The objective of this thesis was to delineate aspects of the control mechanisms of mammalian pepsinogen secretion. In order to accomplish this goal, a comprehensive study was undertaken which would establish an historical perspective of the subject, validate appropriate methodology and then seek to answer specific questions regarding the physiology and pathophysiology of pepsinogen secretion. More specifically, the objectives of this thesis were: 1. To review the historical background of the subject of pepsinogen in the context of the physiology of digestion with specific emphasis on the work and lives of the two major initial proponents of pepsinogen research (Schwann and Langley). 2. To provide a contemporary overview and evaluation of the current status of pepsinogen pathophysiology. 3. To modify and adapt experimental models necessary for the study of pepsinogen and acid secretion in mammalian gastric mucosa and cells. 4. To establish and validate a pepsinogen assay sensitive and reproducible enough for use in mammalian mucosa! and cellular secretory systems. 5. To delineate the fundamental (second messenger) control mechanisms (cyclic AMP and calcium calmodulin) of pepsinogen secretion in the isolated gastric gland model. 6. To define whether the process of pepsinogen secretion is independent of acid secretion in intact mucosa! preparations. 7. To identify different classes of pharmacological agents which would inhibit pepsinogen secretion and/or release. 8. To identify whether conditions present in critically ill patients liable to mucosal "stress ulceration" might influence the release of pepsinogen.

Tierärztl. Hochsch., Diss., 2004--Hannover.

Thesis (Ph. D.)--University of Missouri-Columbia, 2000. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 189-242). Also available on the Internet.

Thesis (Ph. D.)--University of Missouri-Columbia, 2000. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 189-242). Also available on the Internet.

The purification of pepsinogen from the stomach of red perch using aqueous two phase systems (ATPS) formed by polyethylene glycol (PEG) and salt at 4°C was optimized. Salt type, salt concentration, PEG molecular weight and PEG concentration had significant effects on total volume (TV), volume ratio (VR), enzyme activity (AE), protein content (CP), specific activity (SA), purification fold (PF) and recovery yield (RY). (NH4)2SO4 at 15% w/w concentration was selected as the optimum salt type and concentration. PEG 1500 at 18% w/w concentration was selected as the optimum PEG molecular weight and concentration. 15% (NH4)2SO4-18% PEG 1500, the optimal ATPS, was compared with ammonium sulfate fractionation (ASF). ATPS gave better partition of pepsinogen (SA of 5.40 U/mg, PF of 5.20 and RY of 86.6%) than ASF (SA of 2.55 U/mg, PF of 2.46, RY of 70.4%). / This is the electronic copy of partition of pepsinogen in aqueous two phase system method.

The pepsinogens and pepsins of cobra, mole snake and puff adder have been studied. The pepsinogens of all three species fall into two distinct groups, here designated PI and PII. At least the latter group, in all cases, shows substantial microheterogeneity. Physicochemical studies suggest that the cobra and puff adder PII groups are more similar to each other than either is to the mole snake PII group. Kinetic studies indicate that, in the cobra and mole snake, the PI and PII pepsins differ in their Arrhenius activation energies. Such difference is smaller, or absent, in the case of the puff adder PI and PII pepsins. These characteristics of the pepsins are assessed in the context of the differences between the oral secretions of the three species studied. The suggestion is advanced that the puff adder's strongly proteolytic venom has influenced certain properties of its gastric proteases.

