orthotopic-small-bowel-transplantation-in-rats

Orthotopic Small Bowel Transplantation in Rats

Small  bowel transplantation has become an accepted clinical option for patients with  short gut syndrome and failure of parenteral nutrition ...

Mice deficient for the chemokine receptor CXCR4 show premature translocation of granule cell neuroblasts from their germinal zone into the nascent cerebellum [Y.-R. Zuo et al. (1998) Nature, 393, 595-599]. Here, we used CXCR4-null mice to analyse the early development of cerebellar cortical inhibitory interneurons and pontine neurons which, in the adult, are synaptically integrated with granule cells. Cortical inhibitory interneuronal precursors normally invade the cerebellar anlage of CXCR4-deficient mice, but their dispersal is impeded by dislocated foci of proliferating granule cells, from which they are excluded. This is reminiscent of the strict exclusion of inhibitory interneuronal precursors from the superficial external granule cell layer. As inhibitory interneuronal precursors readily mingle with post-mitotic granule cells both in wild-type and CXCR4-null mice, these findings indicate that the developmentally regulated interactions between granule and inhibitory interneuronal precursors are independent of SDF-1/CXCR4 signalling. In contrast, the transit of pontine neurons from the rhombic lip through the anterior extramural stream to the basilar pons is disrupted in CXCR4-deficient animals. Migrating pontine neurons express CXCR4, and in CXCR4-null animals these cells are found displaced deep into the brainstem. Consequently, nascent pontine nuclei in CXCR4-deficient animals are hypoplastic. Moreover, they fail to express plexin D1, suggesting that SDF-1/CXCR4 signalling may also impinge on axon guidance critical to the orderly formation of granule cell mossy fibre afferents.

The SDF-1/CXCR4 pathway and the development of the cerebellar system.

M&auml;use f&uuml;r den Chemokin-Rezeptor CXCR4 mangelhaft zeigen vorzeitige Umsiedlung Untermodul Zelle Neuroblasten aus ihrer germinal Zone in entstehende Kleinhirn [Y.-R. Zuo Et Al. (1998) Natur, 393, 595-599]. Hier haben wir CXCR4-Null-M&auml;use verwendet, um zu analysieren, die fr&uuml;he Entwicklung des Kleinhirns kortikalen hemmenden Interneuronen und pontine Neuronen, die in der Erwachsene, synaptisch mit Granulat Zellen integriert sind. Kortikale hemmende interneuronales Vorstufen dringen normalerweise die zerebell&auml;re Anlage von CXCR4-defizienten M&auml;usen, aber ihre Zerstreuung ist behindert durch dislozierte Foki der proliferativen Untermodul Zellen, aus denen sie ausgeschlossen sind. Dies erinnert uns an strenge Ausklammerung von hemmenden interneuronales Vorl&auml;ufer aus der oberfl&auml;chlichen externen Granulat Zellschicht. Als hemmende interneuronales Vorstufen leicht vermischen sich mit post-mitotic Granulat Zellen sowohl in Wildtyp und CXCR4-Null-M&auml;use, zufolge diese Erkenntnisse die entwicklungspolitisch geregelten Interaktionen zwischen Granulat und hemmenden interneuronales Vorstufen von SDF-1/CXCR4 Signalisierung unabh&auml;ngig sind. Im Gegensatz dazu ist der Transit von Pontinische Neuronen aus der rhombische Lippe &uuml;ber den vorderen extramuralem Stream der Basilarmembran Pons CXCR4-defizienten Tieren gest&ouml;rt. Migrieren von Pontinische Neuronen express CXCR4 und CXCR4-NULL verdr&auml;ngt Tiere, die diese Zellen zu finden, sind tief in den Hirnstamm. Demzufolge sind die entstehenden pontine Kerne CXCR4-defizienten Tieren hypoplastische. Dar&uuml;ber hinaus k&ouml;nnen sie einfach nicht ausdr&uuml;cken Plexin D1, darauf hindeutet, dass die Signalisierung von SDF-1/CXCR4 auch entscheidend f&uuml;r die geordnete Bildung Untermodul Zelle moosigen Faser afferenten Axon Lernberatung beeinflussen kann.

Der SDF-1/CXCR4-Weg und die Entwicklung des Kleinhirns.

