biliară

  • rezumat
  • Principal
  • MATERIALE ȘI METODE
  • Proceduri cu animale.
  • Cuantificarea nivelurilor de expresie a ARNm.
  • Statistici.
  • REZULTATE
  • DISCUŢIE
  • Glosar

rezumat

În timpul copilăriei, condițiile de bază pentru digestia grăsimilor alimentare diferă de cele din viața adultă. Lipaza stimulată de sare biliară (BSSL) este o enzimă exprimată în pancreasul exocrin și, la unele specii (inclusiv la om), și în glanda mamară care alăptează și secretată cu lapte. Obiectivul acestui studiu a fost de a compara ontogenia a patru lipaze pancreatice [BSSL, trigliceride lipaza pancreatică (PL), proteina pancreatică asociată lipazei 2 (PLRP2) și fosfolipaza A2 (PLA2)] la o specie care furnizează lapte BSSL ( mouse-ul) și unul care nu (șobolanul). Am urmărit expresia celor patru lipaze pancreatice din postnatal d 1 până după înțărcare la ambele specii. Am constatat că BSSL și PLRP2, două lipaze cu specificitate largă a substratului, au dominat. Abia după înțărcare s-a indus expresia semnificativă a PL și PLA2. Prin urmare, BSSL și PLRP2 par a fi responsabile pentru digestia grăsimilor, atâta timp cât laptele este alimentul principal. Mai mult, modelul temporal timpuriu al expresiei BSSL a diferit între specii. Speculăm că BSSL de origine lactată este capabil să compenseze o ontogenie mai lentă a expresiei pancreatice BSSL la șoareci.

Principal

Pancreasul exocrin sintetizează și secretă mai multe enzime lipolitice care funcționează împreună cu lipaza gastrică pentru a obține digestia completă și absorbția grăsimilor alimentare (1). La adulți, trigliceridele lipazice pancreatice (PL) sunt principala enzimă responsabilă de digestia intestinală a trigliceridelor din dietă. De fapt, în prezența colipazei și a sărurilor biliare, s-a estimat că PL reprezintă 56% din hidroliza intraluminală a trigliceridelor din dietă la adulți (2). PL este activ în principal în tri și digliceride, în timp ce fosfolipaza A2 (PLA2) este enzima principală implicată în hidroliza fosfolipidelor din dietă la adulți (3).

Lipaza stimulată de sare biliară (BSSL) este o altă enzimă importantă implicată în digestia și absorbția grăsimilor din dietă. Similar cu PLRP2, BSSL are capacitatea de a hidroliza o varietate de substraturi, de exemplu, tri, di și monogliceride; esteri de colesteril; esteri vitaminici solubili în grăsimi; fosfolipide; galactolipide; și ceramide (15-17). BSSL este exprimat în pancreasul exocrin la toate speciile, iar la unele specii (inclusiv la oameni și șoareci, dar nu la șobolan), este exprimat și în glandele mamare care alăptează și este secretat cu lapte (18-20). BSSL derivat din lapte contribuie semnificativ la utilizarea eficientă a grăsimii din lapte la nou-născuți (1). Depleția BSSL la șoarecii modificați genetic a provocat malabsorbție a grăsimilor și alterarea epitelială derivată din grăsime ulterioară în ileonul distal (21). Interesant este că atunci când mamele adoptive care exprimă BSSL activ în laptele lor alăptează puii cu deficit de BSSL, absorbția grăsimilor a fost restabilită la normal și nu au fost găsite leziuni intestinale.

Prin urmare, laptele furnizat - BSSL contribuie la digestia eficientă a grăsimii din lapte la speciile care exprimă BSSL în glandele mamare în timpul alăptării. Evident, acest lucru nu poate fi cazul la speciile care nu secretă BSSL cu lapte. Ipotezăm că expresia lipazelor pancreatice în perioada de lactație diferă între speciile care au BSSL furnizat cu lapte și speciile care nu. Prin urmare, am comparat ontogenia lipazelor secretate de pancreasul exocrin la șoarece, care are BSSL în lapte, și șobolanul, care nu. Raportăm o expresie temporală divergentă semnificativă care susține opinia că BSSL, împreună cu PLRP2, sunt lipazele dominante implicate în digestia grăsimilor, atâta timp cât laptele este alimentul principal.

