Efecto protector de los oligosac\u00e1ridos de quitosano en ratones con colitis inducida por sulfato de dextrano
\nLa enfermedad inflamatoria intestinal (EII) incluye la colitis ulcerosa (CU) y la enfermedad de Crohn (EC). La colitis ulcerosa fue descubierta por Wilk y Moxon en 1875, definida por Boas y Wilk en 1903 y designada oficialmente como enfermedad cl\u00ednica especial por la OMS en 1905. La colitis ulcerosa es una colitis inespec\u00edfica localizada principalmente en el colon sigmoide y el recto del intestino grueso. Las lesiones se distribuyen de forma continua en la mucosa y la submucosa, y recidivan lentamente. Tambi\u00e9n hay algunos casos de aparici\u00f3n aguda, que se manifiestan principalmente como dolor abdominal, diarrea y heces pegajosas con pus y sangre, acompa\u00f1ados de diversos s\u00edntomas extraintestinales. La etiolog\u00eda y patog\u00e9nesis exactas de la colitis ulcerosa a\u00fan no est\u00e1n claras, y en general se cree que est\u00e1n relacionadas con diversos factores como infecciones, trastornos del sistema inmunitario, sensibilidad gen\u00e9tica, medio ambiente, estado mental y disbiosis. Es muy frecuente en los pa\u00edses occidentales, donde la padecen entre 10 y 20 personas por cada 105, y la tasa de incidencia en Norteam\u00e9rica y Europa Occidental es mayor. En los \u00faltimos a\u00f1os, la incidencia de la CU en China tambi\u00e9n ha ido en aumento. En la actualidad, existen f\u00e1rmacos sintom\u00e1ticos como el \u00e1cido 5-aminosalic\u00edlico (sulfasalazina) e inmunosupresores para el tratamiento de la colitis, pero tienen ciertos efectos secundarios, por lo que la b\u00fasqueda de f\u00e1rmacos seguros es un punto caliente de la investigaci\u00f3n.
\nLos quitooligosac\u00e1ridos (COS) se producen por hidr\u00f3lisis del quitosano (CS), con un grado de polimerizaci\u00f3n de 2-20 y un peso molecular medio inferior a 3900 Da. Su peso molecular es peque\u00f1o, f\u00e1cilmente soluble en agua y puede ser absorbido directamente por los organismos biol\u00f3gicos. Tiene actividades biol\u00f3gicas como la reducci\u00f3n de grasas, la disminuci\u00f3n del az\u00facar en sangre, la inhibici\u00f3n de bacterias, la lucha contra el c\u00e1ncer y la antiinflamaci\u00f3n, y no tiene efectos secundarios t\u00f3xicos. Puede utilizarse ampliamente en diversos campos como la medicina, la cosm\u00e9tica, la alimentaci\u00f3n y la agricultura. El quitosano puede obtenerse por desacetilaci\u00f3n de la quitina, el segundo pol\u00edmero m\u00e1s abundante del mundo despu\u00e9s de la celulosa (que se encuentra com\u00fanmente en el caparaz\u00f3n de los crust\u00e1ceos, la epidermis de los insectos y las paredes celulares de los hongos). En la actualidad, se han realizado algunos estudios sobre el efecto de los oligosac\u00e1ridos de quitosano en la colitis, como el descubrimiento de Yang et al. de que los oligosac\u00e1ridos de quitosano pueden lograr efectos protectores en la colitis a trav\u00e9s de AMPK y NF - \u03ba B. Sin embargo, la concentraci\u00f3n de aplicaci\u00f3n es significativamente mayor (por lo general 500 mg \/ kg, equivalente a una dosis humana de alrededor de 3,6 g), superando con creces la dosis de ingesta recomendada nacional de 0,5 g \/ d\u00eda (ver Anuncio sobre la aprobaci\u00f3n de seis nuevos ingredientes alimentarios incluyendo oligosac\u00e1ridos de quitosano (2014 N \u00ba 6), equivalente a una dosis de rat\u00f3n de 70 mg \/ kg). Yousef descubri\u00f3 