Phân biệt giữa tác động của máu tĩnh mạch cửa không xử lý và chức năng gan suy giảm đối với chuyển hóa indole amine trong não của chuột được phẫu thuật tạo shunt portacaval

Metabolic Brain Disease - Tập 13 - Trang 137-146 - 1998
Barry Alexander1, Mohammed Aslam2, The Late Anders Nobin3, Irving S Benjamin1
1Department of Surgery, King's College School of Medicine and Dentistry, The Rayne Institute, London
2Department of Surgery, Royal Postgraduate Medical School, London
3Department of Surgery, University of Lund, Sweden

Tóm tắt

Những thay đổi trong quá trình chuyển hóa 5-HT (5-hydroxytryptamine) trong não, liên quan đến bệnh não cửa-tạng (PSE) ở người, đã được nghiên cứu trên chuột với PSE thí nghiệm trong khoảng thời gian lên đến 15 tuần sau khi phẫu thuật tạo shunt portacaval (PCS) theo kiểu đầu-cuối. Những thay đổi này được so sánh với những thay đổi được đo trong những chú chuột portacaval được chuyển vị (PCT), các chú chuột này cho thấy chức năng gan kém và bất thường ở não ít hơn, nhưng, giống như chuột PCS, vẫn duy trì sự chuyển hướng máu cửa-tạng hoàn toàn. Do đó, bất kỳ sự khác biệt nào giữa hai nhóm này đều chỉ ra chức năng gan suy giảm và không phải do sự chuyển hướng toàn thân của máu cửa. Sau 15 tuần, đã đo được sự gia tăng bền vững về nồng độ catabolite của 5-HT là 5-hydroxyindole acetic acid (5-HIAA) trong thân não và vỏ não, từ 0.25±0.01 đến 0.68±0.01*** μg g−1 não và từ 0.18±0.01 đến 0.31±0.03*** μg g−1 não ở chuột PCS, và sự gia tăng này có ý nghĩa thống kê lớn hơn so với những gì được đo ở thân não và vỏ não của chuột PCT và chuột đối chứng. Sự gia tăng bền vững trong nồng độ vỏ não của 5-hydroxytryptophan (5-HTP), tiền chất của 5-HT, từ 0.17±0.01 đến 0.23±0.02 μg g−1 não đã được đo ở chuột PCS và có ý nghĩa*** lớn hơn so với chuột đối chứng PCT sau 15 tuần. Một số sự gia tăng sớm trong 5-HTP ở chuột PCS so với chuột đối chứng đã được đo nhưng không có ý nghĩa thống kê sau 15 tuần. Không có sự khác biệt quan trọng bền vững nào giữa 3 nhóm được đo trong 5-HT sau 15 tuần. Các dữ liệu này xác nhận chứng cứ trước đó rằng sự gia tăng nồng độ 5-HTP và 5-HIAA quan sát được trong suy gan mãn tính thí nghiệm và PSE là do sự rối loạn chức năng gan và không phải do sự chuyển hướng máu cửa-tạng, và có thể cung cấp thêm thông tin về vai trò của sự rối loạn trong quá trình chuyển hóa 5-HT trung tâm như một trong những nguyên nhân gây ra PSE. *** p<0.001, Newman-Keuls ANOVAR tiếp theo là kiểm định t không có ghép của Student cho các so sánh cá nhân, (dữ liệu được trình bày dưới dạng trung bình ± SEM).

Từ khóa

#portal-systemic encephalopathy #brain 5-HT turnover #hepatic dysfunction #5-hydroxyindole acetic acid #5-hydroxytryptophan

