Modificación de los mediadores inflamatorios en isquemia-reperfusión intestinal en un modelo de diabetes tipo 2

Resumen

Introducción

Se ha demostrado que los polimorfonucleares aislados de pacientes diabéticos presentan un mayor grado de activación que los de los pacientes no diabéticos. Además, la diabetes, tanto de tipo 1 como de tipo 2, se asocia con un incremento de la peroxidación lipídica y valores elevados de moléculas de adhesión circulantes. La administración de estreptozotocina (STZ) en ratas neonatales conduce en las ratas adultas a una ligera deficiencia de insulina, con valores de glucemia normales, y son aceptadas como modelo de diabetes tipo 2.

Objetivo

En este estudio hemos investigado posibles diferencias en plasma y tejidos de algunos mediadores de la inflamación entre ratas normales y ratas con diabetes tipo 2, después de isquemiareperfusión (I-R) intestinal.

Material y métodos

Se utilizaron ratas Wistar a las que se les administró STZ (0 o 30 mg/kg) el día de su nacimiento. Dos meses después, tanto las ratas control como las que tenían diabetes tipo 2 (normoglucémicas) fueron asignadas aleatoriamente a dos grupos. El grupo I fue sometido a un período de 60 min de isquemia intestinal por pinzamiento de la arteria mesentérica superior. Cinco minutos después de la reperfusión, las ratas fueron sacrificadas y se obtuvieron muestras de vena porta (VP), cava infrahepática (CIH), cava suprahepática (CSH), páncreas e intestino. En el grupo control los animales se manipularon de igual forma, pero sin ser sometidos a IR. El óxido nítrico (NO) se midió como NO–2 + NO–3, por la reacción de Griess. Los hidroperóxidos lipídicos (LPO) fueron determinados espectrofotométricamente usando un kit comercial. Los receptores para factor de necrosis tumoral (TNF) de 60 kDa (TNF-R1) y 75 kDa (TNF-R2), y el ICAM-1 se determinaron por el método Elisa.

Resultados

Tras la I-R, las ratas diabéticas evidenciaron un aumento de las concentraciones plasmáticas de LPO, NO, ICAM-1 (0,514 + 0,083 frente a 0,046 + 0,011 CIH; 0,574 + 0,075 frente a 0,037 + 0,009 CSH, y 0,528 + 0,067 frente a 0,033 + 0,009 VP; ng/ml; n = 10; p < 0,01), TNF (42,4 + 5,7 CIH, 248,4 + 28,2 CSH y 33,6 + 4,0 VP, pg/ml, en ratas diabéticas frente a no detectable en ratas control; n = 10), TNF-R1 (0,179 + 0,024 frente a 0,023 + 0,011 CIH; 0,233 + 0,032 frente a 0,033 + 0,005 CSH; 0,206 + 0,034 frente a 0,039 + 0,023 VP; ng/ml; n = 10; p < 0,001; p < 0,05 todas) mientras que no se encontraron diferencias en los valores de TNF-R2 entre ambos grupos. Tras I-R, los valores plasmáticos de TNF y NO fueron más elevados en CSH que en CIH y VP, lo que sugiere que el hígado es una importante fuente de ambos mediadores. Hemos observado que tras I-R en ratas diabéticas en el tejido intestinal se produce un aumento en los valores de TNF-a, interleucina (IL) 1, IL-6 (no significativo) e IL-10, mientras que en el tejido pancreático hay una disminución de TNF-a e IL-10 y un aumento de IL-1 e IL-6.

Conclusión

La diabetes tipo 2 intensifica la respuesta inflamatoria a la I-R intestinal.

Background

Granulocytes isolated from diabetic patients have been shown to display a greater degree of activation than those from non-diabetics. In addition, both type I and type II diabetes are associated with increased lipid peroxidation and higher levels of circulating adhesion molecules. Streptozotocin administration in new-born rats leads to mild insulin deficiency with normal blood glucose levels when these rats become adult, and is accepted as a model of type II diabetes. In this study possible plasmatic and tissular differences in some inflammatory mediators after intestinal ischemia-reperfusion between control and type II diabetic rats were investigated.

Methods

Streptozotocin (0 or 30 mg kg-1) was injected into Wistar rats on the day of birth. Twomonth- old control and type II diabetic (normoglycemic) rats were randomly separated into two groups. Group I rats underwent 60-minutes of gut ischaemia by clamping the superior mesenteric artery. Five minutes after reperfusion, the rats were killed and plasma samples were obtained from the portal vein (PV), infrahepatic (IHC) and suprahepatic (SHC) cava, pancreas and intestine. Group II rats underwent sham operation. Nitric oxide was measured as NO2 - and NO3 - by the Griess reaction. Lipid hydroperoxides (LPO) were determined spectrophotometrically using a commercially available kit. Tumor necrosis factor (TNF)-a, 75-kDa receptor (TNF-R2), 60-kDa receptor (TNF-R1) and intercellular adhesion molecule (ICAM)-1 were measured by enzyme-linked immunosorbent assay.

Results

After ischemia-reperfusion, diabetic rats showed increased plasma concentrations of LPO, nitric oxide, ICAM-1 [mean (SD): 0.514 (0.083)] versus 0.046 (0.011) ng/ml-1 (IHC); 0.574 (0.075) versus 0.037 (0.009) ng/ml-1 (SHC), and 0.528 (0.067) versus 0.033 (0.009) ng/ml-1 (PV); n = 10, all p < 0.01], TNF [42.4 (5.7) IHC, 248.4 (28.2) SHC, and 33.6 (4.0) pg/ml-1 PV, in diabetic rats versus undetectable in control rats; n = 10), TNF-R1 (0.179 (0.024) versus 0.023 (0.011) IHC; 0.233 (0.032) versus 0.033 (0.005) SHC; 0.206 (0.034) versus 0.039 (0.023) PV, ng/ml-1; n = 10, all p < 0.001, p < 0.05] whereas no difference between groups was found in TNF-R2. Both TNF-a and nitric oxide plasma levels were higher in SHC than in IHC and PV after ischemia-reperfusion, pointing to the liver as an important source of both mediators. After ischemia-reperfusion, the intestinal tissue of diabetic rats showed an increase in TNF-a, interleukin (IL)-1, IL-6 (nonsignificant) and IL-10 levels, while in pancreatic tissue levels of TNF-a and IL-10 decreased and those of IL-1 and IL-6 increased.

Conclusion

Pre-existing type II diabetes intensifies inflammatory response after intestinal ischemia-reperfusion.