que los oligosac\u00e1ridos de quitosano a una dosis de 20 mg\/kg tambi\u00e9n pueden tener un efecto protector sobre la colitis utilizando el modelo de colitis por infusi\u00f3n de \u00e1cido ac\u00e9tico y experimentos con c\u00e9lulas epiteliales intestinales. Por lo tanto, este art\u00edculo utiliza principalmente un modelo de rat\u00f3n de colitis inducida por agua potable DSS 3% para verificar la intervenci\u00f3n de los oligosac\u00e1ridos de quitosano en la colitis a diferentes dosis (70 y 140 mg\/kg), explorar el papel de los oligosac\u00e1ridos de quitosano en la regulaci\u00f3n de los s\u00edntomas de colitis y el estado fisiol\u00f3gico en ratones, y proporcionar datos de apoyo para futuras investigaciones sobre el efecto protector de los oligosac\u00e1ridos de quitosano en ratones con colitis inducida por DSS. En este experimento, 50 ratones machos C57BL\/6 se dividieron aleatoriamente en 5 grupos: grupo en blanco, grupo modelo, grupo positivo (SASP, 50 mg\/kg), y grupos de dosis bajas y altas de quitosano (70 y 140 mg\/kg) bebiendo agua que conten\u00eda 3% sulfato de dextrano s\u00f3dico (DSS) durante 7 d\u00edas para establecer un modelo. Evaluar el efecto de los quitooligosac\u00e1ridos mediante cambios de peso, \u00edndice de actividad de la enfermedad, puntuaci\u00f3n patol\u00f3gica y actividad mieloperoxidasa. Detectar los niveles de factores inflamatorios en la colitis mediante ELISA.<\/p>\n
El modelo de colitis DSS es un modelo animal experimental de CU internacionalmente reconocido y ampliamente utilizado, establecido en 1990. Sus cambios patol\u00f3gicos incluyen la formaci\u00f3n de \u00falceras, absceso de criptas, inflamaci\u00f3n de vasos peque\u00f1os, disminuci\u00f3n de c\u00e9lulas caliciformes e infiltraci\u00f3n de diversas c\u00e9lulas inflamatorias, que son similares a los s\u00edntomas cl\u00ednicos de la colitis humana. La dosis humana de quitosano recomendada por el pa\u00eds es de 0,5 g\/persona, lo que se convierte en una dosis para ratones de 70 mg\/kg. Por lo tanto, utilizando este modelo, seleccionamos dos dosis de quitosano, 70 mg\/kg y 140 mg\/kg, para investigar sus efectos de intervenci\u00f3n en la colitis inducida por DSS. Una bibliograf\u00eda coreana realiz\u00f3 experimentos de toxicidad aguda con oligosac\u00e1ridos y descubri\u00f3 que la DL50 de oligosac\u00e1ridos en ratones superaba los 5,0 g\/kg. La evaluaci\u00f3n de la seguridad de los alimentos funcionales con quitosano realizada por Zhao et al. demostr\u00f3 que no se observaron reacciones t\u00f3xicas agudas en los 10 d\u00edas siguientes a su administraci\u00f3n a ratones (1,25 g\/kg\/d\u00eda) y ratas (1,47 g\/kg\/d\u00eda) (aproximadamente 312-368 veces la dosis recomendada cl\u00ednicamente). Este experimento estableci\u00f3 un modelo de colitis ulcerosa permitiendo que los ratones bebieran libremente 3% DSS durante 7 d\u00edas. Al sexto d\u00eda del experimento, se observaron s\u00edntomas fisiol\u00f3gicos t\u00edpicos de colitis en los ratones del grupo modelo, como p\u00e9rdida de peso, p\u00e9rdida de apetito, pelo desigual, diarrea, heces pegajosas con sangre e incluso hemorragia rectal. Al octavo d\u00eda de la disecci\u00f3n, se observ\u00f3 que el colon de los ratones del grupo modelo estaba acortado y que el tejido del colon estaba congestionado y edematoso. La tinci\u00f3n HE revel\u00f3 edema de la mucosa del colon, c\u00e9lulas epiteliales incompletas, desaparici\u00f3n de la estructura