UNIVERSITEIT GENT

FACULTEIT DIERGENEESKUNDE

Academiejaar 2014 - 2015

CO EN CRF-RECEPTOREN: WELKE ROL WORDT HEN TOEBEDEELD IN

POSTOPERATIEVE ILEUS?

door

Marie DEFLANDRE

Promotoren: Prof. dr. Catherine Delesalle Literatuurstudie in het kader

Dr. Xanthippe Boulougouris van de Masterproef

© 2015 Marie Deflandre

Universiteit Gent, haar werknemers of studenten bieden geen enkele garantie met betrekking tot de

juistheid of volledigheid van de gegevens vervat in deze masterproef, noch dat de inhoud van deze

masterproef geen inbreuk uitmaakt op of aanleiding kan geven tot inbreuken op de rechten van

derden.

Universiteit gent, haar werknemers of studenten aanvaarden geen aansprakelijkheid of

verantwoordelijkheid voor enig gebruik dat door iemand anders wordt gemaakt van de inhoud van de

masterproef, noch voor enig vertrouwen dat wordt gesteld in een advies of informatie vervat in de

masterproef.

UNIVERSITEIT GENT

FACULTEIT DIERGENEESKUNDE

Academiejaar 2014 - 2015

CO EN CRF-RECEPTOREN: WELKE ROL WORDT HEN TOEBEDEELD IN

POSTOPERATIEVE ILEUS?

door

Marie DEFLANDRE

Promotoren: Prof. dr. Catherine Delesalle Literatuurstudie in het kader

Dr. Xanthippe Boulougouris van de Masterproef

© 2015 Marie Deflandre

Voorwoord

Allereerst zou ik graag een aantal mensen oprecht willen bedanken. Hierbij denk ik vooral aan mijn

promotor, Prof. Catherine Delesalle. De vrijheid die me werd gegeven tijdens het schrijven van de

literatuurstudie zorgde ervoor dat ik verplicht was om zelfstandig te zijn en initiatief te nemen, een

manier waarop ik zeer graag werk. Om die reden had ik me geen betere promotor kunnen wensen.

Bedankt voor uw tips op de juiste momenten en uw vertrouwen in de goede afloop, zowel qua inhoud

van de scriptie als qua halen van deadlines.

Ook een gemeend dankwoord voor Prof. Christian Burvenich is op zijn plaats, die ook tijdens zijn

laatste maanden als hoofd van de vakgroep fysiologie geen tekort aan enthousiasme vertoonde. Ik

apprecieerde het enorm dat u niet enkel interesse toonde voor de scripties van uw eigen

thesisstudenten, maar ook de moeite deed om de werken van de andere studenten door te nemen.

De gemeenschappelijke vergaderingen bleken achteraf gezien zeer nuttig en ik ben ervan overtuigd

dat alle aanwezige studenten veel hebben gehad aan uw opbouwende kritiek.

Tenslotte wil ik ook graag mijn medepromotor Dr. Xanthippe Boulougouris en bij uitbreiding de hele

vakgroep fysiologie bedanken. Er was een duidelijke bekommernis om de thesisstudenten en de vlotte

communicatie binnen de vakgroep en tussen promotoren en studenten was een welkome houvast.

Inhoudsopgave

Samenvatting ............................................................................................................................................1

Inleiding ....................................................................................................................................................2

Literatuurstudie .........................................................................................................................................3

1. SITUERING ..........................................................................................................................................3

1.1. GASTRO-INTESTINALE KOLIEK ........................................................................................3

1.2. COMPLICATIES NA KOLIEKOPERATIE .............................................................................3

1.2.1. Algemeen .............................................................................................................3

1.2.2. Postoperatieve ileus ...........................................................................................4

1.2.2.1. Definitie en voorkomen ...................................................................... ..4

1.2.2.2. Symptomen en diagnose ......................................................................5

1.2.2.3. Behandeling en preventie .....................................................................5

1.2.2.4. Risicofactoren en prognose ..................................................................6

2. PATHOFYSIOLOGIE ...........................................................................................................................7

2.1. NEURALE MECHANISMEN .................................................................................................7

