A new experimental model of intrinsic denervation in ileum from wistar rats through intramural microinjections of benzalkonium chloride / Um novo modelo experimental de desnervação intrínseca em íleo de ratos wistar através de micro injeções intramurais de cloreto de benzalcônio

Extensive literature is available about the intrinsic denervation of segments of the digestive tube through the application of CB in the serosa of the viscera. However, this technique has some disadvantages like causing peritonitis, flanges and high mortality, limiting its use in humans. The aim of the present study was to evaluate the feasibility of benzalkonium chloride (CB) to induce intrinsic chemical denervation, through applications of CB in the intramural ileum of wistar rats, as well as deepen the knowledge about the evolution of neuronal injury caused in the process. We used 40 rats, divided into two groups (control-GC and benzalkonium-GB) of 20 animals each, divided into four sub-groups according to the time of postoperative assessment of 24, 48 hours, 30 and 90 days. The animals were submitted to intramural microinjections of sterile saline solution 0.9% (GC) or benzalkonium chloride (GB) in ileal portion, and subsequent histopathological analysis and immunohistochemistry for evaluation of neuronal injury. A significant decrease (p<0.05) was found of the neuronal myenteric count over time in groups, GB3, GB4 and GB2. The specific positive immunolabeling for H2AX and Caspase-3 confirmed the results obtained in the histopathological evaluation, denoting the ignition of irreversible cell injury in 24 hours, evolving into neuronal apoptosis in 48 hours after application of the CB 0.3%. Under the conditions in which this work was conducted, it can be concluded that the application of CB 0.3% by means of microinjections intramural in the ileal wall is able to induce intrinsic chemical denervation of the diverticulum of wistar rats and that the main mechanism of neuronal death is induction of apoptosis.(AU)

Existe vasta literatura sobre a desnervação intrínseca de segmentos do tubo digestório através da aplicação de CB na serosa da víscera. Entretanto, essa técnica tem a desvantagem de causar peritonite, formação de bridas e alta mortalidade, não sendo factível para eventuais utilizações em humanos. O objetivo do presente estudo foi avaliar a viabilidade do Cloreto de benzalcônio (CB) induzir desnervação química intrínseca, por meio de aplicações intramurais em íleo de ratos wistar, além de aprofundar o conhecimento sobre a evolução da lesão neuronal causada neste processo. Foram utilizados 40 ratos, distribuídos em dois grupos (controle- GC e benzalcônio- GB) de 20 animais cada, subdivididos em quatro subgrupos de acordo com o tempo de avaliação pós-operatória de 24, 48 horas, 30 e 90 dias. Os animais foram submetidos à microinjeções intramurais de solução salina estéril 0,9% (GC) ou de cloreto de benzalcônio (GB) em porção ileal, e posterior análise histopatológica e imuno-histoquímica, para avaliação da lesão neuronal. Houve diminuição significativa (p<0,05) na contagem neuronal mientérica ao longo do tempo nos grupos GB2, GB3 e GB4. A imunomarcação específica positiva para H2AX e Caspase-3 confirmou os resultados obtidos na avaliação histopatológica, denotando início da lesão celular irreversível em 24 horas, evoluindo para apoptose neuronal em 48 horas após a aplicação do CB 0,3%. Nas condições em que este trabalho foi conduzido, é possível concluir que a aplicação de CB 0,3% por meio de microinjeções intramurais na parede ileal é capaz de induzir desnervação química intrínseca da porção ileal de ratos wistar e que o principal mecanismo de morte neuronal é a indução de apoptose.(AU)

Botulinum toxin as a treatment for short bowel syndrome in rats

Abstract Purpose: The denervation of the intestine with benzalkonium chloride (BAC) reduces mortality and improves weight gain in rats with short bowel syndrome (SBS). Nevertheless, translating these promising findings from bench to bedside is not feasible because BAC promotes peritonitis and irreversible denervation which may be followed by an uncontrolled dilatation of the viscera. The use of botulinum toxin (BT) instead of BAC to achieve the denervation of the remaining small intestine in SBS could be an interesting option because it leads to a mild and transient denervation of the intestine. Methods: Here we evaluated the effects of the ileal denervation with BT in rats with SBS by verifying the body weight variation and intestinal morphological parameters. Four groups with 6 animals each were submitted to enterectomy with an ileal injection of saline (group E) or BT (group EBT). Control groups were submitted to simulated surgery with an ileal injection of BT (group BT) or saline (group C - control). Results: We observed that the treatment of the remaining ileum with BT completely reversed the weight loss associated to extensive small bowel resection. Conclusion: This may provide a new promising approach to the surgical treatment of SBS.

