Schützende Wirkung von diätetischem Nitrat auf stressinduzierte Verletzungen der Magenschleimhaut durch Verbesserung der Durchblutung bei mongolischen Rennmäusen
Stressbedingte Magengeschwüre stellen ein erhebliches medizinisches Problem dar, insbesondere bei kritisch kranken Patienten. Stressinduzierte Geschwüre können zu schweren Blutungen im oberen Gastrointestinaltrakt führen, die mit einer hohen Mortalitätsrate verbunden sind. Ein Modell zur Untersuchung stressinduzierter Magenverletzungen ist der Wasserimmersions- und Immobilisationsstress (WIRS), der physikalische und psychologische Stressoren kombiniert, um die durch Sepsis, Trauma oder Operationen verursachten Magenläsionen nachzuahmen. Eine ausreichende Durchblutung der Schleimhaut ist entscheidend für den Schutz der Magenschleimhaut vor Verletzungen. Anorganisches Nitrat, das häufig in Gemüse vorkommt, kann durch orale Bakterien schnell in Nitrit umgewandelt und in der sauren Umgebung des Magens weiter zu Stickstoffmonoxid (NO) reduziert werden. Diätetisches Nitrat, das als biologisches Reservoir für NO dient, hat in Tiermodellen und beim Menschen Potenzial zur Prävention von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Gefäßschäden und Bluthochdruck gezeigt. Diese Studie untersucht die Rolle von diätetischem Nitrat bei der Minderung stressinduzierter Verletzungen der Magenschleimhaut bei mongolischen Rennmäusen durch Verbesserung der Durchblutung.
Die Studie umfasste männliche mongolische Rennmäuse mit einem Gewicht zwischen 40 und 60 Gramm, die zufällig in drei Gruppen eingeteilt wurden: Kontrolle (ohne WIRS), WIRS und WIRS + Nitrat (Natriumnitrat). Jede Gruppe bestand aus sechs Tieren. Die nitratbehandelte Gruppe erhielt eine Woche lang 5 mmol/L Natriumnitrat in destilliertem Wasser, bevor sie dem WIRS unterzogen wurde. Die tägliche Nitrataufnahme in dieser Gruppe betrug etwa 1 mmol/kg. Die Kontroll- und WIRS-Gruppen erhielten destilliertes Wasser mit Natriumchlorid in derselben Dosierung. Das WIRS-Verfahren beinhaltete ein 18- bis 20-stündiges Fasten der Rennmäuse, ihre Fixierung auf einem Rattenbrett und ihre Immersion in Wasser bei 20 ± 2°C bis zur Tiefe des Xiphoidprozesses für vier Stunden. Nach der Allgemeinanästhesie wurde der Magen zur Analyse entnommen.
Die Durchblutung der Magenschleimhaut wurde mittels Laser-Doppler-Flowmetrie (LDF) mit einem Gefäßmonitorsystem gemessen. Die Durchblutung der Drüsenmagen-Schleimhaut wurde als Spannungsausgang bestimmt und in Perfusionseinheiten (PU) ausgedrückt. Eine optische Sonde wurde 0,5 mm über und senkrecht zur Schleimhautoberfläche platziert, und die Durchblutung wurde an drei Punkten gemessen, wobei jede Messung drei Minuten dauerte. Der Durchschnittswert wurde für jedes Tier berechnet. Die statistische Analyse wurde mit der SPSS 17.0-Software durchgeführt, wobei die Daten als Mittelwert ± Standardabweichung dargestellt wurden. Vergleiche zwischen den Gruppen wurden mit dem Student’s t-Test durchgeführt, wobei ein P-Wert von weniger als 0,05 als statistisch signifikant angesehen wurde.
Die Ergebnisse zeigten, dass die WIRS-Gruppe schwere Verletzungen im Drüsenmagen aufwies, die durch längliche Blutungsbänder und Gewebeödeme gekennzeichnet waren. Im Gegensatz dazu zeigte die nitratvorbehandelte Gruppe eine signifikante Reduktion dieser Verletzungen. Der Ulkusindex in der WIRS-Gruppe war signifikant höher (32,60 ± 7,02) im Vergleich zur nitratvorbehandelten Gruppe (13,40 ± 6,95, P = 0,002). Die Durchblutung der Magenschleimhaut war in der WIRS-Gruppe (32,31 ± 17,38 PU) im Vergleich zur Kontrollgruppe (64,16 ± 16,26 PU, P = 0,017) signifikant verringert. Die orale Verabreichung von Nitrat stellte jedoch die Durchblutung der Magenschleimhaut signifikant wieder her (58,77 ± 17,51 PU) im Vergleich zur WIRS-Gruppe (P = 0,043).
Die Magenschleimhaut ist kontinuierlich verschiedenen schädlichen Faktoren ausgesetzt, und ihre Abwehrmechanismen umfassen die Produktion von Bikarbonat im Oberflächenschleim, die Regulierung der Durchblutung der Magenschleimhaut und die Beschleunigung der Epithelregeneration. Unter diesen spielt die Durchblutung der Magenschleimhaut eine entscheidende Rolle bei der Erholung von Verletzungen. Diese Studie zeigt, dass diätetisches Nitrat bei mongolischen Rennmäusen eine gastroprotektive Wirkung ausübt, wahrscheinlich aufgrund seiner Fähigkeit, die Durchblutung der Magenschleimhaut zu verbessern. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Nitrattherapie eine neuartige Präventionsstrategie gegen stressbedingte Organschäden sein könnte.
Die Studie wurde durch einen Zuschuss der Natural Science Foundation der Provinz Shandong (Nr. ZR2017BH034) unterstützt. Die Autoren erklärten keine Interessenkonflikte. Die Ergebnisse dieser Forschung bieten wertvolle Einblicke in die potenziellen therapeutischen Vorteile von diätetischem Nitrat beim Schutz vor stressinduzierten Verletzungen der Magenschleimhaut und betonen die Bedeutung der Aufrechterhaltung einer ausreichenden Durchblutung der Schleimhaut für die Magengesundheit.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000943