2.1.1. Sympatische hyperactiviteit ..............................................................................7

2.1.2. Dopaminerge hyperactiviteit .............................................................................8

2.1.3. Parasympatische hypoactiviteit ........................................................................8

2.2. INFLAMMATOIRE MECHANISMEN ....................................................................................8

3. ROL VAN KOOLSTOFMONOXIDE (CO) ......................................................................................... 10

3.1. HAEM METABOLISME ..................................................................................................... 10

3.2. EFFECTEN VAN CO ......................................................................................................... 11

3.2.1. Vasodilatorisch en antithrombotisch ............................................................ 12

3.2.2. Anti-inflammatoir ............................................................................................. 13

3.2.3. Anti-apoptotisch .............................................................................................. 13

3.2.4. Antiproliferatief ................................................................................................ 14

3.3. INHALATIE VAN EXOGEEN CO ...................................................................................... 14

3.4. INTRAPERITONEALE INSTILLATIE VAN CO-GESATUREERDE OPLOSSING ............ 15

3.5. INTRAPERITONEALE TOEDIENING VAN CO-GAS ....................................................... 16

3.6. INTRAPERITONEALE TOEDIENING VAN CO-RELEASING MOLECULES ................... 16

4. ROL VAN CRF-RECEPTOREN ........................................................................................................ 18

4.1. CRF-PEPTIDE FAMILIE .................................................................................................... 18

4.2. CRF-RECEPTOREN ......................................................................................................... 18

4.3. AGONISTEN EN ANTAGONISTEN VAN CRF-RECEPTOREN ....................................... 19

4.4. STRESSGERELATEERDE INVLOED OP HET GI STELSEL .......................................... 20

4.3.1. Stressgerelateerde invloed op GI motiliteit .................................................. 20

4.3.1.1. Centraal .............................................................................................. 20

4.3.1.2. Perifeer ............................................................................................... 21

4.3.2. Stress-gerelateerde invloed op mucosale barrière

en intestinale inflammatie ............................................................................... 22

Bespreking ............................................................................................................................................. 25

Referenties ............................................................................................................................................ 27

Samenvatting

Tot op de dag van vandaag bestaat er geen effectieve medicamenteuze behandeling voor

postoperatieve ileus (POI) na koliekoperatie bij het paard. Aangezien vooral inflammatie een

belangrijke rol speelt in de pathofysiologie, worden tegenwoordig molecules naar voren geschoven die

op inflammatoire pathways inspelen en op die manier de inhibitie op de motiliteit van het

maagdarmstelsel zouden kunnen temperen. Het is aangetoond dat de inhalatie van lage

hoeveelheden koolstofmonoxide (CO) zowel bij de muis als bij het varken de ontwikkeling van POI kan

verhinderen. Ook handigere, directere toedieningswijzen van CO werden onderzocht en ook deze

konden analoge gunstige effecten teweegbrengen. Corticotropine-releasing factor (CRF), een

hormoon dat een essentiële rol speelt bij stresssituaties, heeft via binding aan CRF-receptoren in het

maagdarmstelsel een pro-inflammatoire invloed. Deze perifere receptoren zijn aangetoond bij

knaagdieren en bij de mens, maar de aanwezigheid en de verdeling ervan bij het paard zijn nog niet

gekend. Onlangs is wel aangetoond dat paarden met koliek hogere serum cortisol gehaltes hebben en

dat deze concentraties geassocieerd zijn met de ernst van de koliek. Bij proefdieren en bij de mens

zijn zowel stress, CRF als urocortines in staat om via CRF-receptoren de motiliteit in maag en dunne

darm te inhiberen en de motiliteit in de dikke darm te stimuleren. Daarom zouden selectieve CRF2-

receptorblockers nuttig kunnen zijn in de preventie van POI, aangezien deze receptorsubtypes de

belangrijkste zijn in maag en dunne darm.

Zolang de ontwikkeling van preventieve protocols nog niet op punt staat, zouden andere voorzorgen

genomen kunnen worden tijdens de chirurgie om de kans op POI te verminderen. Deze zijn

bijvoorbeeld een minimale manipulatie van de darmen, een minimale duur van de ingreep en een zo

klein mogelijke incisie in de buikwand, aangezien deze factoren gecorreleerd zijn met de ernst van de

POI.