Analysis of myosin-V immunoreactive myenteric neurons from arthritic rats / Análise dos neurônios mioentéricos miosina-V imunoreativos de ratos artríticos

CONTEXT: The inflammatory response itself and the consequent oxidative stress are able to promote neurodegeneration. So, it is possible that enteric nervous system is affected by inflammatory diseases threatening quality of life of patients. However, gastrointestinal symptoms of arthritis are usually attributed to anti-inflammatory drugs rather than neural damage. OBJECTIVE: To confirm if the general population of myenteric neurons from the ileum and jejunum of rats is affected by arthritis. METHODS: Twenty Holtzmann rats, 58-day-old male, were used and divided in four groups: control group (C30), arthritic group (Art30), older control group (C60) and older arthritic group (Art60). At 58 days old, the animals in groups Art30 and Art60 received an injection of the complete Freund's adjuvant in order to induce arthritis. The whole-mount preparations of ileum and jejunum were processed for myosin-V immunohistochemistry. Quantitative and morphometric analyses were performed. RESULTS: Groups Art30 and Art60 presented, respectively, a reduction of 2 percent and 6 percent in intestinal area when compared to their control groups. No significant differences were observed in general neuronal density among the four groups (P>0.05). Group C60 presented a reduction of 14.4 percent and 10.9 percent in mean neuronal cell body area when compared to group C30 (P<0.05), for the ileum and jejunum, respectively. The other groups had a similar mean neuronal cell body area (P>0.05). CONCLUSION: Arthritis does not promote quantitative or morphological damages in general myenteric population. However, studies in progress have revealed some significant alterations in myenteric neurons subpopulations (nitrergic and VIP-ergic neurons).

CONTEXTO: A resposta inflamatória e o estresse oxidativo acentuados em decorrência da artrite reumatóide são capazes de promover neurodegeneração. Nessas condições, é possível que o sistema nervoso entérico seja afetado, diminuindo a qualidade de vida dos pacientes. No entanto, os sintomas da artrite no trato gastrointestinal são geralmente associados ao uso de medicamentos anti-inflamatórios do que a um possível dano neural. OBJETIVO: Verificar se a população geral de neurônios mioentéricos do íleo e do jejuno de ratos artríticos é afetada pela artrite. MÉTODOS: Foram utilizados 20 ratos Holtzmann, inicialmente com 58 dias de idade, divididos em 4 grupos: controle com 88 dias (C30); artrítico com 88 dias (Art30); controle com 118 dias (C60) e artrítico com 118 dias (Art60). Os animais dos grupos Art30 e Art60 receberam aos 58 dias de idade o adjuvante completo de Freund para indução da artrite. Os preparados totais de íleo e jejuno foram submetidos a imunoistoquímica para a proteína miosina-V. Realizou-se análises quantitativas e morfométricas dos neurônios. RESULTADOS: Os animais Art30 e Art60 apresentaram, respectivamente, redução de 2 por cento e 6 por cento na área intestinal em relação aos seus controles. Não foram observadas diferenças na densidade neuronal geral entre os quatro grupos (P>0,05). O grupo C60 apresentou redução de 14,4 por cento e 10,9 por cento na área média do corpo celular neuronal em relação ao grupo C30 (P<0,05). Os demais grupos apresentaram área média de corpo celular semelhante (P>0,05). CONCLUSÃO: A artrite não provocou alterações quantitativas ou morfológicas na população mioentérica geral, entretanto, estudos em andamento revelam alterações significativas em subpopulações de neurônios mioentéricos (nitrérgicos e VIP-érgicos).