Postoperative ileus, an iatrogenic complication of abdominal surgery, is mediated by severe inflammation of the tunica muscularis. Macrophages that reside in the muscularis have important roles in initiating the inflammation. We investigated whether activation of the p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) and stress-activated protein kinase is involved in the genesis of postoperative ileus, and whether p38-MAPK inhibition by the macrophage-specific inhibitor semapimod prevents intestinal dysmotility.

Inhibition of p38 mitogen-activated protein kinase pathway as prophylaxis of postoperative ileus in mice.

Postoperative Ileus, eine iatrogene Komplikation der Bauchchirurgie, ist durch eine schwere Entz&uuml;ndung der Tunica Muscularis vermittelt. Makrophagen, die sich in der Muscularis spielen eine wichtige Rolle bei der Einleitung der Entz&uuml;ndung. Wir untersuchten, ob die Aktivierung des p38 Mitogen-aktivierte Proteinkinase (MAPK) und Spannung aktivierte Proteinkinase bei der Entstehung der postoperativen Ileus beteiligt ist, und ob p38-MAPK-Hemmung durch die Makrophagen-spezifischen Inhibitor Semapimod Darm Dysmotility verhindert.

Hemmung der p38 Mitogen-aktivierte Protein-Kinase-Signalweg als Prophylaxe der postoperativen Ileus bei M&auml;usen.

Experimentelle und klinische Studien zur Abdichtung von Dickdarmkrebs Anastomoses zur Reduzierung der Leckage wurden zuvor mit unterschiedlichen Ergebnissen durchgef&uuml;hrt. Jedoch wurden vergleichsweise wenige Studien durchgef&uuml;hrt, bei anastomotic Heilung mit einen Fibrin-Klebstoff beschichtet-Patch. Ziel dieser experimentellen grundlegende wissenschaftliche Studie in den M&auml;usen war die Wirkung von Fibrin-Klebstoff beschichtet Kollagen-Patches auf den Heilungsprozess der Kolon Anastomoses in Situationen von negativen Heilungsprozess (technischen Mangel und Bauchfellentz&uuml;ndung) zu untersuchen.

Die Wirkung der Versiegelung mit einer festen Kombination von Kollagen Matrix gebundene Gerinnungsfaktoren auf die Heilung der Kolon anastomosiert experimentelle risikoreiche M&auml;usen Modelle.

Experimental and clinical studies on the sealing of colorectal anastomoses in order to reduce the rate of leakage have previously been performed with divergent results. However, comparatively few studies have been performed on anastomotic healing using a fibrin glue-coated patch. The aim of this experimental basic scientific study in mice was to investigate the effect of fibrin glue-coated collagen patches on the healing process of colonic anastomoses in situations of adverse healing process (technical deficiency and peritonitis).

The effect of sealing with a fixed combination of collagen matrix-bound coagulation factors on the healing of colonic anastomoses in experimental high-risk mice models.

Pr&auml;vention der Perioperative Aktivierung der intestinalen Muscularis Makrophagen ist eine vielversprechende Intervention, posttraumatische Gastrointestinaltrakt Dysfunktion zu vermeiden. Allerdings k&ouml;nnte beeintr&auml;chtigt Makrophage-Funktion vernichtende Konsequenzen auf anastomotic Heilung, insbesondere bei Komplikationen, die die Heilung erschwerenden verarbeiten selbst, wie zum Beispiel infekti&ouml;se Probleme entweder aus bereits vorhandenen lokalen Entz&uuml;ndung oder Infektion (z.B. komplizierte Divertikulitis) oder Endotoxin&auml;mie aufgrund der fr&uuml;hen postoperativen Infektionen (z. B. Lungenentz&uuml;ndung). Ziel dieser Studie war zu untersuchen, Kolon anastomotic Heilung in Makrophagen-abgereichertem M&auml;usen in Anwesenheit von Endotoxin&auml;mie.

Congenitum anastomotic Heilung im Zusammenhang mit der ver&auml;nderten Makrophage-Funktion und Endotoxin&auml;mie.