Keywords: Carbon monoxide - CRF-receptors - Gastroenterology - Horse - Ileus

2

Inleiding

Post-operatieve ileus (POI) wordt gedefinieerd als een periode van functionele inhibitie van de

propulsieve gastro-intestinale motiliteit, kort na abdominale chirurgie voornamelijk met manipulatie van

de darmen. Een zekere mate van ileus treedt op na elke abdominale chirurgie, maar het is pas indien

deze situatie lang aanhoudt dat het ernstige gevolgen kan hebben voor het paard, onder andere door

dilatatie van de dunne darmen en productie van enorme hoeveelheden reflux. De prevalentie van POI

bij koliekpaarden is in de voorbije decennia slechts matig gedaald, ondanks enorme vooruitgang van

anesthetische en chirurgische technieken en in tegenstelling tot de situatie bij de mens is de

aandoening zeer vaak fataal. Ondanks ondersteunende behandeling en medicamenteuze therapie

met prokinetica zoals lidocaïne zijn de resultaten nog te vaak teleurstellend. Daarom wordt de drang

naar het vinden van preventieve maatregelen en medicamenteuze opties steeds groter. De

pathogenese van de aandoening is nog niet volledig opgehelderd, maar naast de neurogene

component blijkt vooral de inflammatoire component een grote rol te spelen. Daarom wordt in deze

literatuurstudie aandacht besteed aan de potentiële rol van molecules die een invloed blijken te

hebben op vooral de inflammatie in het GI stelsel, meer bepaald koolstofmonoxide (CO) en CRF

(corticotropine-releasing factor)-receptoren.

De toediening van CO is niet alleen beschermend gebleken tegenover schade in verschillende

organen, maar de stof is ook specifiek efficiënt gebleken in de preventie van POI bij proefdieren. De

anti-inflammatoire effecten worden toegeschreven aan beïnvloeding van verschillende pathways en er

zijn reeds verschillende efficiënte toedieningswijzen experimenteel getest. Ook de

stressgeassocieerde pathway die CRF-receptoren activeert, blijkt zowel bij proefdieren als bij de

mens een rol te spelen. CRF en andere agonisten van deze receptoren hebben pro-inflammatoire

effecten, waardoor de gedachte is gerezen dat receptorantagonisten een oplossing zouden kunnen

bieden voor ongewenste inflammatoire reacties. Aangezien de kennis over CRF-receptoren bij het

paard nog in de kinderschoenen staat, zal deze literatuurstudie een overzicht bieden van wat reeds

gekend is bij de mens en bij proefdieren, gevolgd door een kritische evaluatie.

3

Literatuurstudie

1. SITUERING

1.1. GASTRO-INTESTINALE KOLIEK

De term koliek wordt bij het paard gebruikt voor het beschrijven van een reeks symptomen ten

gevolge van abdominale pijn. Deze pijn kan afkomstig zijn ofwel van het gastro-intestinaal (GI) stelsel

(visceraal), ofwel van andere abdominale structuren zoals urinair stelsel, voortplantingsstelsel en

lever. In het kader van deze literatuurstudie wordt specifiek gedoeld op gastro-intestinale koliek, ook

wel ‘echte koliek’ genoemd.

Koliek is nog steeds de belangrijkste doodsoorzaak bij paarden (20 tot 30% van alle sterftegevallen)

(Tinker et al., 1997; Leblond et al., 2000) en is om die reden bij paardeneigenaars niet alleen één van

de bekendste, maar ook één van de meest gevreesde aandoeningen (Mellor et al., 2001).

Gerapporteerde incidenties variëren tussen de 1 en de 19 gevallen per 100 paarden per jaar en

worden beïnvloed door regio, management en individuele factoren. De koliek kan variëren van mild tot

levensbedreigend, met gevolgen gaande van spontane resolutie over nood aan intensieve

behandeling tot zelfs de dood van het paard. De letaliteit wordt geschat tussen 6,7% en 15,6%, maar

op lange termijn stijgen deze cijfers tot 25-30%.