Úlceras abomasais acarretam diminuição do bem-estar e da produção de leite e carne, porém informações quanto a sua etiopatogenia, diagnóstico, prevenção e tratamento ainda são insuficientes, em especial quando acometem ruminantes adultos. Os protocolos utilizados para prevenção e tratamento desta enfermidade são extrapolados dos determinados para a lesão estomacal em monogástricos, havendo ainda incertezas sobre o efeito dos princípios ativos, doses e vias de administração mais adequados para ruminantes. Com o intuito de testar a capacidade da ranitidina e do omeprazol prevenirem o aparecimento de úlcera abomasal realizou-se administração dos antiácidos concomitantemente ao uso de fenilbutazona por sete dias (4,4 mg/kg, duas vezes ao dia, pela via intravenosa). Oito ovinos hígidos e canulados em abomaso foram distribuídos em dois quadrados latinos 4x4 e tratados com 2 mg de ranitidina/kg de peso vivo, pela via intravenosa, a cada doze horas; 0,4 mg/kg de omeprazol, pela via intravenosa, uma vez ao dia; 4 mg/kg de omeprazol em pasta, via oral, uma vez ao dia; ou nenhum medicamento antiácido (controle). Omeprazol administrado pela via intravenosa desencadeou flebite e maior número de animais apresentou lesões na mucosa abomasal. Omeprazol em pasta não foi eficaz na prevenção de úlcera do tipo 1a. Embora sem diferença entre os grupos, a ranitidina revelou o menor número de animais com lesões confirmadas pelo exame histológico; no entanto, este antagonista H2 ocasionou aumento da frequência cardíaca. O pH e a acidez do conteúdo abomasal, as concentrações séricas do pepsinogênio e da lisozima, bem como a pesquisa de sangue oculto fecal não se mostraram válidos para o diagnóstico da úlcera de abomaso do tipo 1a em ovinos adultos. / Abomasal ulcers reduce welfare and production of milk and meat, but information about their etiopathogenesis, diagnosis, prevention and treatment is still insufficient, especially for adult ruminants. Protocols used for prevention and treatment of this disease are extrapolated from those determined for gastric lesions in monogastric animals. However, there are still uncertainties about the preventive effect of these drugs, the used doses and best route of administration to ruminants. The preventive action of ranitidine and omeprazole on the development of abomasal ulcers was tested. The antacid drugs were administered concomitantly to phenylbutazone over seven days (4.4 mg/kg twice a day, intravenously). Eight healthy sheep, cannulated in abomasum, were distributed in two 4x4 Latin squares and treated with 2 mg/kg of ranitidine every 12 hours; 0.4 mg/kg of omeprazole, administered intravenously once a day; 4 mg/kg of omeprazole paste, administered orally once a day; or no antacid drug (control). Intravenously administered omeprazole caused phlebitis and a higher number of animals had lesions in the abomasal mucosa. Omeprazole paste was not effective in the prevention of type 1a ulcer. Although there was no difference between groups, ranitidine showed the lowest number of animals with lesions diagnosed by histological examination; however, this H2 antagonist caused an increase in heart rate. Measurements of pH and acidity of abomasal contents, serum pepsinogen and lysozyme concentrations, as well as fecal occult blood screening were concluded not to be valid biomarkers for type 1a abomasal ulcers in adult sheep.