glandular de la cripta y un grave infiltrado inflamatorio. Los s\u00edntomas mencionados mejoraron en los ratones tratados con dosis bajas (70 mg\/kg) y altas (140 mg\/kg) de quitosano. En consonancia con los resultados de Yousef et al., se\u00f1al\u00f3 que los oligosac\u00e1ridos de quitosano pueden reducir la apoptosis de las c\u00e9lulas epiteliales intestinales, inhibir la inflamaci\u00f3n y proteger la integridad estructural y funcional de la barrera epitelial intestinal. Algunos estudios sugieren que la enfermedad inflamatoria intestinal est\u00e1 causada por defectos en la barrera epitelial intestinal y la desregulaci\u00f3n de la respuesta inmunitaria de la mucosa. Los oligosac\u00e1ridos de quitosano pueden proteger las c\u00e9lulas epiteliales intestinales, lo que indica su importante papel protector en la enteritis. En este experimento, el grupo de dosis de 70 mg\/kg de quitosano mostr\u00f3 diferencias significativas respecto al grupo modelo en la mejora del acortamiento del colon, el alivio del edema de la mucosa col\u00f3nica y la protecci\u00f3n de las c\u00e9lulas caliciformes y las estructuras de las criptas. Sin embargo, el grupo de dosis de 140 mg\/kg no mostr\u00f3 diferencias significativas en la mejora del acortamiento del colon en comparaci\u00f3n con el grupo modelo, con s\u00f3lo una diferencia significativa en la mejora de las puntuaciones de tejido patol\u00f3gico. Esto indica que el grupo de dosis bajas de quitosano tiene un mejor efecto protector en los ratones con colitis inducida por DSS. Los resultados mostraron que una dosis de 70 mg\/kg de quitosano ten\u00eda cierto efecto en el alivio del acortamiento del colon y la protecci\u00f3n de la estructura del colon en ratones, lo que es \u00fatil para el desarrollo y la aplicaci\u00f3n del quitosano a la dosis recomendada a nivel nacional.<\/p>\n
En la actualidad, las principales v\u00edas de tratamiento de la EII son el estr\u00e9s oxidativo y la inflamaci\u00f3n. Se cree que el estr\u00e9s oxidativo es la base patog\u00e9nica de la EII, y el exceso de radicales libres de ox\u00edgeno es un factor clave en la formaci\u00f3n del da\u00f1o tisular inflamatorio ulceroso y la colitis. Con la producci\u00f3n de MDA, el exceso de NO genera radicales libres de ox\u00edgeno, causando da\u00f1o oxidativo y dando lugar a la infiltraci\u00f3n de un gran n\u00famero de c\u00e9lulas inflamatorias en el tejido. Los neutr\u00f3filos son las c\u00e9lulas inmunitarias que m\u00e1s r\u00e1pidamente se reclutan en el lugar de la inflamaci\u00f3n en las primeras fases de la CU. Su funci\u00f3n es doble. Por un lado, se agregan en las criptas epiteliales y las cavidades intestinales, y secretan IL-1, IL-6, MPO, etc. liberando especies reactivas del ox\u00edgeno (ROS), lo que induce un mayor da\u00f1o tisular. Por otro lado, mantiene activamente la homeostasis tisular secretando factores antiinflamatorios y puede limitar la invasi\u00f3n microbiana. Qiao et al. descubrieron que los oligosac\u00e1ridos de quitosano pueden reducir la infiltraci\u00f3n de neutr\u00f3filos y la peroxidaci\u00f3n lip\u00eddica en \u00f3rganos da\u00f1ados en modelos de rat\u00f3n con sepsis inducida por LPS. Dou et al. descubrieron que los oligosac\u00e1ridos de quitosano pueden inhibir la producci\u00f3n de especies reactivas de ox\u00edgeno, la degranulaci\u00f3n y la adhesi\u00f3n de neutr\u00f3filos activados en conejos, ejerciendo as\u00ed efectos antiinflamatorios. El valor de mieloperoxidasa (MPO) es un marcador del da\u00f1o tisular y de la infiltraci\u00f3n de neutr\u00f3filos (PMN), que puede provocar la rotura y ulceraci\u00f3n de la mucosa, y est\u00e1 estrechamente relacionado con la EII.<\/p>\n