Ongeveer 8% van de koliekgevallen kan niet opgelost worden met een conservatieve behandeling.

Toch blijkt uit monitoring onderzoeken dat slechts 1,4 tot 6,3% van de koliekgevallen resulteert in een

chirurgische ingreep. Dit kan verklaard worden door het feit dat voor een significant aantal

koliekgevallen een ingreep tegenaangewezen is, bijvoorbeeld door de specifieke etiologie of door een

reeds vergevorderde ziektestatus. Ook de eigenaar kan op basis van economische of emotionele

gronden beslissen om zijn paard niet te laten opereren (Torfs, 2012).

1.2 COMPLICATIES NA KOLIEKOPERATIE

1.2.1 Algemeen

Dankzij een enorme vooruitgang op het vlak van anesthesie en chirurgische technieken, is het de dag

van vandaag mogelijk om ook in de diergeneeskunde complexe en tijdrovende ingrepen uit te voeren.

Toch kunnen, zoals bij elke heelkundige ingreep, ook bij een koliekoperatie complicaties optreden. De

intra-operatieve complicaties zijn een gevolg van de algemene anesthesie en recovery, abdominale

distentie, bloeding, het scheuren van het mesenterium of het ruptureren van een darm (Dukti en

White, 2009).

Een verbeterd inzicht in de fysiologie en de technologie zorgt voor een verhoogde overlevingskans

door intensieve postoperatieve zorgen en follow-up. Maar ook hier kunnen zelfs na het succesvolle

verloop van een ingreep nog verschillende postoperatieve complicaties de prognose negatief

beïnvloeden. De belangrijkste hiervan zijn postoperatieve koliek of pijn, infectie, postoperatieve ileus

en endotoxemische shock. Van al deze postoperatieve complicaties heeft postoperatieve ileus de

hoogste prevalentie (Torfs, 2012).

4

1.2.2 Postoperatieve ileus

1.2.2.1 Definitie en voorkomen

Postoperatieve ileus werd voor het eerst gedefinieerd door Livingston en Passaro (1990) als een

periode van functionele inhibitie van de propulsieve gastro-intestinale motiliteit, kort na abdominale

chirurgie voornamelijk met manipulatie van de darmen. Meer bepaald is het een syndroom dat niet

veroorzaakt wordt door een mechanische obstructie en waarbij farmacologische interventie hulp kan

bieden bij het versnellen van de oplossing. Een zekere mate van ileus treedt op na elke abdominale

chirurgie, zeker indien het peritoneum gepenetreerd wordt, maar het is pas indien deze situatie lang

aanhoudt dat het ernstige gevolgen kan hebben voor de patiënt, onder andere door dilatatie van de

dunne darmen en productie van enorme hoeveelheden reflux.

Soort koliek Incidentie (%) Referentie

Dunne darm 14 Hunt et al. 1986

Dunne darm resectie 16 MacDonald et al. 1989

Dunne darm 27 Van der Velden & Klein 1993

Dunne en dikke darm 21 Blikslager et al. 1994

Dunne darm strangulatie 16 Vachon en Fischer 1995

Dunne darm 10 Freeman et al. 2000

Dunne en dikke darm 18 Roussel et al. 2002

Dunne darm resectie 47 Morton en Blikslager 2002

Dunne en dikke darm 10 Proudman et al. 2002

Dunne darm resectie 53 Semevolos et al. 2002

Dunne en dikke darm 19 Cohen et al. 2004

Dunne darm 50 Cohen et al. 2004

Dunne en dikke darm 18 Mair en Smith 2005

Dunne darm 34 Mair en Smith 2005

Dunne darm strangulatie 34 Garcia-Seco et al. 2005

Dunne darm 27 Holcombe et al. 2009

Tabel 1: Incidentie van postoperatieve ileus na koliekoperatie bij het paard.

De gegevens zijn gerangschikt op basis van jaartal van verschijnen van het desbetreffende artikel en

er is telkens aangegeven in welke groep van koliekpatiënten de prevalentie berekend werd. Uit de

gegevens blijkt dat de prevalentie van POI slechts matig gedaald is gedurende de voorbije decennia.