Úlceras abomasais acarretam diminuição do bem-estar e da produção de leite e carne, porém informações quanto a sua etiopatogenia, diagnóstico, prevenção e tratamento ainda são insuficientes, em especial quando acometem ruminantes adultos. Os protocolos utilizados para prevenção e tratamento desta enfermidade são extrapolados dos determinados para a lesão estomacal em monogástricos, havendo ainda incertezas sobre o efeito dos princípios ativos, doses e vias de administração mais adequados para ruminantes. Com o intuito de testar a capacidade da ranitidina e do omeprazol prevenirem o aparecimento de úlcera abomasal realizou-se administração dos antiácidos concomitantemente ao uso de fenilbutazona por sete dias (4,4 mg/kg, duas vezes ao dia, pela via intravenosa). Oito ovinos hígidos e canulados em abomaso foram distribuídos em dois quadrados latinos 4x4 e tratados com 2 mg de ranitidina/kg de peso vivo, pela via intravenosa, a cada doze horas; 0,4 mg/kg de omeprazol, pela via intravenosa, uma vez ao dia; 4 mg/kg de omeprazol em pasta, via oral, uma vez ao dia; ou nenhum medicamento antiácido (controle). Omeprazol administrado pela via intravenosa desencadeou flebite e maior número de animais apresentou lesões na mucosa abomasal. Omeprazol em pasta não foi eficaz na prevenção de úlcera do tipo 1a. Embora sem diferença entre os grupos, a ranitidina revelou o menor número de animais com lesões confirmadas pelo exame histológico; no entanto, este antagonista H2 ocasionou aumento da frequência cardíaca. O pH e a acidez do conteúdo abomasal, as concentrações séricas do pepsinogênio e da lisozima, bem como a pesquisa de sangue oculto fecal não se mostraram válidos para o diagnóstico da úlcera de abomaso do tipo 1a em ovinos adultos. / Abomasal ulcers reduce welfare and production of milk and meat, but information about their etiopathogenesis, diagnosis, prevention and treatment is still insufficient, especially for adult ruminants. Protocols used for prevention and treatment of this disease are extrapolated from those determined for gastric lesions in monogastric animals. However, there are still uncertainties about the preventive effect of these drugs, the used doses and best route of administration to ruminants. The preventive action of ranitidine and omeprazole on the development of abomasal ulcers was tested. The antacid drugs were administered concomitantly to phenylbutazone over seven days (4.4 mg/kg twice a day, intravenously). Eight healthy sheep, cannulated in abomasum, were distributed in two 4x4 Latin squares and treated with 2 mg/kg of ranitidine every 12 hours; 0.4 mg/kg of omeprazole, administered intravenously once a day; 4 mg/kg of omeprazole paste, administered orally once a day; or no antacid drug (control). Intravenously administered omeprazole caused phlebitis and a higher number of animals had lesions in the abomasal mucosa. Omeprazole paste was not effective in the prevention of type 1a ulcer. Although there was no difference between groups, ranitidine showed the lowest number of animals with lesions diagnosed by histological examination; however, this H2 antagonist caused an increase in heart rate. Measurements of pH and acidity of abomasal contents, serum pepsinogen and lysozyme concentrations, as well as fecal occult blood screening were concluded not to be valid biomarkers for type 1a abomasal ulcers in adult sheep.

