Σκοπός της μελέτης ήταν να εξετάσουμε, σε ένα πειραματικό μοντέλο πειραματικής ηπατεκτομής (70%) αφ’ ενός και παροδικής απόφραξης του ηπατοδωδεκαδακτυλικού συνδέσμου (χειρισμός Pringle) αφ’ ετέρου, το φαινόμενο της βακτηριακής μετακίνησης, της ενδοτοξιναιμίας, καθώς και τις μεταβολές οι οποίες συμβαίνουν στην εντερική χλωρίδα και τον εντερικό βλεννογόνο. Σε αυτά τα δύο μοντέλα προσπαθήσαμε κατ’ αρχήν να πιστοποιήσουμε την αυξημένη μετακίνηση των εντερικών βακτηρίων στους μεσεντέριους λεμφαδένες και την διαπίδυση ενδοτοξινών από τον αυλό του εντέρου στην πυλαία και την αορτή. Στα ίδια μοντέλα προσπαθήσαμε να αναστείλουμε τα ανωτέρω φαινόμενα με φαρμακολογικούς χειρισμούς, μελετώντας πρώτον τη χορήγηση λακτουλόζης από το στόμα, η οποία έχει την ικανότητα να δεσμεύει την ενδοτοξίνη και να σχηματίζει σύμπλεγμα που δεν απορροφάται από το έντερο, με σκοπό τη μείωση της ενδοαυλικής απορροφήσιμης ενδοτοξίνης και δεύτερον τη χορήγηση δυσαπορρόφητων αντιβιοτικών από το στόμα, με σκοπό την ποσοτική ελάττωση του πληθυσμού της μικροβιακής χλωρίδας στον αυλό του εντέρου. Τα αποτελέσματα κάθε φάσης της μελέτης της ηπατεκτομής (70%) και του χειρισμού Pringle είχαν ως εξής: Η ηπατεκτομή (70%), προάγει την εντερική βακτηριακή μετακίνηση στους μεσεντέριους λεμφαδένες και στο ήπαρ, αυξάνει την ενδοτοξιναιμία και επιφέρει ιστολογικές αλλαγές στο ύψος των λάχνων. Η χορήγηση λακτουλόζης δημιουργεί τις κατάλληλες συνθήκες που επιφέρουν την μείωση των θετικών καλλιεργειών ιδιαίτερα αυτών του ήπατος και ελαττώνει την ενδοτοξίνη στην πυλαία. Η αποστείρωση του εντέρου με τη χορήγηση δυσαπορρόφητων αντιβιοτικών, μειώνει την εντερική βακτηριακή μετακίνηση στους μεσεντέριους λεμφαδένες και την ενδοτοξιναιμία. Ο χειρισμός Pringle, προάγει την εντερική βακτηριακή μετακίνηση και την ενδοτοξιναιμία, ενώ η απόπτωση ελαττώνεται με την αποστείρωση του εντέρου και τη χορήγηση λακτουλόζης μόνο άμεσα μετά τον χειρισμό. Η εξασφάλιση της ανατομικής και λειτουργικής ακεραιότητας του εντερικού βλεννογόνου έχει ιδιαίτερη σημασία στη διατήρηση του βλεννογόνιου εντερικού φραγμού και αποτρέπει την ενδοτοξιναιμία και τη βακτηριακή μετακίνηση. Η αποκατάσταση της δομικής και λειτουργικής ακεραιότητας του εντερικού βλεννογόνου, στην εκτεταμένη ηπατεκτομή, με τη χορήγηση μη απορροφήσιμων αντιβιοτικών και λακτουλόζης, αναστέλλει σημαντικά τα ανωτέρω φαινόμενα. / The purpose of this study is to investigate on an experimental model of extended hepatectomy(70%) and temporary occlusion of the hepatoduodenal ligament (Pringle maneuver), the phenomenon of bacterial translocation, endotoxaemia as well as the changes that are taking place, both in the intestinal flora and intestinal mucosa. In both models we attempt to demonstrate the increase translocation of intestinal bacteria to mesenteric lymph nodes (MLNs) and increase of endotoxin in the systemic and portal circulation. Using the same models, we attempted to inhibit the above phenomena with pharmacological manipulation. We examined the decrease of the endotoxins translocation, by administering per.os lactulose, which has the property to bind the endotoxin formatting a nonabsorbable comlex in the gut lumen. We also investigated the effect of nonabsorbable antibiotics per. os on reducing the intestinal flora. Our results indicated that, extended hepatectomy (70%) increased translocation of intestinal bacteria to mesenteric lymph nodes and liver and increased the endotoxaemia inducing the decrease of intestinal villus height. The administering of lactulose created the proper conditions which decreased positive liver cultures and reduced the endotoxin concentrations in portal blood. Gut decontamination by administration of nonabsorbable antibiotics reduced the intestinal flora, the intestinal bacteria translocation to MLNs and endotoxaemia. Pringle maneuver promoted the intestinal bacterial translocation and endotoxaemia. Apoptosis decreases, by gut decontamination and administration of lactulose only immediately after Pringle maneuver. The anatomic and functional integrity reassurance, of intestinal mucosa, has strong significance for the preservation of intestinal mucosal barrier to prevent endotoxaemia and bacterial translocation. The structural and functional establishment of enteric mucosa integrity, after extended hepatectomy, by administration of nonabsorbable antibiotics and lactulose, inhibit considerably the above phenomena.