Ook zijn de cijfers het hoogst wanneer enkel dunne darm koliek in rekening wordt gebracht (gewijzigd

naar Torfs, 2012).

5

De prevalentie bij koliekpaarden varieert van 10 tot 19%, met een opmerkelijke stijging tot 50% indien

men enkel paarden met dunne darm koliek in rekening brengt (Torfs et al., 2009). Zoals blijkt uit tabel

1, is de incidentie van POI amper gedaald gedurende de voorbije decennia. Deze schijnbare

tegenstelling zou volgens Hunt et al. (1986) verklaard kunnen worden door verbeterde chirurgische en

postoperatieve zorgen, waardoor tegenwoordig ook meer ernstige koliekpatiënten de kans krijgen om

te herstellen.

1.2.2.2 Symptomen en Diagnose

Ileus leidt tot een sterk verminderd comfort bij het paard, gepaard gaande met symptomen van koliek

door de intestinale distentie en de overlading van de maag met reflux. Ook ergere gevolgen zoals

intestinale perforatie, cardiale arrythmieën en ademhalingsmoeilijkheden kunnen voorkomen. Bij

klinisch onderzoek ziet men tachycardie, afwezigheid van borborygmen en aanwezigheid van reflux,

veroorzaakt door een verstoorde dunne darm motiliteit en terugvloei van grote hoeveelheden inhoud

naar de maag. Ook een gestegen hematocriet op bloedonderzoek is kenmerkend (Hunt et al., 1986).

De diagnose van POI wordt voornamelijk gesteld op basis van de aanwezigheid van reflux bij maag

sondage. Onder andere Blikslager et al. (1994) en French et al. (2002) beschouwen een productie van

meer dan 2 liter reflux op elk ogenblik postoperatief als de grenswaarde voor de aanwezigheid van

POI. Volgens zowel Roussel et al. (2001) als Cohen et al. (2004) daarentegen is een volume van 20

liter reflux over een periode van 24 uur of 8 liter reflux op gelijk welk moment na operatie diagnostisch.

Toch gaan er stemmen op die zeggen dat het beschouwen van reflux als pathognomonisch zou

kunnen leiden tot het overdiagnosticeren van POI (Merrit en Blikslager, 2008). Andere criteria zoals

verminderde faecesproductie en verminderde abdominale geluiden moeten ook voorzichtig

geïnterpreteerd worden, aangezien verminderde postoperatieve voedselopname (Tasker, 1967;

Freeman et al., 1989; Naylor et al., 2006) en de hiermee geassocieerde verminderde gastro-

intestinale motiliteit (Ross et al., 1990) hier ook een rol in kunnen spelen. Men mag ook niet vergeten

dat het beoordelen van de afwezigheid van borborygmen onderhevig is aan de individuele

interpretatie van de dierenarts (Cohen et al., 2004). Kortom, bij het diagnosticeren van postoperatieve

ileus moet het totale klinische beeld in ogenschouw worden genomen.

1.2.2.3 Behandeling en preventie

De behandeling van ileus zou allereerst moeten bestaan uit een ondersteunende therapie, zoals het

regelmatig sonderen van de maag, intensieve toediening van vocht via een infuus en toediening van

ontstekingsremmers (Koenig en Cote, 2006). Vooraleer men overgaat tot een meer specifieke

behandeling, is een grondig klinisch onderzoek essentieel. Men moet zich namelijk vergewissen van

het feit dat men wel degelijk met een paralytische ileus te maken heeft en niet met een mechanische

ileus. Sommige paarden met een mechanische obstructie waarbij POI onterecht wordt

gediagnosticeerd, zouden namelijk baat kunnen hebben bij een tweede operatie (Freeman, 2008).