Prevention of perioperative activation of intestinal muscularis macrophages is a promising intervention to avoid post-traumatic gastrointestinal tract dysfunction. However, impaired macrophage function could have deleterious consequences on anastomotic healing, especially in complications aggravating the healing process itself, such as infectious problems either as preexisting local inflammation or infection (e.g., complicated diverticulitis) or endotoxemia due to early postoperative infections (e.g., pneumonia). Aim of this study was to investigate colonic anastomotic healing in macrophage-depleted mice in the presence of endotoxemia.

Colonic anastomotic healing in the context of altered macrophage function and endotoxemia.

Abdominal surgery results in an inflammation of the intestinal muscularis externa (ME), subsequently leading to postoperative ileus (POI). Polyunsaturated fatty acids (PUFA) are known to modulate inflammation. The aim of this study was to analyze the effect of preoperative parenteral administration of marine (n-3) or soybean (n-6) PUFA lipid emulsions (PUFA-LE) on POI and tissue fatty acid profiles.

Preoperative short-term parenteral administration of polyunsaturated fatty acids ameliorates intestinal inflammation and postoperative ileus in rodents.

Bauchchirurgie f&uuml;hrt eine Entz&uuml;ndung des die intestinale Muscularis Externa (ME), anschlie&szlig;end f&uuml;hrt zu postoperativen Ileus (POI). Mehrfach unges&auml;ttigte Fetts&auml;uren (PUFA) bekannt, um die Entz&uuml;ndung zu modulieren. Ziel dieser Studie war, die Auswirkungen der pr&auml;operativen Parenterale Gabe von Marine (n-3) oder Sojabohnen (n-6)-PUFA-Lipid-Emulsionen (PUFA-LE) auf POI und Gewebe-Fetts&auml;ure-Profile zu analysieren.

Pr&auml;operative kurzfristige parenteralen Verabreichung von mehrfach unges&auml;ttigten Fetts&auml;uren aerztlichen Darmentz&uuml;ndungen und postoperativen Ileus bei Nagern.

CLINICAL BACKGROUND: In all patients undergoing abdominal surgery, a transient phase of interruption of bowel motility, named postoperative ileus (POI) occurs. POI is often accepted as an unavoidable "physiological" response and a self-limiting complication after surgery although it has a significant impact on patient morbidity with prolonged hospitalization and increased costs. Annual economic burden has been estimated as much as US $1.47 billion in the USA (Iyer et al. in J Manag Care Pharm 15(6):485-494, 2009). PATHOPHYSIOLOGY: The pathophysiology has been elucidated within the last decades, demonstrating that both, neurogenic and inflammatory mechanisms are involved in response to the surgical trauma. It is now generally accepted that POI pathogenesis processes in two phases: a first neurogenic phase is accountable for the immediate postoperative impairment of bowel motility. This is followed by a second immunological phase that can last for days and mainly affects strength and length of POI. More recent findings demonstrate a bidirectional interaction between the nervous and the immune system, and this interaction significantly contributed to our present understanding of POI pathophysiology. Although nerval mechanisms have a significant impact in the early phase of POI, the contribution of the immune system and subsequently its manipulation has risen as the most promising strategy in prevention or treatment of the clinically relevant prolonged form of POI. AIMS: The present manuscript will give an update on the inflammatory responses, the involved cell types, and participating immune mediators in POI.

Immune mediators of postoperative ileus.

