Published September 18, 2009
| Version v1
Publication
Open
Clostridium perfringens Epsilon Toxin Increases the Small Intestinal Permeability in Mice and Rats
Creators
- 1. University of Buenos Aires
- 2. National Institute of Industrial Technology
- 3. National Agricultural Technology Institute
- 4. University of Pittsburgh
- 5. California State University, San Bernardino
- 6. University of California, Davis
Description
Epsilon toxin is a potent neurotoxin produced by Clostridium perfringens types B and D, an anaerobic bacterium that causes enterotoxaemia in ruminants. In the affected animal, it causes oedema of the lungs and brain by damaging the endothelial cells, inducing physiological and morphological changes. Although it is believed to compromise the intestinal barrier, thus entering the gut vasculature, little is known about the mechanism underlying this process. This study characterizes the effects of epsilon toxin on fluid transport and bioelectrical parameters in the small intestine of mice and rats. The enteropooling and the intestinal loop tests, together with the single-pass perfusion assay and in vitro and ex vivo analysis in Ussing's chamber, were all used in combination with histological and ultrastructural analysis of mice and rat small intestine, challenged with or without C. perfringens epsilon toxin. Luminal epsilon toxin induced a time and concentration dependent intestinal fluid accumulation and fall of the transepithelial resistance. Although no evident histological changes were observed, opening of the mucosa tight junction in combination with apoptotic changes in the lamina propria were seen with transmission electron microscopy. These results indicate that C. perfringens epsilon toxin alters the intestinal permeability, predominantly by opening the mucosa tight junction, increasing its permeability to macromolecules, and inducing further degenerative changes in the lamina propria of the bowel.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
سم إبسيلون هو سم عصبي قوي تنتجه كلوستريديوم بيرفرينجنز من النوعين B و D، وهي بكتيريا لاهوائية تسبب تسمم الدم المعوي في الحيوانات المجترة. في الحيوان المصاب، يسبب وذمة في الرئتين والدماغ عن طريق إتلاف الخلايا البطانية، مما يؤدي إلى تغييرات فسيولوجية ومورفولوجية. على الرغم من أنه يُعتقد أنه يضر بالحاجز المعوي، وبالتالي يدخل الأوعية الدموية المعوية، إلا أنه لا يُعرف سوى القليل عن الآلية الكامنة وراء هذه العملية. تميز هذه الدراسة آثار توكسين إبسيلون على نقل السوائل والمعلمات الكهربائية الحيوية في الأمعاء الدقيقة للفئران والجرذان. تم استخدام اختبارات التجميع المعوي والحلقة المعوية، جنبًا إلى جنب مع اختبار التروية أحادي الممر والتحليل في المختبر وخارج الجسم الحي في غرفة أوسينغ، جنبًا إلى جنب مع التحليل النسيجي والبنيوي الفائق للفئران والأمعاء الدقيقة للجرذان، مع أو بدون سم C. perfringens epsilon. تسبب توكسين إبسيلون اللمعي في تراكم السوائل المعوية المعتمد على الوقت والتركيز وسقوط المقاومة الظهارية. على الرغم من عدم ملاحظة أي تغييرات نسيجية واضحة، فقد شوهد فتح الوصلة المخاطية الضيقة مع تغييرات موت الخلايا المبرمج في الصفيحة المخصوصة مع الفحص المجهري الإلكتروني للإرسال. تشير هذه النتائج إلى أن ذيفان C. perfringens epsilon يغير نفاذية الأمعاء، في الغالب عن طريق فتح الوصلة المخاطية الضيقة، وزيادة نفاذيتها للجزيئات الكبيرة، وإحداث المزيد من التغيرات التنكسية في الصفيحة الخاصة بالأمعاء.Translated Description (French)
La toxine Epsilon est une neurotoxine puissante produite par Clostridium perfringens de types B et D, une bactérie anaérobie qui provoque une entérotoxémie chez les ruminants. Chez l'animal affecté, il provoque un œdème des poumons et du cerveau en endommageant les cellules endothéliales, induisant des changements physiologiques et morphologiques. Bien que l'on pense qu'il compromet la barrière intestinale, pénétrant ainsi dans le système vasculaire intestinal, on sait peu de choses sur le mécanisme sous-jacent à ce processus. Cette étude caractérise les effets de la toxine epsilon sur le transport des fluides et les paramètres bioélectriques dans l'intestin grêle des souris et des rats. Les tests de l'entéropooling et de la boucle intestinale, ainsi que le test de perfusion en un seul passage et l'analyse in vitro et ex vivo dans la chambre d'Ussing, ont tous été utilisés en combinaison avec l'analyse histologique et ultrastructurale de l'intestin grêle de souris et de rats, avec ou sans la toxine