Efeitos de processos inflamatórios sobre a morfologia da parede intestinal e a neuroquímica das células gliais do sistema nervoso entérico

Abstract

Sabe-se que inflamações no trato gastrointestinal (TGI) ocasionam mudanças estruturais e funcionais que influenciam significativamente a qualidade de vida. Os efeitos variam de acordo com o tipo e extensão do processo inflamatório, que, por consequência, depende da natureza do estímulo ou do grau de lesão ocasionado. Existem, entretanto, lacunas na compreensão da etiopatologia das neuropatias entéricas. Há evidências de que diferentes causas, como defeitos de desenvolvimento congênitos no sistema nervoso entérico (SNE), ação de agentes tóxicos conhecidos ou condições patológicas secundárias indicam perda, degeneração e/ou comprometimento funcional dos neurônios entéricos. Por outro lado, crescem as evidências de que a integridade das células enterogliais (CEG), bem como das células imunitárias residentes no TGI, sofrem modulação de diferentes mediadores do SNE, assim como de distintos agentes nocivos. Portanto, existe um consenso de que interações entre os neurônios, as CEG e as células do sistema imunitário são determinantes para os efeitos dos processos inflamatórios na estrutura e nas funções do TGI. No presente trabalho foram escolhidos dois protocolos distintos de indução de inflamação entérica: o efeito de uma toxina associada a processos infecciosos, pelo fato de, até então, inexistir estudos dos efeitos do lipopolissacarídeo (LPS) sobre as CEG in vivo; e o efeito de uma dieta irregular, cuja patologia decorrente é relativamente frequente no roedor Chinchilla lanigera em cativeiro. Os objetivos propostos foram avaliar a atividade das CEG: (1) sob os efeitos da administração sistêmica do LPS in vivo em ratos e (2) nos efeitos do timpanismo provocado por dieta em Chinchilla lanigera. A avaliação histopatológica da administração de LPS intraperitoneal em ratos revelou uma resposta inflamatória intestinal dependente da dose, tempo e região intestinais. Enquanto a maior dose de LPS (2,5 mg kg-1) resultou em uma inflamação moderada em todas as regiões entéricas, em todos os tempos, sendo o dano à cripta mais intenso no grupo analisado 24h após a injeção. Foi observada uma lesão visível na mucosa do duodeno, ceco e cólon dos ratos 24 horas e 7 dias após a injeção de LPS, porém o duodeno foi o segmento menos suscetível a essa resposta inflamatória. Com o protocolo de indução de CT nas chinchilas foi observado infiltrado inflamatório mais denso nas criptas do ceco e do cólon ascendente, confinados principalmente à mucosa, caracterizando um processo inflamatório subagudo nesses animais. Áreas infartadas também foram observadas nos vasos mesentéricos em todo o intestino dos animais timpânicos. Esses danos, entretanto, foram revertidos nos animais do grupo recuperado, sem distinção significativa entre os animais que receberam, além do retorno à dieta controle, anti-inflamatório por 5 dias. As alterações morfológicas, contudo, nem sempre foram acompanhadas por variações concomitantes na expressão dos marcadores de atividade glial, GFAP e S100B intra e extracelular, em resposta tanto à administração sistêmica de LPS em ratos, como pela administração de uma dieta que desencadeou a CT. Nas três regiões intestinais analisadas dos ratos houve aumento de S100B intracelular após 24 horas da administração da maior dose de LPS, retornam a níveis basais ou níveis ligeiramente inferiores aos do controle após 7 dias. Não foi observada variação expressiva na secreção de S100B entérica em resposta ao LPS sistêmico. Em relação a GFAP, o LPS também foi capaz de induzir um aumento na GFAP intestinal dos ratos em todas as regiões entéricas 24 h após a injeção da dose mais alta de LPS. São necessários mais estudos das respostas imunitárias, e da relação destas com o SNE nas diferentes regiões do TGI sob condições inflamatórias, sejam desencadeadas sistemicamente ou localmente no trato intestinal.

Gastrointestinal tract (GIT) inflammation cause structural and functional alterations that significantly influence the quality of life. The effects vary according to the type and extension of the inflammatory process, which depends on the nature of the stimuli or the level of lesion caused. There are, however, gaps in the understanding of the etiopathology of enteric neuropathies. There are evidences that different causes, such as congenital development defects of the enteric nervous system (ENS), action of known toxic agents, or secondary pathological conditions indicate loss, degeneration and/or functional damage of enteric neurons. On the other hand, there are increasing evidence that the integrity of enteroglial cells (EGC), as well as immune cells that reside on the GIT, suffer modulation from different ENS regulators, as from several harmful agents. Therefore, a consensus exists that interactions between neurons, EGCs and immune cells are determinant for the effects of inflammatory processes on the structure and functions of the GIT. In the present study, two distinct protocols of enteric inflammation induction were chosen: the effect of lipoprotein (LPS), a toxin associated with infectious processes, on EGCs in vivo, of which no studies existed so far; and the effects of an irregular diet, which the deriving pathology is relatively frequent on the farmed rodent Chinchilla lanigera. The proposed objectives were to evaluate the activity of EGCs: (1) under the effects of systemic administration of LPS in vivo, on rats and (2) on the effects of tympanism induced by diet on Chinchilla lanigera. Histopathologic evaluation from intraperitoneal administration of LPS in rats revealed an intestinal inflammatory response that was dependent on the dose, time and intestinal region. The lowest intraperitoneal LPS dose (0.25 mg kg-1) caused an inflammatory state with a less intense response at 1h and resulted in increase of lymphocytes, plasm cells and the size of lymphatic nodules, in addition to a discrete loss of organization in the intestinal crypts. The highest LPS dose (2.5 mg kg-1) caused a moderate inflammation in all enteric regions, at all the times tested, and the damage to the crypt was more intense on the group analyzed 24h after the injection. Visible lesions were observed in the duodenum, cecum and colon mucosa of rats at 24h and 7 days after LPS injection, with duodenum being the less susceptible segment to this inflammatory response. As for the protocol of tympanic colic induction in chinchillas, a denser inflammatory infiltrate was observed in the crypt of cecum and ascending colon, mainly confined to the mucosa, characterizing a subacute inflammatory process on these animals. Infarcted areas were also observed in the myenteric blood vessels throughout the entire intestine of tympanic animals. These injuries, nevertheless, were reversed in the animals from the recovery group, without significant distinction between the animals that received anti-inflammatory medication for 5 days, in addition to the return to the diet of the control group. Morphological alterations, however, not always were accompanied by concomitant variations in the expression of glial activity markers, as intra and extracellular GFAP and S100B, in response to both the systemic administration of LPS in rats, and the administration of a diet that induced TC. In the three analyzed regions in rats, there was an increase in intracellular S100B 24h after administration of the higher LPS dose, and this marker returned to basal levels or slightly inferior levels compared to control after 7 days. Enteric S100B secretion remained unaltered in response to systemic LPS. As for GFAP, LPS also induced an increase in intestinal GFAP in rats throughout all enteric regions 24h after the injection of the higher LPS dose. More studies are needed about the immune responses and the connection between those with the ENS in different GIT regions under inflammatory conditions, whether these conditions are triggered systemically or locally in the intestinal tract.