Tài liệu tham khảo

Bentsson, F., Gage, F.H., Jeppsson, B., Nobin, A. and Rosengren, E. (1985). Brain monoamine metabolism and behaviour in portacaval shunted rats. Exp. Neurol. 90:21–35. Bengtsson, F., Bugge, M., Brun, A., Falck, B., Henriksson, K.G. and Nobin, A. (1988). The impact of time after portacaval shunt in the rat on behaviour, brain serotonin, and brain and muscle histology. J. Neurol. Sci. 83:109–122. Bengtsson, F., Bugge, M., Johansen, K.H. and Butterworth, R.F. (1991). Brain tryptophan hydroxylation in the portacaval shunted rat: a hypothesis for the regulation of serotonin turnover in vivo. J. Neurochem. 56:1069–1074. Benjamin, I.S., Ryan, C.J., Mclay, A.L., Hickmann, C.H.N. and Blumgart, L.H. (1976). The effects of portacaval shunting and transposition on serum IgG levels in the rat. Gastroenterology 70:661–664. Benjamin, I.S., Ryan, C.J., Englebrecht, G.H.C., Campbell, J.A.H., Van Hoorn-Hickman, R. and Blumgart, L.H. (1984). Portacaval transposition in the rat: definition of a valuable model for hepatic research. Hepatology 4:704–708. Bergeron, M., Swain, M., Reader, T.A., Grondin, L. and Butterworth, R.F. (1990). Effect of ammonia on brain serotonin metabolism in relation to function in the portacaval shunted rat. J. Neurochem. 55:222–229. Bergvist, P.B.F., Hjorth, S., Apelqvist, G. and Bengtsson, F. (1996). Acute effects of L-tryptophan on brain extracellular 5-HT and 5-HIAA levels in chronic experimental portal-systemic encephalopathy. Metab. Brain Dis. 11:269–278. Bergqvist, P.B.F., Some, M., Apelqvist, G., Helander, A. and Bengtsson, F. (1997). Elevated brain 5-hydroxytryptophol levels in experimental portal-systemic encephalopathy. Pharmacol. Toxicol. 80:187–190. Butterworth, R.F. (1992). Pathogenesis and treatment of portal-systemic encephalopathy: an update. Dig. Dis. Sci. 37:321–327. Carlsson, A. and Lindqvist, M. (1970). Accumulation of 5-hydroxytryptophan in mouse brain after decarboxylase inhibition. J. Pharm. Pharmacol. 22:726–727. Child, C.G., Barr, D.P. and Holswade, C.S. (1953). Liver regeneration following portacaval transposition in dogs. Ann. Surg. 138:600–608. Cooper, J.R., Bloom, F.E. and Roth, R.H. (1978). Metabolism and the central nervous system. In (J.R. Cooper, F.E. Bloom and R.H. Roth eds.), The biochemical basis of neuropharmacology, Ch 3; New York: Oxford University Press, pp. 47–59. Doyle, D., Ryan, C.J., Benjamin, I.S. and Blumgart, L.H. (1978). Changes in the nuclei of astrocytes following portacaval shunting and portacaval transposition in the rat. Br. J. Exp. Pathol. 59:461–466. Faraj, B.A., Camp, V.M., Ansley, J.D., Scott, J., Ali, P.M. and Malveaux, E.J. (1981). Evidence for central hypertyraminaemia in hepatic encephalopathy. J. Clin. Invest. 67:395–402. Fischer J.E., Rosen, H.M., Ebeid A.M., James J.H., Keanel, J.M. and Soeters, P.B. (1976). Effect of normalisation of plasma amino acids on hepatic encephalopathy in man. Surgery 80:77–91. Fischer, J.E. (1980). Hepatic encephalopathy — a unifying hypothesis. Nutr. Res. 38:371–373. Fischer, J.E. (1982). Amino acids in hepatic coma. Dig. Dis. Sci. 27:97–102. Jalan, R. and Hayes, P.C. (1997). Hepatic encephalopathy and ascites. Lancet, 350:1309–1315. James, J.H., Ziparo, V., Jeppsson, B. and Fischer, J.E. (1979). Hyperammonemia, plasma amino acid imbalance and blood-brain amino acid transport: A unified theory of portal-systemic encephalopathy. Lancet 2:772–775. Li, X., Benjamin, I.S. and Alexander, B. (1998). The relationship between intrahepatic portal systemic shunts and microsphere induced portal hypertension in the rat liver. Gut 42:276–282. Lee, S. and Fisher, B. (1961). Portacaval shunt in the rat. Surgery 50:668–672. Maddison, J.E., Watson W.E.J., Dodd, P.r. and Johnston, G.A.R. (1990). Plasma GABA-like activity in rats with hepatic encephalopathy is due to GABA and taurine. Hepatology 11:105–110. Record, C.O. (1991). Neurochemistry of hepatic encephalopathy. Gut 32:1261–1263. Riordan, S.M. and Williams, R. (1997). The treatment of hepatic encephalopathy. New Eng. J. Med. 337:473–479. Ryan, C.J., Benjamin, I.S. and Blumgart, L.H. (1974). Portacaval transposition in the rat: a new technique and its effects on liver and body weight. Br. J. Surg. 61:224–228. Ryan, C.J., Guest, J., Harper, A.M. and Blumgart, L.H. (1978). Hepatic blood flow studies in the rat before and after portacaval transposition. Br. J. Exp. Pathol. 59:8–12. Simert, G., Nobin, A., Roenmgren, E. and Vang, J. (1978). Neurotransmitter changes in the rat brain after portacaval anastomosis. Eur. J. Surg. Res. 10:73–85. Venero, J.L., Machado, A. and Cano, J. (1991). Turnover of dopamine and serotonin and their metabolites in the striatum of aged rats. J. Neurochem. 56:1949–1948. Wahren, J., Denis, J., Desurmont, P., Eriksson, L.S., Escoffier, J.M., Gauthier, A.P. et al. (1983). Is intravenous administration of branched chain amino acids effective in the treatment of hepatic encephalopathy? A multicentre study. Hepatology 3:475–480.