O autor estudou prospectivamente a evolução clínica e a função secretora e hormonal 90 estômago em quinze pacientes portadores de rnegaesôfago chagásico avançado, antes e seis meses após o tratamento cirúrgico pela esofagectornia subtotal associada a esofagogastroplastia com anastomose esofa gogástrica cervical e piloroplastia. A evolução clínica pós-operatória, foi segui- da com avaliaçôes a cada dois meses, durante os seis meses es tudados neste tratabalho. Houve resolução da síndrome disfágicã, apos o tratamento cirúrgico, com exceção de um paciente em que ape- sar da melhora evidente, persistiu disfagia discreta. Consta tou-se ainda aumento significativo do peso corporeo, notada- mente nos pacientes que apresentavam maior dãficit ponderal. A diarrãia,que não esteve presente no período pré-operatório, foi constatada no pós-operatório, em nível si~ nificante, até os seis meses considerados neste estudo, porem com discreta intensidade, a partir do terceiro mês de evolução. Esta manifestação foi interpretada como conseqüência da VT e piloroplastia. No período pós-operatório, o estômago trans- posto ao mediastino, tomou forma alongada com pregas mucosas de disposição longitudinal, porém com moderada dilatação na porção distal em três casos. Houve redução significativa do TEG, no período pós-operatório. Os valores médios da acidimetria, em condição basal e apos estimulação com pentagastrina, no período pré-operatório, foram inferiores aos valores obtidos em indivíduos DOr mais, nas mesmas condições. Seis meses após a realização do tratamento cirúrgico, houve diminuição significativa dos valo- res médios da acidimetria após estimulação com pentagastrina, sem no entanto- se alterarem significativamente os referidos va lores, em condição basal. Os valores médios da acidimetria, apos estimulação com pentagastrina,apresentavam aumento significativo quan do comparados aos valores médios obtidos em condição tanto antes- como após o tratamento cirúrgico. Os valores médios dos niveis séricos do pepsnogênio, tanto em condição basal, como após estimulação com Betazole R aos 60, 90 e 120 minutos, diminuiram significativa- mente no período pós-operatórioíquando comparados às médias dos niveis pré-operatórios. Os valores médios dos niveis séricos do pepsnogênio, obtidos após estimulação com BetazoleR aos 60, 90 e 120 minutos, apresentaram aumento significativo quando compara dos aos valores obtidos em condição basal, tanto no pre como no pós-operatório período. No periodo pré-operatório, os valores médios dos niveis séricos da gastrina, em condição basal, apresenta- ram aumento significativo quando comparados aos valores obti dos em individuos normais, nas mesmas condições. o valor médio da gastrinemia, em condição basal, mostrou-se significativamente aumentado no periodo pós-operatório, quando comparado ao valor obtido no pré-operatório, nas mesmas condições / Clinical evolution and secretory and hormonal gastric functions were prospectively studied in fifteen - patients with advanced megaesophagus consequent to Chagas disease. Stu dies were carried out before and up to six months after surgi- cal treatment by subtotal esophagectomy associated with gastr9 plasty, cervical gastroesophageal anastomosis and pyloroplasty. Complete postoperative resolution of the dis phagic syndrome was observed in alI patients except one, who was evidently relieved but still complained of some disphagia. Significant postoperative body weight increase was also registered, specially in those patients who exhibited preoperative larger body weight deficit. Diarrhea was never present before the opera- tion. Postoperative diarrhea, however, occurred significantly up to the six months included in this study, but i t was of mild degree from the third month on. This symptom was atributed to vagatomy and pyloroplasty. In the radiological postoperative studies the stomach in mediastinal position assumed an alongated shape, with longitudinal mucosal folds, but with moderate distal enlargement in three cases. There was significant reduction in the time of gastric emptying after the operation. Preoperative mean vaIues of gastric acid secretion in basal condition and after stimuIation with pentaga trin were Iower than observed in normal controls in the same conditions. Six months after surgery there was significant reduction of the mean values after stimulation, with pentagastrin. However, no significant variation was observed in basal condition. Mean values after stimulation with pentagastrin w re significantly higher than in basal condition before as well as after the operation. Mean values of serum pepsinogen levels in basal condition, as well as after, stimuIation with Betazole, at 60, 90 and 120 minutes, were significantIy reduced in the post operative period when compared to the preoperative correspon- dents Ievels. Mean values after stimuIation with Betazole we re siginificantly higher than in basal condition, before as weIl as after the operation. Preoperative mean values of ser um gastrin levels in basal condition were significantly higher than in normal controls in the same conditions. The mean value of basaI serum gastrin increased significantly after the operation, in comparison:with preoperative vaIue in the same condition

