Intraluminal injection of short chain fatty acids diminishes intestinal mucosa injury in experimental ischemia-reperfusion

OBJETIVO: Investigou-se o efeito de ácidos graxos de cadeia curta (SCFA) na mucosa intestinal na presença de lesão por isquemia e reperfusão (IRI). MÉTODOS: Foram criados seis sacos fechados no intestino delgado (três no jejuno e três no íleo) em 10 ratos Wistar. Ao sacos laterais de ambas as regiões intestinais foram submetidos a IRI (15/15 minutos) enquanto que o saco medial não sofreu interrupção do suprimento sanguíneo. Nos sacos laterais ambas as regiões injetou-se SCFA ou solução fisiológica na luz intestinal. Nos sacos mediais não se injetou nenhuma solução. RESULTADOS: Tanto no jejuno quanto no íleo o escore de injuria da mucosa intestinal foi mais alto nos sacos tratados com solução salina do que nos controles. Os sacos que receberam SCFA apresentaram menor escore inflamatório no íleo (p=0.03) porém sem diferença no jejuno (p=0.083) quando comparados com os sacos injetados com solução salina. Observou-se um significante maior acumulo de neutrófilos nos sacos tratados com solução salina (p < 0.01) do que nos outros dois sacos em ambas as regiões. CONCLUSAO: Os SCFA protegem a mucosa intestinal distal e diminuem o acumulo de neutrófilos na lamina própria após IRI.

Glutamine alone or combined with short-chain fatty acids fails to enhance gut adaptation after massive enterectomy in rats

PURPOSE: To investigate the effect of oral glutamine alone or combined with short chain fatty acids (SCFA) in the intestinal adaptation of rats submitted to an massive enterectomy. METHODS: After receiving 70 percent small bowel resection, 30 Wistar rats were randomized to received either standard rat chow (control group, n=10) or the same diet supplemented with 3,05 percent of glutamine alone (glutamine group, n=10) or combined with a solution containing SCFA (glutamine+SCFA group, n=10). Animals were killed on the 14th postoperative day. Mucosal weight, crypt depth, villus height, wall width, and the mucosal content of DNA, were assessed in basal conditions (resected gut specimen) and compared to the small bowel specimen collected on the postoperative day 14, at both jejunum and ileum sites. RESULTS: All groups presented similar pattern in weight evolution. In all groups, both the morphological findings and the DNA content were significantly higher at the end of the experiment than in basal conditions, at both the jejunum and ileum. Except for the jejunum wall width that was higher in control group (808±95 æ) than in the other two groups (glutamine = 649±88 æ and glutamine+SCFA = 656±92; p<0.01), there was no difference among them in all variables at both intestinal sites after 14 days. CONCLUSION: All groups presented adaptation of the intestinal mucosa in the remnant gut. Glutamine combined or not with short chain fatty acids fails to influence the adaptive response of the small bowel.

OBJETIVO: Investigar o efeito da glutamina oral isolada ou associada a ácidos graxos de cadeia curta (SCFA) na adaptação intestinal de ratos submetidos a resseção extensa. MÉTODOS: Após ressecção de 70 por cento do intestino delgado, 30 ratos Wistar foram randomizados para receber uma dieta padrão (grupo controle, n=10) ou a mesma dieta suplementada com 3,05 por cento de glutamina (grupo glutamina, n=10) ou combinada com SCFA (grupo glutamina+SCFA, n=10). Os animais foram sacrificados no 14° dia de PO. Foram estudados: peso da mucosa, profundidade da cripta, altura do vilo, espessura da parede e conteúdo de DNA no jejuno e no íleo, em condição basal e no dia do sacrifício. RESULTADOS: O peso evoluiu da mesma forma nos 3 grupos. No final do experimento todos os parâmetros morfológicos e o DNA aumentarem significantemente. Com exceção a espessura da parede do jejuno que foi mais alta no grupo controle (808±95 æ) que nos outros dois grupos (glutamina = 649±88 æ e glutamina+SCFA = 656±92; p<0.01), não houve diferença entre os grupos em todas as variáveis no 14° dia. CONCLUSÃO: A adaptação intestinal ocorreu em todos os grupos. Glutamina isolada ou associada a SCFA não influencia a resposta adaptativa do intestino delgado.