Indien het om een paralytische ileus gaat en dus om een klassiek geval van POI, kan men overgaan

6

tot het toedienen van prokinetica. Indien de hypomotiliteit zich in het proximale deel van het GI stelsel

bevindt, zijn lidocaïne, metoclopramide en erythromycine de aangewezen middelen. Voor een

hypomotiliteit die zich situeert in het distale deel van de darm, is het gebruik van vooral naloxone,

neostigmine, erythromycine en lidocaïne aangewezen. Indien endotoxemie het beeld compliceert,

kunnen adrenerge antagonisten aangewezen zijn (Delesalle, 2008). Vooral lidocaïne wordt gebruikt in

de behandeling van POI bij paarden (Van Hoogmoed, 2003), ondanks het feit dat de bewijzen voor de

prokinetische en analgetische effecten ervan eerder schaars zijn. Profylactische behandeling met dit

product zou ook de prevalentie van ileus doen dalen (Torfs et al., 2009).

1.2.2.4 Risicofactoren en prognose

In drie verschillende studies (Blikslager et al., 1994; Roussel et al., 2001; Cohen et al., 2004) werden

een hoge hartfrequentie, hoge PCV, betrokkenheid van de dunne darm in de koliek, verlengde

anesthesieduur en verlengde operatieduur aangetoond als significante risicofactoren. In een ouder

onderzoek werd echter aangetoond dat de anesthesie zelf minimale effecten heeft op de

myoelektrische activiteit van de paardendarm (Lester et al., 1992). Bij ratten blijkt de lengte van de

buikincisie een rol te spelen. Een grotere insnede doorheen fascie, spieren en peritoneum leidt

namelijk tot een relatief meer uitgesproken vertraging van de transit, onafhankelijk van het feit of er

manipulatie is van de darmen of niet (Uemura et al., 2004). Ook de aanwezigheid van reflux bij

admissie wordt beschreven als een belangrijke risicofactor (Boel et al., 2001).

De behandeling van ileus is vaak onsuccesvol en naargelang de bron varieert de mortaliteit van 14 tot

52% (Torfs et al., 2009), hetgeen het actuele belang van de aandoening weerspiegelt. Deze ratio’s

zijn hoog, zeker wanneer men deze vergelijkt met de humane situatie waar deze aandoening zelden

fataal is (Senagore, 2007). De meeste sterftegevallen zijn te wijten aan de enorme vloeistof shift die

plaatsgrijpt bij het paard, door productie van reflux, die op zijn beurt shock en maagruptuur kan

veroorzaken (Boel et al., 2001). Aangezien het optreden van POI zelf ook een risicofactor is voor het

ontwikkelen van andere complicaties, kan de prognose voor het dier in zulke gevallen nog meer

verslechteren. Vooral pijn, shock na maagruptuur, thrombophlebitis, laminitis en wondinfectie zijn

zaken die de hospitalisatieduur en de bijhorende kosten voor de eigenaar bijkomend doen oplopen

(Torfs, 2012).

7

2. PATHOFYSIOLOGIE

De pathofysiologie van ileus bij het paard is momenteel nog steeds niet volledig opgehelderd. Door

een tekort aan fundamenteel onderzoek specifiek voor deze diersoort, is men genoodzaakt aan

extrapolatie uit de humane geneeskunde en experimenteel onderzoek bij rodentia te doen.

Verschillende elementen lijken een belangrijke invloed uit te oefenen, zoals activatie van de

nonadrenerge noncholinerge neuronale pathway (De Winter et al., 1997a) en inflammatie van de

gladde spiercellagen van de darm (Kalff et al., 1998, 2003). Het zijn de complexe interacties tussen

neurale routes en inflammatoire mediatoren die leiden tot een gewijzigde GI motiliteit.

2.1 NEURALE MECHANISMEN

Neurale mechanismen zijn verantwoordelijk voor de acute fase van POI, een fase die normaal niet

verdergaat na het stopzetten van de manipulatie van de darm en die zorgt voor een complete inhibitie

van elektrische activiteit (Bauer en Boeckxstaens, 2004). Experimentele modellen in verschillende

diersoorten hebben aangetoond dat sympatische hyperactiviteit, dopaminerge hyperactiviteit en

parasympatische hypoactiviteit een rol spelen in de pathofysiologie van ileus (Gerring en Hunt, 1986).