KLINISCHEN Hintergrund: Bei allen Patienten Bauchchirurgie, tritt eine vor&uuml;bergehende Phase einer Unterbrechung der Darmbewegungen, postoperative Ileus (POI) benannt. POI wird oft als eine unvermeidbare &quot;physiologisch&quot; und eine selbstbegrenzend Komplikation nach der Operation akzeptiert, obwohl es erhebliche Auswirkungen auf Patienten Morbidit&auml;t mit l&auml;ngerem Krankenhausaufenthalt und erh&ouml;hte Kosten hat. J&auml;hrliche wirtschaftliche Belastung wurde soviel wie US $1,47 Milliarden in den USA gesch&auml;tzt (Iyer Et Al. in J Manag Care Pharm 15 (6): 485-494, 2009). PATHOPHYSIOLOGIE: Die Pathophysiologie ist gekl&auml;rt innerhalb der letzten Jahrzehnte zeigen, dass als Reaktion auf die chirurgische Trauma, neurogene sowohl entz&uuml;ndliche Mechanismen beteiligt sind. Es ist jetzt allgemein anerkannt, dass Prozesse POI Pathogenese in zwei Phasen: eine erste neurogene Phase ist verantwortlich f&uuml;r die unmittelbare postoperative Beeintr&auml;chtigung der Darmbewegungen. Es folgt eine zweite Phase der immunologischen, das kann Tage dauern und betrifft haupts&auml;chlich St&auml;rke und L&auml;nge des POI. Neuere Ergebnisse zeigen eine bidirektionale Interaktion zwischen Nerven und das Immunsystem und diese Interaktion zu unserem heutigen Verst&auml;ndnis der POI Pathophysiologie wesentlich beigetragen. Obwohl nervale Mechanismen in der fr&uuml;hen Phase der POI erhebliche Auswirkungen haben, ist der Beitrag des Immunsystems und sp&auml;ter seiner Manipulation als die vielversprechendsten Strategie in der Vorbeugung oder Behandlung von klinisch relevanten verl&auml;ngerte Form von POI gestiegen. Ziele: Das vorliegende Manuskript wird ein Update auf die entz&uuml;ndlichen Reaktionen der beteiligten Zelltypen und teilnehmenden immun Mediatoren in POI geben.

Immun Mediatoren des postoperativen Ileus.

BACKGROUND: Heme oxygenase (HO-1) protects against inflammation. In this study, we investigated the protective function of hemin-induced HO-1 against lipopolysaccharide (LPS)-induced ileus. METHODS: Rats received LPS intraperitoneally 24 h after intraperitoneal hemin pretreatment orÂ placebo. We also injected zinc protoporphyrin (ZnPP, 3rd group), an inhibitor of HO-1, intraperitoneally 2 h before LPS administration. To assess intestinal muscle function, we examined muscularis strip contractility in an organ bath and measured gastrointestinal transit inÂ vivo. We investigated inflammation within the muscularis using polymerase chain reaction (interleukin [IL]-6, inducible nitric oxide synthase (iNOS), HO-1 and IL-10) 6 and 24 h after LPS. RESULTS: Hemin significantly improved inÂ vitro intestinal muscularis contractility (PÂ <Â 0.001). In addition, hemin prevented LPS-induced dysmotility inÂ vivo (gastrointestinal transit, geometric center: 8.39Â Â±Â 0.33 versus 5.68Â Â±Â 0.44; PÂ <Â 0.001). In Zinc protoporphyrin (ZnPP)-treated animals, both parameters were significantly decreased compared with the hemin group. Messenger RNAÂ expression demonstrated a significant reduction in IL-6 (6 h, hemin: 127.6Â Â±Â 36.7 versus LPS:Â 14,431Â Â±Â 5407; 24 h: 1.58Â Â±Â 0.39 versus 11.15Â Â±Â 2.59; PÂ <Â 0.01) and iNOS (6Â h: 2516Â Â±Â 985 versus 50,771Â Â±Â 13,321; 24 h: 55.11Â Â±Â 10.55 versus 257.1Â Â±Â 43.18; PÂ <Â 0.001) in hemin-treated animals. Anti-inflammatory HO-1 messenger RNA levels (6 h, hemin: 116.3Â Â±Â 18.55 versus LPS: 26.02Â Â±Â 3.64; 24 h: 18.46Â Â±Â 2.69 versus 2.80Â Â±Â 0.32; PÂ <Â 0.001) were increased. There was no significant difference in IL-10 levels at 6 and 24 h. ZnPP reversed the anti-inflammatory hemin effects. CONCLUSIONS: Hemin induction of HO-1 diminishes LPS-induced sepsis. Heme oxygenase-1 has a central role in preventing sepsis-induced ileus. This benefit is reversed by HO-1 inhibition with ZnPP.

Hemin induction of HO-1 protects against LPS-induced septic ileus.