En el experimento, la actividad MPO en los ratones del grupo modelo de colitis aument\u00f3 significativamente en comparaci\u00f3n con el grupo blanco, lo que indica un aumento significativo de los neutr\u00f3filos en el tejido intestinal y una infiltraci\u00f3n grave. Tras la intervenci\u00f3n del oligosac\u00e1rido quitosano, la actividad MPO en el tejido del colon disminuy\u00f3, aunque no fue significativamente diferente de la del grupo modelo, se observ\u00f3 una tendencia a frenar la agregaci\u00f3n de neutr\u00f3filos en el intestino y a reducir el da\u00f1o tisular posterior. Esto concuerda con el descubrimiento de Dou et al. de que los oligosac\u00e1ridos de quitosano pueden promover la apoptosis de los neutr\u00f3filos y reducir la liberaci\u00f3n de MPO en ratones con peritonitis glucog\u00e9nica. Se especula que esto puede estar relacionado con la activaci\u00f3n de PLD y PI3K, induciendo la producci\u00f3n de super\u00f3xido y otras sustancias por parte de los neutr\u00f3filos.<\/p>\n
La CU es el resultado de la acci\u00f3n conjunta de m\u00faltiples factores, entre los que las citocinas tambi\u00e9n desempe\u00f1an un papel importante. La IL-6 puede estimular la proliferaci\u00f3n de c\u00e9lulas T a bajas concentraciones, activar la proliferaci\u00f3n de c\u00e9lulas B, secretar anticuerpos y participar en la respuesta inflamatoria del organismo a altas concentraciones. TNF-\u03b1\uff0c Tambi\u00e9n conocido como factor de necrosis tumoral alfa, es producido por los macr\u00f3fagos II monocitos activados y promueve la apoptosis. IL-6 y TNF - \u03b1, como dos importantes citoquinas inflamatorias, son los factores inflamatorios m\u00e1s r\u00e1pidos y significativos que responden a est\u00edmulos pat\u00f3genos en el cuerpo. Se encuentran habitualmente en diversos procesos patol\u00f3gicos, como enfermedades inmunitarias, respuestas inflamatorias e inmunidad tumoral. En el tejido de la mucosa col\u00f3nica de pacientes con CU, la expresi\u00f3n de IL-6 y TNF - \u03b1 es mucho mayor en la fase activa que en la fase de remisi\u00f3n, y tambi\u00e9n desempe\u00f1an papeles importantes en la inflamaci\u00f3n y la respuesta inmunitaria de la mucosa intestinal, y se consideran citocinas clave mediadoras de la EII. El factor nuclear kappa B (NF - \u03ba B) es un importante factor de transcripci\u00f3n relacionado con la expresi\u00f3n de citocinas inflamatorias. Cuando se estimula el organismo, I \u03ba B puede activarse y degradarse, activando NF - \u03ba B en el citoplasma y entrando en el n\u00facleo, induciendo la transcripci\u00f3n de genes, y generando diversas inflamatorias o quimiocinas, como IL-1 \u03b2, IL-6, IL-12, y TNF - \u03b1, que se exacerban a\u00fan m\u00e1s a trav\u00e9s de la amplificaci\u00f3n de retroalimentaci\u00f3n. Youself et al. creen que los quitooligosac\u00e1ridos alivian las reacciones inflamatorias en el cuerpo mediante la inhibici\u00f3n de la v\u00eda NF - \u03ba B. En este experimento, la expresi\u00f3n de IL-6 y TNF - \u03b1 en el tejido del colon de ratones con colitis ulcerosa se increment\u00f3 significativamente, mientras que la intervenci\u00f3n con dosis bajas y altas de oligosac\u00e1ridos de quitosano podr\u00eda reducir significativamente sus niveles de expresi\u00f3n, en consonancia con los resultados de Yang y Youself et al. Indicando que los oligosac\u00e1ridos pueden mejorar eficazmente los s\u00edntomas de la colitis mediante el alivio de las reacciones inflamatorias.<\/p>\n