2.1.1 Sympatische hyperactiviteit

Manipulatie van de darmen tijdens de laparotomie zorgt via prikkeling van mechanoreceptoren of

nociceptoren voor een stimulatie van afferente zenuwvezels en op die manier voor een activatie van

spinale en supraspinale reflexen (De Winter et al., 1997b). Dit resulteert in een verminderde motiliteit

door inhibitie van enterische neuronen en een verhoogde sfinctertonus (Lomax et al., 2010).

Adrenerge blockers en adrenerge antagonisten kunnen de negatieve effecten van intestinale

manipulatie bij ratten herstellen (De Jonge et al., 2003) en stimulatie van α2-receptoren op intestinale

macrofagen versterkt de release van NO (Lomax et al., 2010). Na intestinale chirurgie worden bij

humane patiënten stijgende concentraties catecholamines vastgesteld (Koenig en Cote, 2006).

De sympatische hyperactiviteit, stressgeïnduceerd en gekenmerkt door verhoogde concentraties aan

adrenaline, noradrenaline, cortisol en corticotropine-releasing factor, vormt de efferente component

van drie verschillende inhibitorische reflexbogen die de GI motiliteit, secretie en bloedvloei

beïnvloeden (Torfs, 2012). Het zijn het betrokken darmsegement en de intensiteit van de nociceptieve

stimulus die bepalen via welke pathway de signalisatie gebeurt en dus ook hoe lang de ileus zal

aanhouden. Allereerst onderscheidt men neurale inhibitie van de motiliteit via activatie van de entero-

enterische reflexboog, een ultrakorte reflex (Holte en Kehlet, 2000). Ten tweede is er de spinale

inhibitorische reflexboog, een laagdrempelige reflex met calcitonine gene-related peptide als

belangrijkse neurotransmitter, die de motiliteit van het GI stelsel slechts kort zal onderbreken (Holzer

et al., 1992). Intestinale manipulatie werkt in via een derde reflexboog en dit veroorzaakt een

verlengde inhibitie van de GI motiliteit, slechts gedeeltelijk omkeerbaar door toediening van adrenerge

antagonisten. Intensere stimuli activeren namelijk een hoogdrempelige supraspinale reflexboog met

stimulatie van specifieke kernen in de medulla oblongata en de hypothalamus (Holte en Khelet, 2000;

8

Boeckxstaens en De Jonghe, 2009). Corticotropine-releasing factor speelt een cruciale rol als centrale

neurotransmitter in deze supraspinale reflexboog en zou preganglionaire neuronen in het thoracale

ruggenmerg stimuleren, met vervolgens efferente signalen via de nervus splanchnicus en

mesenteriale zenuwen. De inhibitorische effecten zijn tweeledig en worden veroorzaakt door een

verhoogde vrijstelling van noradrenaline. Dit catecholamine bindt en activeert enerzijds α2-

adrenoreceptoren op de cholinerge neuronen met een daling van de presynaptische vrijstelling van

acetylcholine in de plexus van Auerbach tot gevolg (Luckey et al., 2003a). Anderzijds wekt

noradrenaline een inhibitorische postsynaptische potentiaal op in de submucosale neuronen.

Bijkomstig zal intense stimulatie een inhibitorische, vagaal gemedieerde pathway in gang zetten,

waarbij de nervus vagus een synaps vormt met NO en vasoactieve intestinale polypeptide

producerende neuronen (Rakestraw, 2002; Boeckxstaens en De Jonge, 2009).

2.1.2 Dopaminerge hyperactiviteit

Door Gerring en Hunt (1986) werd aangetoond dat toediening van metoclopramide, een dopamine

antagonist, een volledig herstelde coördinatie van de motiliteit van de maag en de proximale dunne

darm tot gevolg heeft. Dit zou kunnen wijzen op een mogelijke rol van dopamine en zou toe te

schrijven zijn aan interactie met dopaminerge receptoren op zenuwcellen en gladde spiercellen, maar

ook aan een directe agoniserende werking op de adrenerge receptoren met een versterkt

sympaticomimetisch effect tot gevolg door vrijstelling van noradrenaline. Samengevat heeft dopamine

een tweeledige actie, met enerzijds een inhiberend effect op de proximale GI delen en anderzijds een

stimulerend effect op het colon door regionale verschillen in perifere DA1- en DA2-receptor verdeling

(King en Gerring, 1988).

