El nervio vago regula la homeostasis inmunometabólica en el feto ovino cerca del término: el impacto en el íleon terminal
Autores: Cao, Mingju; Kuthiala, Shikha; Jean, Keven Jason; Liu, Hai Lun; Courchesne, Marc; Nygard, Karen; Burns, Patrick; Desrochers, André; Fecteau, Gilles; Faure, Christophe; Frasch, Martin G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
ANTECEDENTES. Los elementos de glucosensado están ampliamente distribuidos por todo el cuerpo y transmiten información sobre los niveles de glucosa circulante al cerebro a través del nervio vago. Sin embargo, aunque se ha establecido la conexión anatómica, se sabe poco sobre el papel fisiológico del nervio vago en el glucosensado. La contribución del nervio vago a la inflamación en el feto se comprende poco. Los niveles elevados de glucosa y la inflamación actúan sinérgicamente al causar daño a los órganos, pero su interacción sigue siendo incompletamente entendida. Hipotetizamos que la vagotomía (Vx) provocará un aumento en los niveles de glucosa sistémica y que esto se verá potenciado durante la inflamación sistémica y específica de órganos. La estimulación eferente del nervio vago (VNS) debería revertir este fenotipo. MÉTODOS. Se prepararon quirúrgicamente ovejas fetales a término (n = 57) utilizando catéteres vasculares y electrodos de ECG como grupos de control y tratamiento (lipopolisacárido (LPS), Vx + LPS, Vx + LPS + VNS eferente selectiva). El experimento comenzó 72 horas después de la cirugía para permitir la recuperación postquirúrgica. La inflamación se indujo con un bolo de LPS intravenoso (grupo LPS, 400 ng/feto/día durante 2 días; n = 23). Para el grupo Vx + LPS (n = 11), se realizó una vagotomía cervical bilateral durante la cirugía; de estos, n = 5 recibieron el doble de la dosis de LPS, LPS800. El grupo Vx + LPS + VNS eferente (n = 8) recibió sondas de VNS cervical bilateralmente distales a Vx en ocho animales. Se administró VNS eferente durante 20 minutos en los días 1 y 2 +/10 minutos alrededor del bolo de LPS. Se tomaron muestras de sangre arterial fetal en cada día postoperatorio de recuperación (-72 h, -48 h y -24 h), así como en la línea base y en siete puntos de tiempo seleccionados (3-54 h) para perfilar la inflamación (ELISA IL-6, pg/mL), insulina (ELISA), gases en sangre y metabolismo (glucosa). A las 54 h post-LPS, se realizó una necropsia y se cuantificó la inmunofluorescencia de CD11c (fenotipo M1) de los macrófagos del íleon terminal para detectar inflamación. Los resultados se informan para < 0.05 y para Spearman R2 > 0.1. Los resultados se presentan como la mediana (IQR). RESULTADOS. A través de los grupos de tratamiento, los cambios en los gases en sangre y cardiovasculares indicaron una leve septicemia. A las 3 h en el grupo LPS, IL-6 alcanzó su punto máximo. Ese pico se redujo en el grupo Vx + LPS400 y se duplicó en el grupo Vx + LPS800. La VNS eferente aceleró la reducción en el perfil de respuesta inflamatoria durante 54 h. La actividad de los macrófagos M1 aumentó solo en los grupos LPS y Vx + LPS800. Las concentraciones de glucosa e insulina en el grupo Vx + LPS fueron, respectivamente, 1.3 veces (durante todo el experimento) y 2.3 veces más altas en comparación con el control (a las 3 h). La VNS eferente normalizó las concentraciones de glucosa. CONCLUSIONES. La retirada completa de la inervación vagal resultó en un inicio retrasado de 72 h de un aumento sostenido de glucosa durante al menos 54 h y una hiperinsulinemia intermitente. En las condiciones de inflamación fetal moderada, esto se relacionó con niveles más altos de inflamación intestinal. La VNS eferente redujo la respuesta inflamatoria sistémica y restauró tanto las concentraciones de glucosa como el grado de inflamación del íleon terminal, pero no las concentraciones de insulina. Apoyando nuestra hipótesis, estos hallazgos revelaron un nuevo papel regulador y hormético del nervio vago en la respuesta inmunometabólica al endotoxina en fetos a término.