Morphoquantitative study of the submucous plexus (of Meissner) of the jejunum-ileum of young and old guinea pigs / Estudo morfoquantitativo do plexo submucoso (de Meissner) do jejuno-íleo de cobaias jovens e velhas

OBJECTIVE: To study the aging of submucous plexus of the small intestine (jejunum-ileum) of the guinea pigs from the quantitative, structural and ultrastructural perspective. METHOD: Chemical preparations of membrane of the jejunum-ileum of old and young animals with the use of light and electronic microscope. RESULTS: The ganglia of young animals presented between 1 and 56 neurons and the old animals presented from 1 to 30 neurons. The mean density of the ganglia by cm² in the young jejunum-ileum was of 551±36.89 and in the old one 413±11.86. The density of the neurons was 5011±291.11 neurons/cm² average in young animals and 2918±120.70 neurons/cm² in the old ones. The size of the neurons varied in both age groups. The collagen fibers in the ganglia of old animals they were condensed. Degenerated mitochondrias in the interior of the cell were frequent in the old animals. CONCLUSION: In submucous plexus of the jejunum-ileum there is a loss of 38 percent of the neurons with aging.

OBJETIVO: Estudar o envelhecimento do plexo submucoso do intestino delgado (jejuno-íleo) das cobaias do ponto de vista quantitativo, estrutural e ultra-estrutural. MÉTODO: Preparados de membrana do jejuno-íleo de animais jovens e velhos com a utilização de microscopia de luz e eletrônica. RESULTADOS: Os gânglios de animais jovens apresentaram entre 1 e 56 neurônios e os animais velhos apresentaram de 1 a 30 neurônios. A densidade média dos gânglios por cm² no jejuno-íleo jovem foi de 551±36,89 e no velho foi de 413±11,86. A densidade dos neurônios foi de 5011±291,11 neurônios/cm² em média nos animais jovens e 2918±120,70 neurônios/cm² nos velhos. O tamanho dos neurônios variou em ambos os grupos etários. As fibras colágenas nos gânglios de animais velhos estavam mais condensadas. Mitocôndrias degeneradas no interior da célula foram freqüentes nos animais velhos. CONCLUSÃO: No plexo submucoso do jejuno-íleo há uma perda de 38 por cento dos neurônios com o envelhecimento.

Quantitative analysis of the neurons from the myenteric plexus in the ileum of rats submitted to severe protein deficiency / Análise quantitativa dos neurônios do plexo mientérico do íleo de ratos submetidos a intensa carência de proteínas

The effects of protein malnutrition on the quantitative aspects of the myenteric plexus in the ileum of adult Rattus norvegicus were assessed. Thirty 90-day-old rats were divided into two groups: Control Group (CG, n=15) and Experimental Group (EG, n=15). The CG received 26 percent protein chow and the EG received 4 percent protein chow for 90 days. At the end of the experiment, the animals from the CG weighed 369.63±26.33, and the ones from the EG 215.34±56.31. The ileum was submitted to Giemsa, NADH- and NADPH-diaphorase technique in order to evidence nervous cells in the whole-mount preparations. Animals from the EG presented a 41.75 percent body weight loss in relation to the CG as well as 17.6 percent length reduction for the ileum-jejunum. Moreover, the organ was 41 percent lighter for the EG. Giemsa-stained neurons were 17.02 percent more concentrated in the EG (p>0.05). NADH-diaphorase-stained neurons were 26.6 percent more concentrated in the EG (p<0.05), while the NADPH-diaphorase were 26.28 percent more concentrated in this group (p<0.05).

Avaliou-se o efeito da desnutrição protéica sobre o número de neurônios mientéricos do íleo de ratos adultos. Foram utilizados 30 animais (90 dias de idade), divididos em dois grupos: controle (GC, n=15) e experimental (GE, n=15), sendo oferecido ao GC ração com teor protéico de 26 por cento e, para o GE, ração com 4 por cento de proteína, durante 90 dias. Os animais do grupo controle pesaram 369,63±26,33g e o experimental 215,34±56,31g. Preparados de membrana do íleo foram submetidos à técnica de Giemsa, NADH- e NADPH-diaforase. Os animais do GE apresentaram perda de peso de 41,75 por cento, em relação ao GC e redução do comprimento do jejuno-íleo de 17,6 por cento, além disso, o órgão apresentou-se 41 por cento mais leve no GE. Os neurônios corados com a técnica de Giemsa apresentaram-se 17,02 por cento mais concentrados no GE (p>0,05). Os neurônios NADH-diaforase apresentaram-se 26,60 por cento mais concentrados no GE (p<0,05). E os neurônios NADPH-diaforase apresentaram-se 26,28 por cento mais concentrados neste grupo (p<0,05).