Mediante la comparaci\u00f3n de los resultados experimentales de dos dosis de oligosac\u00e1ridos de quitosano, se encontr\u00f3 que ambas dosis de oligosac\u00e1ridos de quitosano ralentizaron la p\u00e9rdida de peso inducida por DSS, el acortamiento del colon, e inhibieron el \u00edndice de actividad de la enfermedad, as\u00ed como el aumento de la actividad MPO. Mejoraron significativamente los cambios histopatol\u00f3gicos y aumentaron los niveles tisulares de TNF-\u03b1 e IL-6. Entre ellos, el grupo de dosis baja y el grupo de dosis alta tuvieron mejores efectos en el alivio de la longitud del colon y los cambios histopatol\u00f3gicos. Esto indica que el grupo de dosis bajas de COS tiene un mejor efecto en el alivio de los s\u00edntomas de la colitis. Yousef et al. trataron ratones con colitis con COS en dosis de 1, 5, 10, 20, 50 y 100 mg\/kg y descubrieron que 10 y 20 mg\/kg de COS ten\u00edan el mejor efecto. Tambi\u00e9n se observaron relaciones similares en forma de campana entre la dosis y el efecto del COS en c\u00e9lulas T84 inducidas por LPS y TNF - \u03b1, lo que sugiere que el COS puede estimular dos v\u00edas de se\u00f1alizaci\u00f3n diferentes, producir efectos opuestos y causar un antagonismo funcional. La relaci\u00f3n entre el efecto de la dosis tambi\u00e9n se encontr\u00f3 en estudios anteriores en nuestro laboratorio. Ding aplic\u00f3 COS en dosis de 35, 70, 140 y 210 mg\/kg a ratones con h\u00edgado graso alcoh\u00f3lico, y descubri\u00f3 que los grupos de 70 y 140 mg\/kg ten\u00edan mejores efectos protectores. Los COS de 70 y 140 mg\/kg seleccionados en este art\u00edculo pueden situarse en el centro y la parte posterior de la forma de campana, y los resultados experimentales muestran que el grupo de dosis bajas tiene efectos ligeramente mejores que el grupo de dosis altas.<\/p>\n
En resumen, los oligosac\u00e1ridos de quitosano pueden aliviar eficazmente los s\u00edntomas de la colitis inducida por DSS. Entre ellos, 70 mg\/kg de oligosac\u00e1ridos de quitosano son m\u00e1s eficaces para aliviar la longitud del colon y los cambios histopatol\u00f3gicos en comparaci\u00f3n con 140 mg\/kg, y son m\u00e1s adecuados como dosis recomendada para uso humano. Entretanto, los oligosac\u00e1ridos de quitosano pueden desempe\u00f1ar un papel en la reducci\u00f3n de la inflamaci\u00f3n y el alivio de los s\u00edntomas de la EII al aliviar la infiltraci\u00f3n de neutr\u00f3filos e inhibir la liberaci\u00f3n de citoquinas proinflamatorias. Sin embargo, el mecanismo de acci\u00f3n espec\u00edfico de los quitooligosac\u00e1ridos en la inhibici\u00f3n de la liberaci\u00f3n de citocinas inflamatorias a\u00fan necesita m\u00e1s verificaci\u00f3n.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Efecto protector de los oligosac\u00e1ridos de quitosano en ratones con colitis inducida por sulfato de dextrano La enfermedad inflamatoria intestinal (EII) incluye la colitis ulcerosa (CU) y la enfermedad de Crohn (EC). La colitis ulcerosa fue descubierta por Wilk y Moxon en 1875, definida por Boas y Wilk en 1903 y designada oficialmente como enfermedad cl\u00ednica especial por la OMS en 1905. La colitis ulcerosa es [...]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n