MATERIALE ȘI METODE

Proceduri cu animale.

Șoarecii Balb/c/Bkl și șobolanii Sprague-Dawley au fost cumpărați de la Scanbur AB (Sollentuna, Suedia) și crescuți intern. Animalele au fost ținute în camere cu un ciclu de lumină și întuneric 12:12 h și cu acces nerestricționat la dieta standard R34 (Lactamin, Stockholm, Suedia) și apă. Toate procedurile la animale au fost aprobate de Comitetul regional de etică în științele experimentale ale animalelor, Umeå, Suedia.

În diferite momente de timp, adică în postnatal d 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 12, 16, 20, 24, 28, 32 și la vârsta de 6 luni (pentru ARN) și la data postnatală 1 7, 14, 21 și 28 (pentru proteine), cel puțin trei șoareci și trei șobolani au fost sacrificați prin dislocare cervicală și pancreasul a fost îndepărtat imediat cu atenție pentru a izola ARN-ul și proteinele. Înainte de sacrificare, animalele au fost observate când au mâncat (lapte sau alimente) și apoi s-au mutat imediat într-o cușcă fără hrană (doar apă) pentru o perioadă de post de 2 ore.

Cuantificarea nivelurilor de expresie a ARNm.

Masă completă

Statistici.

Toate datele sunt prezentate ca mijloace ± SEM și toate analizele statistice au fost efectuate folosind pachetul statistic pentru științe sociale (SPSS). Comparațiile diferitelor mijloace au fost făcute utilizând analiza unidirecțională a varianței cu comparația multiplă post-hoc (diferența cea mai puțin semnificativă). O valoare de p

MRNA și expresia proteinelor lipazelor pancreatice BSSL, PLRP2, PL și PLA2 la șoareci și șobolani la diferite vârste postnatale. (A) Cantitatea relativă de niveluri de ARNm de lipază pancreatică. Barele reprezintă media ± SEM a analizei a cel puțin trei animale în fiecare moment. Pentru fiecare probă, rezultatele au fost normalizate la ARN ribozomal 18S endogen, iar valoarea pentru adulți pentru fiecare lipază a fost ajustată la 1,0. Șoarecele (□), șobolanul (▪). (B) Imunoblot. Extractele totale de proteine ​​pancreatice (30 µg/linie; pentru PLA2, 50 µg/linie) au fost separate prin SDS-PAGE, transferate în membranele PVDF și șterse cu anticorpi direcționați împotriva lipazelor pancreatice așa cum este indicat. C, control pozitiv.

Imagine la dimensiune completă

Modelele de expresie timpurie ale BSSL în pancreasul șoarecilor și șobolanilor au fost confirmate prin Western blots (Fig. 1B). Pentru ambele specii, proteina BSSL a fost clar detectabilă de d 1. Conform nivelurilor de ARNm înregistrate, cantitatea de proteină BSSL din pancreasul șoarecelui a crescut în prima săptămână, a atins un vârf între d 7 și 14 și, ulterior, a scăzut la înțărcare . La șobolani, cantitatea de proteină BSSL prezentă în pancreas la d1 a părut a fi mai mare comparativ cu șoarecii și nu a variat cu timpul de la naștere până la înțărcare. Rețineți că controlul pozitiv utilizat pentru BSSL în Figura 1B a fost izolat din laptele uman. Greutatea moleculară a BSSL diferă între specii și enzima umană este semnificativ mai mare comparativ cu BSSL găsită la șoarece și șobolan (aproximativ 110 kD comparativ cu 70 kD).

Similar cu BSSL, o expresie pronunțată a PLRP2 a fost detectată în pancreasul șoarecilor și șobolanilor deja la d 1 (Fig. 1A). La șoareci, nivelurile de ARNm au fost la un nivel constant în primele 1,5 săptămâni de viață, dar au scăzut cu momentul în care animalele au început să testeze dieta alimentară, adică la aproximativ 12 zile. La șobolani, nivelurile inițiale ridicate de ARNm PLRP2 au scăzut cu aproximativ d 2 sau 3 postpartum până la un nivel care a rămas aproximativ constant până la vârsta adultă. Atât la șoareci, cât și la șobolani, cantitatea de proteină PLRP2 prezentă în pancreas s-a dovedit a fi cea mai mare în postpartum d 1, după care a scăzut rapid la un nivel mai mic, aproximativ constant (Fig. 1 B).

