06/J279
Alteraciones en el transporte iónico del colon humano sometido a hipoxia aguda
Ionic transport alterations in human colon submitted to acute hypoxia
Director: SARAVÍ, Fernando Daniel
Correo electrónico: fsaravi@fcm.uncu.edu.ar
Co-Director: SALDEÑA, Teobaldo Antonio
Integrantes: CARRA, Graciela Ester; ITUARTE, Leonor María; VIERA, Teresa Beatriz; IBÁÑEZ, Jorge Ernesto; GALELLA, Flavia; CLOUET, Anabella Joanna; ZAGARRA, Carla; WIDENBERG, Johan
Resumen Técnico: Objetivos: 1) Estudiar los efectos de la hipoxia aguda sobre el transporte iónico del epitelio del colon humano in vitro. 2) Determinar la capacidad de difusión del oxígeno a través del epitelio. 3) Evaluar si la oxigenación del lado luminal previene los efectos de la hipoxia del lado seroso. 4) Correlacionar las alteraciones en el transporte iónico con la reducción del consumo epitelial de oxígeno 5) Evaluar el comportamiento frente a la hipoxia de los canales iónicos de enterocitos aislados. 6) Correlacionar los cambios funcionales observados en células aisladas con los observados en el epitelio intacto. Línea de investigación: Está orientada a determinar la interrelación entre el transporte electrolítico intestinal y su dependencia del metabolismo aerobio. Hipótesis de trabajo. Sobre la base de trabajo previo, se postula que 1) La hipoxia aguda reduce precozmente el transporte iónico del epitelio, de modo reversible o irreversible según su duración. 2) El efecto de la hipoxia del lado seroso puede ser atenuado mediante la oxigenación luminal. 3) Las alteraciones en el transporte iónico del epitelio intacto son al menos en parte debidas a alteraciones en la función de los canales iónicos de los enterocitos. Metodología. Previo consentimiento informado, se obtendrán muestras viables de colon humano de especímenes quirúrgicos y de biopsias de colon. Los experimentos se realizarán en condiciones basales y en presencia de bloqueantes del transporte iónico. La mucosa aislada se estudiará en cámaras de Ussing convencionales y cámara modificadas: 1) para determinación del consumo de oxígeno preservando el transporte iónico vectorial, medido como corriente de cortocircuito y 2) Para medir la capacidad de difusión de O2 del epitelio. Se aislarán enterocitos a partir de criptas del colon, y se determinarán las características eléctricas y las corrientes iónicas en condiciones de hipoxia y reoxigenación. 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: Mejor conocimiento de la función intestinal en condiciones normales y patológicas; bases racionales para la interpretación de trastornos clínicos y su tratamiento, en particular isquemia intestinal; formación de recursos humanos.
Summary: Aims: 1) To study the effects of acute hypoxia on ion transport in human colonia epithelium in vitro. 2) To measure the oxygen diffusion coefficient of this epithelium. 3) To assess whether thew oxygenation from the luminal side corrects or attenuates the effects of hypoxia in the serous (basolateral) side. 4) To compare the modifications in ionic transport with the decrease in oxygen consumption. 5) To evaluate the behavior of ionic channels of enterocytes of isolated crypts during hypoxia and reoxygenation. 6) To correlate the functional changes detected in isolated cells with those shown by the intact epithelium. Research line: It is directed to characterize the dependence on aerobic metabolism of ion transport processes in intestinal epithelia. Working hypotheses. Based on previous work, it is postulated that: 1) Acute hypoxia causes early derangements on epithelial ion transport, which may be reversible or irreversible depending on the duration of the hypoxic challenge. 2) The effect of hypoxia caused from the serosal side may be attenuated by oxygenation from the luminal side. 3) The disturbances in ion transport in the intact epithelium are caused, at least in part, by derangements on ionic channel function of isolated enterocytes. Methods. Alter informed consent, viable samples of human colon Hill be obtained from surgical resections and biopsies. Experiments will be performed in basal conditions, upon induction of hypoxia, and during reoxygenation in conventional Ussing chambers and in special chambers: One adapted for oxygen diffusion measurement and one for oxygen consumption measurement in conditions which preserve electrogenic ion transport, measured as short-circuit current. In other experiments, colonic crypts will be isolated by a combined chemical and mechanical method, and the enterocytes will be studied by patch-clamp to assess the passive electrical properties and the ionic currents during hypoxia and reoxygenation. Whether changes observed in the whole epithelium are correlated with those observed in isolated crypts will be assessed. Product to be obtained: A beeper knowledge of human gastrointestinal physiology and its derangement in pathological conditions. Human resource formation. Transfer system: Free communications at scientific meetings, lectures, courses, electronic broadcasting (Internet), peer-reviewed scientific papers. Expected benefits: Contribution to the knowledge of intestinal transport function in normal and abnormal conditions; rationale for interpretation and management of clinical disorders, human resource formation.