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή επιχειρεί να διερευνήσει την επίδραση της πειραματικής ηπατεκτομής στην δομή του εντερικού βλεννογόνου μελετώντας την απόπτωση και τον πολλαπλασιασμό των επιθηλιακών κυττάρων στις κρύπτες, τα επίπεδα ενδοτοξίνης στην πυλαία φλέβα και την αορτή, καθώς επίσης και τα επίπεδα του οξει-δωτικού stress. Μελετά επίσης τα επίπεδα του οξειδωτικού stress στο εναπομείναν ήπαρ. Επιπλέον, σε μια προσπάθεια θεραπευτικής παρέμ-βασης, διερευνήθηκε ο ρόλος των ρυθμιστικών εντερικών πεπτιδίων BBS και NT στις ανωτέρω παραμέτρους . Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι τα πεπτίδια αυτά εξα-σκούν ένα ευρύ φάσμα δράσεων στον εντεροηπατικό άξονα και βελτι-ώνουν την ακεραιότητα του γαστρεντερικού βλεννογόνου έπειτα από την επίδραση διαφόρων βλαπτικών παραγόντων. Η απουσία χολής ενδοαυλικά, αποστερεί τον εντερικό βλεννο-γόνο, από τις βακτηριοστατικές, αντιενδοτοξινικές και τροφικές της ιδιότητες, οδηγώντας σε αύξηση των βακτηριδίων και της ενδοτοξίνης ενδοαυλικά και σε εντερική ατροφία. Οι μεταβολές αυτές προάγουν τη μετακίνηση βακτηρίων και ενδοτοξινών στην πυλαία φλέβα και ακο-λούθως, μέσω μιας κατασταλμένης εκκαθαριστικής ικανότητας των κυττάρων Kupffer εξαιτίας της μειωμένης μάζας τους, στη συστη-ματική κυκλοφορία. Η συστηματική ενδοτοξιναιμία ενεργοποιεί τη συστηματική φλεγμονώδη απάντηση, η οποία σχετίζεται με τη δυσλει-τουργία που αναπτύσσεται σε απομακρυσμένα όργανα, ενώ συνεισφέ-ρει και στην περαιτέρω επιδείνωση της λειτουργίας του εντερικού φραγμού και της ηπατικής βλάβης. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης επιβεβαίωσαν την παρουσία πυλαίας και συστηματικής ενδο-τοξιναιμίας σε πειραματική ηπατεκτομή. Η προκαλούμενη από την πειραματική ηπατεκτομή ατροφία του εντερικού βλεννογόνου τεκμη-ριώθηκε με μορφομετρική ανάλυση και με μετρήσεις του DNA και της πρωτεΐνης. ΄Ενας πιθανός μηχανισμός προαγωγής της ατροφίας του εντερικού βλεννογόνου είναι η διαταραχή της ισορροπίας μεταξύ κυτταρικού πολλαπλασιασμού και κυτταρικού θανάτου στις κρύπτες, με αύξηση της απόπτωσης και μείωση της μιτωτικής δραστηριότητας. Επιπλέον η πειραματική ηπατεκτομή οδήγησε τις εντερικές λειτουργί-ες σε μια κατάσταση χαμηλού οξειδωτικού stress όπως φαίνεται καθαρά από τη μείωση της υπεροξείδωσης των λιπιδίων και της οξει-δωμένης γλουταθειόνης (GSSG) καθώς και από την αύξηση της ανηγ-μένης γλουταθειόνης (GSG). Είναι άξιο παρατήρησης ότι το οξειδωτι-κό stress δεν φαίνεται να είναι το πρωταρχικό αίτιο της πρόκλησης κυτταρικής απόπτωσης και ατροφίας λαχνών που παρατηρείται μετά από μερική ηπατεκτομή, αν και αυτή η επέμβαση μειώνει το οξειδωτι-κό stress κάτω από το control. Από το άλλο μέρος αυτές οι επιδράσεις εξαλείφθηκαν υπό συνθήκες ακόμη πιο μειωμένου οξειδωτικού stress που προκλήθηκαν μετά την χορήγηση των ρυθμιστικών πεπτιδίων BBS και NT Τα ρυθμιστικά εντερικά πεπτίδια, BBS και NT, δρώντας είτε άμεσα, μέσω ειδικών υποδοχέων των επιθηλιακών κυττάρων του εντέ-ρου, είτε έμμεσα, βελτιώνοντας τη μικροκυκλοφορία του εντέρου, μείωσαν σημαντικά την απόπτωση και ανέστρεψαν την εντερική ατρο-φία. Η πρόληψη, από τα ρυθμιστικά πεπτίδια, των επαγόμενων από την ηπατεκτομή κυτταρικών και βιοχημικών μεταβολών του εντερικού βλεννογόνου, οδήγησε σε σημαντική μείωση της πυλαίας και συστη-ματικής ενδοτοξιναιμίας. Επιπλέον, η BBS και η NT, εξασκώντας αντιοξειδωτική δράση και στο ήπαρ, προστάτεψαν το εναπομείναν ήπαρ από δυο μείζονες παράγοντες ηπατικής βλάβης, που είναι το οξειδωτικό stress και η ενδοτοξιναιμία. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης δείχ-νουν ότι η δυσλειτουργία του εντερικού φραγμού στην ηπατεκτομή σχετίζεται με την επαγωγή κυτταρικών και βιοχημικών μεταβολών στον εντερικό βλεννογόνο, οι οποίες χαρακτηρίζονται από πρόκληση οξειδωτικού stress και επαγωγή της απόπτωσης. Τα ρυθμιστικά εντε-ρικά πεπτίδια BBS και NT προλαμβάνοντας τις μεταβολές αυτές του εντερικού βλεννογόνου μειώνουν σημαντικά την πυλαία και συστημα-τική ενδοτοξιναιμία. Επίσης, εξασκούν προστατευτική δράση εναντίον του οξειδωτικού stress στο ήπαρ. Η συνδυασμένη ευεργετική επίδραση των ρυθμιστικών πεπτιδίων, τόσο στη δυσλειτουργία του εντερικού φραγμού και την ενδοτοξιναιμία, που ευθύνονται για την ανάπτυξη σηπτικών επιπλοκών και βλάβης απομακρυσμένων οργάνων, όσο και στο οξειδωτικό stress, εισηγούνται μια νέα θεραπευτική προσέγγιση στην ηπατεκτομή. / This doctoral thesis explores the effect of experimental hepatectomy on the structure of the intestinal mucosa by studying apoptosis and proliferation of epithelial cells in crypts, endotoxin levels in portal vein and aorta, as well as levels of oxidative stress. It also investigates the level of oxidative stress on the remaining liver tissue. In addition, in an attempt of therapeutical approach, the role of the regulatory intestinal peptides BBS and NT in the above parameters has also been evaluated. Previous studies have demonstrate that the above peptides present a wide range of actions on the intestinal-liver axis, thus improving integrity of the gastrointestinal mucosa after it has been affected by various harmful factors. Intestinal mucosa in the absence of bile in the lumen lacks its bacteriostatic, anti-endotoxin and trophic effects, leading in a raise of bacteria and endotoxin in the lumen as well as intestinal atrophy. These changes are promoting bacteria and endotoxin translocation to the portal vein and from there, to the systematic circulation, a procedure augmented by the supression of the cleaning ability of Kuppfer cells due to their reduced mass in hepatectomy. Systemic endotoxinaemia activates the systematic inflammatory response (SIR) related to the dysfunction of distal organs, and contributing to further damage to the mucosal barrier and the liver. This study confirmed the presence of portal and systemic endotoxinaimia in experimental hepatectomy. The subsequent atrophy of the intestinal mucosa has been documented with morphologic analyses as well as DNA and protein measurements. A possible explanation of the observed atrophy might be disturbance in balance between cellular proliferation and cellular death in the crypts by increased apoptosis and decreased mitotic activity. In addition, experimental hepatectomy led the intestinal functions in a state of low oxidative stress, as it is clearly shown by the decrease of lipid peroxidation and oxidized glutathione (GSSG), and the increase of glutathione (GSH). Interestingly enough, oxidative stress does not seem to be the primary cause of cellular apoptosis and decreased cell proliferation in the crypts (leading to mucosa atrophy), which are observed after partial hepatectomy, although this operation decreased oxidative stress below the control levels. On the other hand, these effects are prevented at more decreased levels of oxidative sress induced by the regulatory intestinal peptides BBS and NT. BBS and NT may act either directly, through specific receptors of the intestinal epithelial cells, or indirectly, by improving the intestinal microcirculation, leading to reversal of intestinal atrophy. Prevention, by these peptides, of the hepatectomy induced cellular and biochemical changes in the intestinal mucosa led to significantly reduced portal and systematic endotoxinaemia. In addition, BBS and NT, through antioxidative action to the liver, protected the remaining liver tissue from two major factors of liver lesions: oxidative stress and endotoxinaimia. Concluding, the results of this study show that dysfunction of the intestinal mucosa barrier in the hepatectomy is associated with the induction of cellular and biochemical changes in the intestinal mucosa, which are characterized by the promotion of oxidative stress and apoptosis. The regulatory intestinal peptides BBS and NT preventing these changes in the intestinal mucosa are significantly reducing portal and systematic endotoxinaimia. They also act by protecting against oxidative stress in the liver. This combined beneficial effect of these peptides, both in the dysfunction of the intestinal mucosa barrier and endotoxinaimia, which are responsible for the development of septic complications and distal organ lesions as well as in oxidative stress, might suggests a new therapeutical approach in hepatectomy.