epsilon de C. perfringens. La toxine epsilon luminale a induit une accumulation de liquide intestinal dépendante du temps et de la concentration et une chute de la résistance transépithéliale. Bien qu'aucun changement histologique évident n'ait été observé, l'ouverture de la jonction serrée de la muqueuse en combinaison avec des changements apoptotiques de la lamina propria a été observée par microscopie électronique à transmission. Ces résultats indiquent que la toxine epsilon de C. perfringens altère la perméabilité intestinale, principalement en ouvrant la jonction étroite de la muqueuse, en augmentant sa perméabilité aux macromolécules et en induisant d'autres modifications dégénératives de la lamina propria de l'intestin.Translated Description (Spanish)
La toxina épsilon es una potente neurotoxina producida por Clostridium perfringens tipos B y D, una bacteria anaeróbica que causa enterotoxemia en rumiantes. En el animal afectado, provoca edema de pulmones y cerebro al dañar las células endoteliales, induciendo cambios fisiológicos y morfológicos. Aunque se cree que compromete la barrera intestinal, entrando así en la vasculatura intestinal, se sabe poco sobre el mecanismo subyacente a este proceso. Este estudio caracteriza los efectos de la toxina épsilon sobre el transporte de fluidos y los parámetros bioeléctricos en el intestino delgado de ratones y ratas. Las pruebas de enteropooling y asa intestinal, junto con el ensayo de perfusión de un solo paso y el análisis in vitro y ex vivo en la cámara de Ussing, se utilizaron en combinación con el análisis histológico y ultraestructural de ratones e intestino delgado de rata, desafiados con o sin toxina épsilon de C. perfringens. La toxina épsilon luminal indujo una acumulación de líquido intestinal dependiente del tiempo y la concentración y la caída de la resistencia transepitelial. Aunque no se observaron cambios histológicos evidentes, la apertura de la unión estrecha de la mucosa en combinación con cambios apoptóticos en la lámina propia se observaron con microscopía electrónica de transmisión. Estos resultados indican que la toxina épsilon de C. perfringens altera la permeabilidad intestinal, principalmente al abrir la unión estrecha de la mucosa, aumentar su permeabilidad a las macromoléculas e inducir cambios degenerativos adicionales en la lámina propia del intestino.Files
journal.pone.0007065&type=printable.pdf
Files
(1.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f19c6d5f7a4dd6b61857699a41258517
|
1.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- كلوستريديوم بيرفرينجينز إبسيلون توكسين يزيد من نفاذية الأمعاء الدقيقة في الفئران والجرذان
- Translated title (French)
- La toxine Epsilon de Clostridium perfringens augmente la perméabilité de l'intestin grêle chez la souris et le rat
- Translated title (Spanish)
- La toxina de Clostridium perfringens Epsilon aumenta la permeabilidad del intestino delgado en ratones y ratas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1992070708
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0007065
References
- https://openalex.org/W1531845763
- https://openalex.org/W1913690329
- https://openalex.org/W1974682292
- https://openalex.org/W1976012525
- https://openalex.org/W1994994353
- https://openalex.org/W1998106454
- https://openalex.org/W2003717036
- https://openalex.org/W2009029378
- https://openalex.org/W2013323241
- https://openalex.org/W2032307055
- https://openalex.org/W2032896244
- https://openalex.org/W2034742219
- https://openalex.org/W2045763309
- https://openalex.org/W2051365194
- https://openalex.org/W2057824725
- https://openalex.org/W2058937825
- https://openalex.org/W2059754663
- https://openalex.org/W2074906053
- https://openalex.org/W2075416679
- https://openalex.org/W2075922784
- https://openalex.org/W2091556571
- https://openalex.org/W2095116102
- https://openalex.org/W2095865393
- https://openalex.org/W2102247016
- https://openalex.org/W2104589433
- https://openalex.org/W2117575563
- https://openalex.org/W2118762743
- https://openalex.org/W2133003626
- https://openalex.org/W2133157009
- https://openalex.org/W2142344232
- https://openalex.org/W2159528099
- https://openalex.org/W2171148360
- https://openalex.org/W2396392123
- https://openalex.org/W4255192821
- https://openalex.org/W4323248239
- https://openalex.org/W956392526