Effect of age on the myosin-V immunoreactive myenteric neurons of rats ileum

Alterations in the gastrointestinal neuromuscular function related to age have been demonstrated in human and animal models. This study analyzes the effects of the aging process on the area of the neuronal cell bodies of the myenteric plexus in the antimesenteric and intermediate regions of the ileal circumference of Wistar, 12 month-old in comparison 3 month-old animals. The ileum was removed and whole-mount preparations immunostained by the antibody anti-myosin-V were processed. The morphometric analyses were performed using a computerized image analysis system, with a subsequent distribution of neurons by size in intervals of 100 micro2. The cellular body morphometry revealed a significant increase in the size of the myosin-V- immunoreactive myenteric neurons from 12 month-old animals when compared with 3 month –old animals. However, significant differences between the regions were not observed; these observations were not age-dependent. The implications of these results in relation to the increase of the body weight, size of the small intestine, general organization of the myenteric plexus, staining method of neurons and the possible factors involved in the regulation and/or control of the volume of neronal cells due to aging, are discussed.

Effects of ascorbic acid on the vasoactive intestinal peptide synthesis in the ileum submucous plexus of normal rats

RACIONAL: O envelhecimento é um processo deteriorativo que acomete o trato gastrointestinal, provocando alterações no número e tamanho dos neurônios do sistema nervoso entérico. A ação dos radicais livres nos neurônios entéricos é favorecida pela diminuição significativa de antioxidantes. OBJETIVO: Avaliar o efeito da suplementação com ácido ascórbico sobre os neurônios submucosos do íleo de ratos normais que produzem o peptídio intestinal vasoativo (VIP) por um período de 120 dias. MÉTODOS: Quinze ratos foram divididos em três grupos: controles com 90 dias, controles com 210 dias e tratados com ácido ascórbico com 210 dias. O ácido ascórbico foi administrado durante 16 semanas a partir de 90 dias de idade pela adição em água (1 g/L/dia). O íleo foi processado para obtenção de preparados totais empregados na realização de técnica imunoistoquímica para detectar a presença de corpos celulares e fibras VIP imunoreativas nos neurônios do plexo submucoso. O perfil celular e a imunoreatividade de 80 corpos celulares de neurônios VIP-érgicos de cada grupo estudado foi verificada. RESULTADOS: A suplementação com ácido ascórbico não alterou parâmetros fisiológicos tais como a água ingerida e alimento consumido nos três grupos estudados. Observou-se aumento significativo do perfil celular dos neurônios VIP-érgicos dos animais controles com 210 dias, quando comparados com os controles com 90 dias. O perfil celular dos neurônios VIP-érgicos no grupo de animais tratados com ácido ascórbico foi maior do que aqueles observados nos grupos controles. CONCLUSÃO: O ácido ascórbico teve efeito neurotrófico sobre os neurônios VIP-érgicos do íleo após 120 dias de suplementação.

Sep diagnosing neurophaty of the lateral cutaneous branch of the iliohypogastric nerve: case report

O presente artigo relata caso clínico incomum de neuropatia proximal de membro inferior, demonstra eletrofisiologicamente o comprometimento neural e revisa a literatura médica sobre o assunto. O teste neurofisiológico que demonstrou a patologia foi o potencial evocado somato-sensitivo (PES) segmentar do ramo cutâneo lateral do nervo ílio-hipogástrico. Ele revelou potenciais corticais bem definidos e replicáveis à estimulação do membro inferior assintomático, mas falhou em produzir respostas corticais do membro inferior sintomático. Na revisão da literatura não foi encontrado nenhum relato anterior de diagnóstico dessa patologia por PES segmentar. Conclui-se que é importante ter em mente ao avaliar pacientes com queixas de dor e disestesia na base dos membros inferiores que o acometimento de pequenos ramos cutâneos, como o cutâneo lateral do ílio-hipogástrico, pode ter confirmação eletrofisiológica da patologia por testes neurofisiológicos como o potencial evocado somato-sensitivo segmentar.

Goblet cell number in the ileum of rats denervated during suckling and weaning

The enteric nervous system plays a role on the stimulation of secretory cells of intestinal epithelia. We have demonstrated that ablation of ENS stimulates epithelial cell proliferation. As goblet cells are important constituents of the epithelial sheet, it is mandatory to investigate separately this cell type. The myenteric plexus of the ileum of rats in postnatal development was partially removed by the serosal application of benzalkonium chloride (BAC). Three groups of animals were used: those where BAC application was at 13 days and sacrifice was at 15 (13/28-day-old) or 23 days after treatment (13/36-day-old), and those where BAC was applied at 21 days and rats were killed 15 days after treatment (21/36-day-old) . The number of goblet cells in the ileum was estimated in sections stained by periodic acid-Schiff (PAS) histochemistry. In the 13/28 and 21/36 groups, the number of goblet cells was significantly higher after BAC treatment. These results suggest that the myenteric denervation may have an acute effect on the number of goblet cell in suckling and weanling rats, probably through submucous plexus.