Descripción
ANTECEDENTES. Los elementos de glucosensado están ampliamente distribuidos por todo el cuerpo y transmiten información sobre los niveles de glucosa circulante al cerebro a través del nervio vago. Sin embargo, aunque se ha establecido la conexión anatómica, se sabe poco sobre el papel fisiológico del nervio vago en el glucosensado. La contribución del nervio vago a la inflamación en el feto se comprende poco. Los niveles elevados de glucosa y la inflamación actúan sinérgicamente al causar daño a los órganos, pero su interacción sigue siendo incompletamente entendida. Hipotetizamos que la vagotomía (Vx) provocará un aumento en los niveles de glucosa sistémica y que esto se verá potenciado durante la inflamación sistémica y específica de órganos. La estimulación eferente del nervio vago (VNS) debería revertir este fenotipo. MÉTODOS. Se prepararon quirúrgicamente ovejas fetales a término (n = 57) utilizando catéteres vasculares y electrodos de ECG como grupos de control y tratamiento (lipopolisacárido (LPS), Vx + LPS, Vx + LPS + VNS eferente selectiva). El experimento comenzó 72 horas después de la cirugía para permitir la recuperación postquirúrgica. La inflamación se indujo con un bolo de LPS intravenoso (grupo LPS, 400 ng/feto/día durante 2 días; n = 23). Para el grupo Vx + LPS (n = 11), se realizó una vagotomía cervical bilateral durante la cirugía; de estos, n = 5 recibieron el doble de la dosis de LPS, LPS800. El grupo Vx + LPS + VNS eferente (n = 8) recibió sondas de VNS cervical bilateralmente distales a Vx en ocho animales. Se administró VNS eferente durante 20 minutos en los días 1 y 2 +/10 minutos alrededor del bolo de LPS. Se tomaron muestras de sangre arterial fetal en cada día postoperatorio de recuperación (-72 h, -48 h y -24 h), así como en la línea base y en siete puntos de tiempo seleccionados (3-54 h) para perfilar la inflamación (ELISA IL-6, pg/mL), insulina (ELISA), gases en sangre y metabolismo (glucosa). A las 54 h post-LPS, se realizó una necropsia y se cuantificó la inmunofluorescencia de CD11c (fenotipo M1) de los macrófagos del íleon terminal para detectar inflamación. Los resultados se informan para < 0.05 y para Spearman R2 > 0.1. Los resultados se presentan como la mediana (IQR). RESULTADOS. A través de los grupos de tratamiento, los cambios en los gases en sangre y cardiovasculares indicaron una leve septicemia. A las 3 h en el grupo LPS, IL-6 alcanzó su punto máximo. Ese pico se redujo en el grupo Vx + LPS400 y se duplicó en el grupo Vx + LPS800. La VNS eferente aceleró la reducción en el perfil de respuesta inflamatoria durante 54 h. La actividad de los macrófagos M1 aumentó solo en los grupos LPS y Vx + LPS800. Las concentraciones de glucosa e insulina en el grupo Vx + LPS fueron, respectivamente, 1.3 veces (durante todo el experimento) y 2.3 veces más altas en comparación con el control (a las 3 h). La VNS eferente normalizó las concentraciones de glucosa. CONCLUSIONES. La retirada completa de la inervación vagal resultó en un inicio retrasado de 72 h de un aumento sostenido de glucosa durante al menos 54 h y una hiperinsulinemia intermitente. En las condiciones de inflamación fetal moderada, esto se relacionó con niveles más altos de inflamación intestinal. La VNS eferente redujo la respuesta inflamatoria sistémica y restauró tanto las concentraciones de glucosa como el grado de inflamación del íleon terminal, pero no las concentraciones de insulina. Apoyando nuestra hipótesis, estos hallazgos revelaron un nuevo papel regulador y hormético del nervio vago en la respuesta inmunometabólica al endotoxina en fetos a término.