Enhanced mucosal re-epithelialization induced by short chain fatty acids in experimental colitis

The short chain fatty acids (SCFA) are the best nutrients for the colonocytes. Glucose is poorly used as a fuel but may be transformed into SCFA by colonic bacteria. The aim of this study was to investigate the effect of SCFA or glucose on experimental colitis. Colitis was induced in 30 Wistar rats by colonic instillation of 4 percent acetic acid. Five days later they were randomized to receive twice a day colonic lavage containing saline (controls, N = 10), 10 percent hypertonic glucose (N = 10) or SCFA (N = 10) until day 8 when they were killed. At autopsy, the colon was removed and weighed and the mucosa was evaluated macro- and microscopically and stripped out for DNA assay. Data are reported as mean + or -SD or median [range] as appropriate. All animals lost weight but there was no difference between groups. Colon weight was significantly lower in the SCFA group (3.8 + or - 0.5 g) than in the control (5.3 + or - 2.1 g) and glucose (5.2 + or - 1.3 g) groups (PP<0.05). Macroscopically, the severity of inflammation was less in SCFA (grade 2 [1-5]) than in control (grade 9 [4-10]) and glucose-treated (grade 9 [2-10]) animals (P<0.01). Microscopically, ulceration of the mucosa was more severe in the glucose and control groups than in the SCFA group. The DNA content of the mucosa of SCFA-treated animals (8.2 [5.0-20.2] mg/g of tissue) was higher than in glucose-treated (5.1 [4.2-8.5] mg/g of tissue; P<0.01) and control (6.2 [4.5-8.9] mg/g of tissue; P<0.05) animals. We conclude that SCFA may enhance mucosal re-epithelialization in experimental colitis, whereas hypertonic glucose is of no benefit

Acidos graxos de cadeia curta e doenças colorretais / Short-chain fatty acids and colorectal diseases

O cólon humano contribui de maneira importante para a fermentaçäo de polissacárides näo absorvidos, produzindo ácidos graxos de cadeia curta (AGCC). Este artigo analisa a importância fisiológica dos AGCC para os colonócitos e as perspectivas de sua utilizaçäo clínica no tratamento das doenças colorretais. Diversos efeitos benéficos säo atribuídos ao processo de fermentaçäo e à subsequente produçäo de AGCC, como a contribuiçäo às necessidades energéticas, à manutençäo da integridade e funçäo da mucosa colônica e implicaçöes no metabolismo nitrogenado, de lipídes e glicídios. Além disso, diversas afecçöes colorretais tem sido relacionadas a deficiência de AGCC, como a colite por desuso, colite ulcerativa, bolsite pós-proctocolectomia com anastomose íleo-anal e câncer colorretal. Por este motivo, o fornecimento de AGCC diretamente à mucosa intestinal ou por via intravenosa tem sido preconizado em diversas condiçöes clínicas

Acidos grasos de cadena corta: futuras aplicaciones en clínica / Short chain fatty acids: future clinical applications

Los ácidos grasos de cadena larga, son isotónicos, aportan un alto contenido calorico (9 kcal por gramo), previenen la defeciencia de ácidos grasos esenciales, se pueden administrar conjuntamente con aminoácidos y glucosa por via periférica. Entre los efectos metabolicos desfavorables, se puede anotar que requieren camitina para su oxidacion y son metabolizados lentamente en situaciones de estres. Por otra parte, se ha informado bloqueo del sistema reticuloendotelial en modelos in vitro y con dosis mayores de 3 gr, esteatosis hepática y disminucion de la capacidad de difusion pulmonar en hombres sanos. Los acidos grasos de cadena media no requieren camitina para su oxidación, y entran rapidamente a la mitocondria, pero no previenen la deficiencia de acidos grasos esenciales. Los acidos grasos de cadena corta (AGCC), son metabolizados en el ciego, con produccion de acido acetico, ácido propionico y acido butirico. Este ultimo es el principal sustrato del colonocito. Por otra parte, lo AGCC estimulan la absorcion de sodio y agua en el colon, son troficos intestinales y facilitan la cicatrizacion. Son solubles en agua y podrian administrarse como acidos libres o como sales. Podrian constituir adicionalmente un aporte calorico complementario. Su uso potencial debe ser comprobado en estudios clinicos subsiguientes.