O autor estudou prospectivamente a evolução clínica e a função secretora e hormonal 90 estômago em quinze pacientes portadores de rnegaesôfago chagásico avançado, antes e seis meses após o tratamento cirúrgico pela esofagectornia subtotal associada a esofagogastroplastia com anastomose esofa gogástrica cervical e piloroplastia. A evolução clínica pós-operatória, foi segui- da com avaliaçôes a cada dois meses, durante os seis meses es tudados neste tratabalho. Houve resolução da síndrome disfágicã, apos o tratamento cirúrgico, com exceção de um paciente em que ape- sar da melhora evidente, persistiu disfagia discreta. Consta tou-se ainda aumento significativo do peso corporeo, notada- mente nos pacientes que apresentavam maior dãficit ponderal. A diarrãia,que não esteve presente no período pré-operatório, foi constatada no pós-operatório, em nível si~ nificante, até os seis meses considerados neste estudo, porem com discreta intensidade, a partir do terceiro mês de evolução. Esta manifestação foi interpretada como conseqüência da VT e piloroplastia. No período pós-operatório, o estômago trans- posto ao mediastino, tomou forma alongada com pregas mucosas de disposição longitudinal, porém com moderada dilatação na porção distal em três casos. Houve redução significativa do TEG, no período pós-operatório. Os valores médios da acidimetria, em condição basal e apos estimulação com pentagastrina, no período pré-operatório, foram inferiores aos valores obtidos em indivíduos DOr mais, nas mesmas condições. Seis meses após a realização do tratamento cirúrgico, houve diminuição significativa dos valo- res médios da acidimetria após estimulação com pentagastrina, sem no entanto- se alterarem significativamente os referidos va lores, em condição basal. Os valores médios da acidimetria, apos estimulação com pentagastrina,apresentavam aumento significativo quan do comparados aos valores médios obtidos em condição tanto antes- como após o tratamento cirúrgico. Os valores médios dos niveis séricos do pepsnogênio, tanto em condição basal, como após estimulação com Betazole R aos 60, 90 e 120 minutos, diminuiram significativa- mente no período pós-operatórioíquando comparados às médias dos niveis pré-operatórios. Os valores médios dos niveis séricos do pepsnogênio, obtidos após estimulação com BetazoleR aos 60, 90 e 120 minutos, apresentaram aumento significativo quando compara dos aos valores obtidos em condição basal, tanto no pre como no pós-operatório período. No periodo pré-operatório, os valores médios dos niveis séricos da gastrina, em condição basal, apresenta- ram aumento significativo quando comparados aos valores obti dos em individuos normais, nas mesmas condições. o valor médio da gastrinemia, em condição basal, mostrou-se significativamente aumentado no periodo pós-operatório, quando comparado ao valor obtido no pré-operatório, nas mesmas condições / Clinical evolution and secretory and hormonal gastric functions were prospectively studied in fifteen - patients with advanced megaesophagus consequent to Chagas disease. Stu dies were carried out before and up to six months after surgi- cal treatment by subtotal esophagectomy associated with gastr9 plasty, cervical gastroesophageal anastomosis and pyloroplasty. Complete postoperative resolution of the dis phagic syndrome was observed in alI patients except one, who was evidently relieved but still complained of some disphagia. Significant postoperative body weight increase was also registered, specially in those patients who exhibited preoperative larger body weight deficit. Diarrhea was never present before the opera- tion. Postoperative diarrhea, however, occurred significantly up to the six months included in this study, but i t was of mild degree from the third month on. This symptom was atributed to vagatomy and pyloroplasty. In the radiological postoperative studies the stomach in mediastinal position assumed an alongated shape, with longitudinal mucosal folds, but with moderate distal enlargement in three cases. There was significant reduction in the time of gastric emptying after the operation. Preoperative mean vaIues of gastric acid secretion in basal condition and after stimuIation with pentaga trin were Iower than observed in normal controls in the same conditions. Six months after surgery there was significant reduction of the mean values after stimulation, with pentagastrin. However, no significant variation was observed in basal condition. Mean values after stimulation with pentagastrin w re significantly higher than in basal condition before as well as after the operation. Mean values of serum pepsinogen levels in basal condition, as well as after, stimuIation with Betazole, at 60, 90 and 120 minutes, were significantIy reduced in the post operative period when compared to the preoperative correspon- dents Ievels. Mean values after stimuIation with Betazole we re siginificantly higher than in basal condition, before as weIl as after the operation. Preoperative mean values of ser um gastrin levels in basal condition were significantly higher than in normal controls in the same conditions. The mean value of basaI serum gastrin increased significantly after the operation, in comparison:with preoperative vaIue in the same condition