили на 2 см дистальніше пілоруса через отвір для проколу, виконане голкою 18-го калібру. Силастичні трубки (зовнішній діаметр 0,047 дюйма, внутрішній діаметр 0,025 дюйма, Braintree Scientific, Braintree, MA) були прикріплені до невеликого шматочка хірургічної сітки Барда (Davol, Cranston, RI). Після введення ансамбль катетерної сітки був прив’язаний до кишечника триконтурною гаманцем із шовкового шва 6-0 (US Surgical, Norwalk, CT).
Розміщення катетера яремної вени.
Права яремна вена була канюльована силастичною трубкою (зовнішній діаметр 0,037 дюйма, внутрішній діаметр 0,02 дюйма, VWR), введеною через 2-сантиметровий розріз шкіри. Проксимальний кінець трубки підшкірно тунелювали до голови, на якій він був закріплений разом з кишковим катетером за допомогою акрилової кришки черепа (Lang Dental, Wheeling, IL) (73).