Spre deosebire de BSSL și PLRP2, nu a fost detectată nicio expresie semnificativă a PL în primele 2 săptămâni de viață la șoareci sau șobolani (Fig. 1A). Niveluri semnificative de ARNm PL au fost detectate pentru prima dată în zilele 16-20 și au atins nivelurile adulților aproximativ 1 săptămână mai târziu în zilele 28-32. Conform datelor ARNm, proteina PL nu a fost detectată în omogenatele pancreatice obținute înainte de d 21 (Fig. 1 B).

Similar cu PL, nu a fost detectată nicio expresie semnificativă a PLA2 în prima perioadă de viață la șoareci sau șobolani. Cu toate acestea, timpul de debut al expresiei PLA2 în pancreas a diferit între specii. La șoareci, ARNm PLA2 a început să crească la înțărcare (d 16-20) și a atins nivelurile adulților între d 28 și 32 (Fig. 1A). Proteina PLA2 de la șoareci nu a fost detectată în omogenatele pancreatice înainte de ziua 28 (Fig. 1B). La șobolani, expresia PLA2 pancreatică a început să crească cu aproximativ 2 săptămâni mai devreme (d 5-7; Fig. 1), iar proteina a fost deja detectată la d 7 (Fig. 1 B).

DISCUŢIE

La speciile care exprimă BSSL în glandele mamare care alăptează, enzima lactată este o condiție prealabilă pentru digestia eficientă a grăsimii din lapte în perioada de lactație (21, 25). Prin urmare, facem ipoteza că expresia lipazelor pancreatice endogene în timpul copilăriei timpurii diferă între speciile care au furnizat lapte BSSL și speciile care nu, și testăm această ipoteză prin compararea ontogeniei lipazelor. Pancreatice la o specie care are BSSL furnizat cu lapte (șoarece) și unul care nu (șobolan).

Recent, s-a arătat că leptina, un hormon implicat în reglarea aportului alimentar și a metabolismului energetic, scade transcripția PL și PLRP1 și crește transcripția PLRP2 în linia celulară pancreatică exocrină AR42J (30). Deoarece leptina este prezentă în laptele uman (31), concentrația serică este mai mare la sugarii alăptați decât la sugarii hrăniți cu formule (32) și mai mică în colostru comparativ cu laptele matur, în care scade odată cu timpul de lactație (33). Este tentant să speculăm că o concentrație ridicată de leptină în lapte în perioada inițială de supt (cu excepția primelor zile) crește nivelul seric de leptină și induce PLRP2 și suprimă transcripția PL. Cu toate acestea, sunt necesare mai multe studii pentru a explora efectul leptinei asupra lipazelor pancreatice in vivo și dacă leptina afectează expresia BSSL.

Din câte știm, acesta este primul raport care arată modelul de dezvoltare temporală a expresiei BSSL în pancreasul șoarecilor și șobolanilor. De asemenea, confirmăm și extindem studiile anterioare la rozătoare și la oameni care arată o expresie temporală divergentă a PL și PLRP2 în timpul perioadei de lactație (5-7). Datele noastre susțin în mod clar și adaugă la constatările anterioare că BSSL împreună cu PLRP2 sunt lipazele pancreatice dominante în primele săptămâni de viață. Abia după înțărcare (aproximativ zilele 16-20) este indusă o expresie semnificativă a PL clasic și PLA2. Alte studii se vor concentra asupra acțiunii concertate a enzimelor lipolitice în condiții similare cu cele ale sugarilor prematuri in vivo. Modelul de exprimare a dezvoltării descris în acest studiu poate avea consecințe importante pentru terapia nutrițională a sugarilor prematuri și a nou-născuților.

Glosar

bilă lipază stimulată de sare (EC 3.1.1.3)

trigliceride lipazice pancreatice (EC 3.1.1.3)