06/J226
Dependencia del oxígeno del transporte epitelial en el colon humano in vitro
Oxygen-dependence of human colon epithelial transport in vitro
Director: SARAVÍ, Fernando Daniel
E-mail: fsaravi@fcm.uncu.edu.ar
Co-Director: SALDEÑA, Teobaldo Antonio
Integrantes: CARRA, Graciela Ester; ITUARTE, Leonor María; VIERA, Teresa Beatriz; IBANEZ, Jorge Ernesto; CINCUNEGUI, Liliana María
Resumen Técnico
Objetivos: 1) Determinar la sensibilidad y tolerancia a la hipoxia aguda del epitelio del colon humano in vitro. 2) Verificar la existencia de asimetría a la hipoxia inducida del lado seroso o mucoso del epitelio. 3) Determinar el consumo de oxígeno en diferentes condiciones funcionales. 4) Cuantificar la relación entre transporte iónico vectorial y consumo de oxígeno. 5) Correlacionar las propiedades funcionales del epitelio intacto con el comportamiento de los canales iónicos en criptas aisladas. Línea de investigación. Este proyecto se inserta en una línea destinada a determinar la interrelación entre el transporte electrolítico intestinal y su dependencia del metabolismo aerobio. Hipótesis de trabajo. Sobre la base de trabajo previo en la rata, se postula que 1) el transporte iónico epitelial del colon humano es deprimido por la hipoxia aguda, de manera reversible o no dependiendo de su duración. 2) El epitelio es más sensible a la hipoxia inducida del lado seroso del epitelio que a la provocada del lado mucoso (luminal). 3) Existe una correlación positiva entre la magnitud del transporte electrogénico y el consumo epitelial de oxigeno. 4) Las intervenciones que modifican el transporte iónico del epitelio afectan concordantemente la función de los canales iónicos de las células. Metodología. Previo consentimiento informado, se obtendrá tejido viable de especímenes quirúrgicos o (para patch clamp) de biopias de colon. Preparaciones de mucosa aislada se montarán como láminas planas en cámaras de Ussing convencionales para determinar el efecto de la hipoxia aguda, o en una cámara modificada para determinación del consumo de oxígeno en condiciones que preservan el transporte iónico vectorial, medido simultáneamente como corriente de cortocircuito. Se estudiará el efecto de bloqueantes y estimulantes del transporte de Na+ y Cl". Se aislarán criptas del colon, y se determinarán las características eléctricas y las corrientes iónicas en condiciones de hipoxia y frente a agentes que modifican el transporte. Producto a obtener: conocimiento de la fisiología gastrointestinal humana y de sus modificaciones en condiciones patológicas. Formación de recursos humanos. Sistema de transferencia. Comunicaciones, conferencias, cursos, material electrónico (Web), artículos científicos. Beneficios esperados. Contribución al conocimiento de la función intestinal en condiciones normales y patológicas; bases racionales para la interpretación de trastornos clínicos y su tratamiento; formación de recursos humanos. Sistema de transferencia: comunicaciones, conferencias, cursos, cursos, materia electrónico (Web), artículos científicos. Beneficios esperados: Contribución al conocimiento de la función intestinal en condiciones normales y patológicas, bases racionales para la interpretación de trastornos clínicos y su tratamiento; formación de recursos humanos.
Summary
Aims: 1) To determine in vitro the sensivity and tolerance to acute hypoxia of human colonic epithelium 2) To assess the existence of asymmetry to hypoxia selectively induced from the serosal or mucosal sides of the epithelium 3) To measure epithelial oxygen consumption under different functional conditions. 4) To quantify thi relationship between vectorial ionic transport and oxygen consumption. 5) To correlate the functional properties oi the intact epithelium with the behavior of ionic channels in isolated colonic crypts. Research Une. The present pro ject is a part of a research line aimed to characterize the relationships between intestinal electrolytic transport anc its dependence on aeróbic metabolism. Working hypotheses. On the bases of previous work in the rat distal colon it is hypothesized that 1) Ionic epithelial transport in the human colon is depressed by acute hypoxia, with a time dependent reversibility. 2) The epithelium is more sensitive to hypoxia selectively induced from the serosal sid*. than to hypoxia selectively induced from the mucous (luminal) side of the tissue. 3) There is a positive correlatioi between the magnitude of electrogenic transport (either Na^ absorption or Cl" secretion) and epithelial oxygen con sumption. 4) Interventions that modify vectorial ionic transport in the epithelium mounted as a fíat sheet result u concomitan! changes in cell membrane ionic channel behavior. Methods. Afler obtaining patients's informed con sent, viable colonic tissue will be obtained from surgical specimens or (for patch-clamp) from colonic biopsies Isolated mucosa preparations will be mounted as fíat sheets in conventional Ussing chambers to assess the effeci o total or selective acute hypoxia or in a modified, airtight Ussing chamber with polarimetric oxygen meters to simul taneously determine short circuit current and oxygen consumption. The effect of Na+ and Cl" transport blockers anc stimulants will be assessed. In sepárate experiments, colonic crypts will be isolated and their cellular electncal pa rameters and ionic channel behavior during hypoxia and conditions proved to alter vectorial ionic transport will bi evaluated with the whole cell patch-clamp technique. Product to be obtained. Knowledge of human gastrointesti nal physiology and its modifícations in abnormal (pathophysiological) conditions. Human resource formation Transfer sysíem: Free Communications, lectures, courses, electronic broadcasting (Internet), scientific papers Expected benefits. Contribution to the knovvledge of intestinal transport function in normal and abnormal condi tions; rationale for interpretation and management of clinical disorders, human resource formation.