Regional differences in the number and type of myenteric neurons of the ileum of rats: a comparison of techniques of the neuronal evidentiation

We carried out this study with the purpose of analyzing the density of neurons of the myenteric plexus in the mesenteric, intermediate and antimesenteric regions of the ileum of rats. Whole-mounts stained with four different techniques were employed. Through countings under optic microscope in an area of 8.96 mm² we found the following neuronal means with the techniques of Giemsa, NADH-diaphorase histochemistry, NADPH-diaphorase and acetylcholinesterase, respectively: mesenteric region 2144.40Ý161.05, 1657.80Ý88.23, 473.80Ý19.62, 905.25Ý22.40; intermediate region 1790.60Ý128.24, 1265.20Ý141.17, 371.30Ý27.84, 770.25Ý33.12; antimesenteric region 1647.0Ý76.67, 981.80Ý68.04, 298.50Ý22.75, 704.50Ý69.38. We conclude that there is a variation of neuronal density around the intestinal circumference and this fact independs on the technique used to stain the neurons, and that in a single region the neuronal density varies with the technique employed. We also call attention for the identification of the site were countings were carried out, so that the results of research in this area are not compromised

Quantitative morphological analysis of the myenteric neurons of the ileum in rats undes experimental desnutrition

O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos da desnutriçäo protéica sobre a morfologia, a morfometria e a densidade dos neurônios do plexo mientérico. Foi utilizado o íleo de 10 ratos. Para este estudo, cinco ratos com 90 dias receberam, duranto 120 dias, raçäo hipoprotéica (grupo desnutrido) e 5 ratos (grupo de controle) receberam raçäo com teor protéico normal. Segmentos do íleo foram coletados e submetidos à elaboraçäo de preparados de membrana, corados por Giemsa (Barbosa, 1978), e, para tratamento histológico de rotina, corados por HE. Os neurônios agrupavam-se formando gânglios localizados entre os estratos circular e longitudinal da túnica muscular. Com base nos comprimentos dos maiores eixos longitudinal e transversal, os neurônios foram classificados em três grupos: pequenos (14,44 a 22,32µm), médios (22,60 a 39,40) e grandes (40,70 a 63,02). A densidade neuronal no íleo de ratos em uma área de 7,08mm² foi em média 1.482 e 2.515 neurônios, respectivamente, nos grupos de controle e desnutrido. Os dados obtidos sugeem que a desnutriçäo protéica näo provocou alteraçäo na densidade neuronal.

Myenteric neurons of the mouse small intestine. Morphometry and acetylcholinesterase activity

1. The myenteric plexus of the small intestine of five C57BL/6J male 5-month-old mice was investigated in whole-mount preparations of the muscularis externa by Giemsa staining and by the acetylcholinesterase (AChE) histochemical technique. 2. The neuronal density was 20212 ñ 3038/cm² (mean ñ SEM) in the duodenum, 21948 ñ 1488/cm² in the jejunum, 25048 ñ 2356/cm² in the ilium. The difference in neuronal density between duodenum and ileum was statistically significant (P<0,05). The total serosal surface area of the small intestine was about 30.80 ñ 2.90 cm², and the total number of neurons was estimated at about 690,000. 3. The neuronal cell and nucleus profile areas ranged, respectively, from 23 to 325 µm² and from 6 to 95 µm² in the small intestine of the mice studied. There were no significant differences in any of the 3 regions in terms of average neuronal cell or nucleus profile areas. 4. For the histochemical demonstration of AChE, the "direct coloring" copper ferrocyanide method was used. AChE-positive nerve fibers were distributed in the myenteric plexus which was formed by a primary meshwork of relatively large nerve bundles and a secondary meshwork of finer nerve bundles. Most of the neurons of the plexus displayed AChE activity in the cytoplasm though the neurons presented different reaction intensities. 5. The results of the present study show that the myenteric plexus of the C57BL/6J mouse small intestine contains a large number of neurons which have different sizes and AChE activities