Hintergrund: H&auml;m-Oxygenase (HO-1) sch&uuml;tzt vor Entz&uuml;ndungen. In dieser Studie untersuchten wir die Schutzfunktion des HO-1 gegen Lipopolysaccharid (LPS), induziert durch Hemin-induzierte Ileus. Methoden: Ratten erhielt LPS intraperitoneal 24 h nach intraperitoneal Hemin Vorbehandlung oder Placebo. Wir injiziert auch Zink Porphyrine (ZnPP, 3. Gruppe), ein Inhibitor der HO-1, intraperitoneal 2H vor LPS-Administration. Intestinale Muskelfunktion zu bewerten, haben wir gepr&uuml;ft Muscularis Streifen Kontraktilit&auml;t in einer Orgel-Bad und Magen-Darm-Transit in-vivo gemessen. Wir untersuchten Entz&uuml;ndung innerhalb der Muscularis mithilfe der Polymerase-Kettenreaktion (Interleukin [IL] 6, durch Induktion erh&auml;ltlichen Stickstoffoxid Synthase (iNOS), HO-1 und IL-10) 6 und 24 h nach LPS. Ergebnisse: Hemin deutlich verbessert in-vitro-intestinale Muscularis Kontraktilit&auml;t (P &lt; 0,001). Dar&uuml;ber hinaus verhindert Hemin LPS-induzierte Dysmotility in-vivo (Magen-Darm-Transit, geometrische Zentrum: 8,39 &plusmn; 0,33 gegen&uuml;ber 5,68 &plusmn; 0,44; P &lt; 0,001). In Zink-Protoporphyrin (ZnPP)-behandelte Tieren, beide Parameter waren erheblich gesunken im Vergleich mit der Hemin-Gruppe. Boten-RNA Ausdruck zeigte einen signifikanten R&uuml;ckgang der IL-6 (6 h, Hemin: 127,6 &plusmn; 36,7 gegen LPS: 14.431 &plusmn; 5407; 24 h: 1,58 &plusmn; 0,39 gegen 11.15 &plusmn; 2,59; P &lt; 0,01) und iNOS (6 h: 2516 &plusmn; 985 versus 50.771 &plusmn; 13.321; 24 h: 55.11 &plusmn; 10.55 gegen&uuml;ber 257.1 &plusmn; 43,18; P &lt; 0.001) in Hemin-behandelten Tieren. Entz&uuml;ndungshemmende HO-1 Boten-RNA-Level (6 h, Hemin: 116,3 &plusmn; 18,55 gegen LPS: 26.02 &plusmn; 3,64; 24 h: 18.46 &plusmn; 2,69 gegen&uuml;ber 2,80 &plusmn; 0,32; P &lt; 0.001) wurden erh&ouml;ht. Bei 6 gab es keinen signifikanten Unterschied in der IL-10 Ebenen und 24L ZnPP umgekehrt die entz&uuml;ndungshemmende Hemin-Effekte. Schlussfolgerungen: Hemin Induktion von HO-1 abnimmt LPS-induzierten Sepsis. H&auml;m-Oxygenase-1 hat eine zentrale Rolle bei der Pr&auml;vention der Sepsis-induzierten Ileus. Dieser Vorteil wird durch Hemmung der HO-1 mit ZnPP umgekehrt.

Article	Year
The SDF-1/CXCR4 pathway and the development of the cerebellar system. The European journal of neuroscience\| PubMed ID: 16262623	2005
Inhibition of p38 mitogen-activated protein kinase pathway as prophylaxis of postoperative ileus in mice. Gastroenterology\| PubMed ID: 19014943	2009
The effect of sealing with a fixed combination of collagen matrix-bound coagulation factors on the healing of colonic anastomoses in experimental high-risk mice models. Langenbeck's archives of surgery / Deutsche Gesellschaft fÃ¼r Chirurgie\| PubMed ID: 20680329	2010
Colonic anastomotic healing in the context of altered macrophage function and endotoxemia. International journal of colorectal disease\| PubMed ID: 21404056	2011
Preoperative short-term parenteral administration of polyunsaturated fatty acids ameliorates intestinal inflammation and postoperative ileus in rodents. Langenbeck's archives of surgery / Deutsche Gesellschaft fÃ¼r Chirurgie\| PubMed ID: 22038295	2012
Immune mediators of postoperative ileus. Langenbeck's archives of surgery / Deutsche Gesellschaft fÃ¼r Chirurgie\| PubMed ID: 22382699	2012
Hemin induction of HO-1 protects against LPS-induced septic ileus. The Journal of surgical research\| PubMed ID: 22921918	2012

Tim Vilz

Biography

JoVE Journal Publications

Other Publications