2.1.3 Parasympatische hypoactiviteit

Tijdens chirurgie worden voornamelijk splanchnische afferente zenuwvezels geprikkeld en deze

parasympatische (cholinerge) hypoactiviteit leidt tot een daling van de GI motiliteit (Koenig en Cote,

2006). Dit werd bevestigd door de waarneming dat toediening van capsaïcine ter hoogte van de

prevertebrale ganglia wel leidt tot verbeterde postoperatieve GI motiliteit, in tegenstelling tot perivagale

toediening van deze nociceptor stimulerende stof (Bauer en Boeckstaens, 2004). Ruckebusch en

Roger (1988) toonden ook aan dat carbachol, een parasympaticomimeticum, de motiliteit van ileum,

cecum en colon stimuleert.

2.2. INFLAMMATOIRE MECHANISMEN

De inflammatoire mechanismen zijn verantwoordelijk voor de subacute of late fase van POI, met een

langdurige reductie van elektrische activiteit. Hierbij denkt men aan een rol van een populatie

macrofagen die onder normale omstandigheden in de tunica muscularis verblijft, maar inactief is (Kalff

et al., 1999a). Bij chirurgische manipulatie van darmweefsel komen onvermijdelijk substanties vrij,

zoals lipid mediatoren en degradatieproducten van de extracellulaire matrix (Bauer, 2008). De

macrofagen secreteren hierop verscheidene cytokines en chemokines. De expressie van intracellular

9

adhesion molecule 1 (ICAM-1), tumor necrosis factor α (TNFα), interleukine-1 (IL-1) en IL-6 wordt

opgereguleerd, hetgeen leidt tot een infiltratie van leukocyten uit de systemische circulatie (Kalff et al.

1999a, 1999b). Deze leukocyten doen nog meer mediatoren vrijkomen, waarbij men een toename van

het cyclo-oxygenase 2 (COX-2) ziet en ook een verhoogde expressie van het induceerbare

stikstofoxide synthase (iNOS). Prostanoïden en NO, kinetisch actieve producten, ontstaan uit de

reacties gekatalyseerd door deze enzymes en tasten de contractiliteit van de gladde spiercellen aan

(Josephs et al., 1999; Kalff et al., 2000; Schwarz et al., 2001).

Opmerkelijk is het feit dat de inflammatoire reactie niet beperkt blijft tot het gemanipuleerde

darmsegment, maar dat de manipulatie daarentegen resulteert in een panenterische

ontstekingsreactie en een motordysfunctie in delen van het GI stelsel die niet direct betrokken waren

bij de ingreep of manipulatie. Manipulatie van het colon bijvoorbeeld, induceert een inflammatoire

respons in de muscularis van de dunne darm die geïnitieerd en onderhouden wordt door

lipopolysaccharide (LPS) release van het colon (Türler et al., 2007). Inflammatie is vooral uitgesproken

ter hoogte van tunica serosa, tunica muscularis en de plexus van Auerbach (Sanchez, 2010; Torfs,

2012).

Nochtans is gebleken dat paarden die een succesvolle tweede celiotomie ondergaan, vaak herstellen

van deze tweede ingreep zonder enige tekenen van POI. Aangezien deze paarden even lang op de

operatietafel doorbrachten en eenzelfde mate van intestinale manipulatie ondergingen, is dit in strijd

met de huidige inzichten wat betreft de rol van inflammatie in de pathofysiologie van POI (Freeman et

al., 2000; Freeman en Schaeffer 2005). Volgens The et al. (2008) is de mate van inhibitie van

spiercontractiliteit namelijk rechtstreeks gecorreleerd met de mate van leukocyteninfiltratie, hetgeen op

zijn beurt afhangt van de mate van intestinale manipulatie.

Het uitvoeren van een ingreep via laparoscopie heeft in de humane geneeskunde tot positieve

resultaten geleid en minimaal-invasieve chirurgie zou ook bij het paard een oplossing kunnen zijn om

POI te omzeilen (Piskun et al., 2001).

10

3. ROL VAN KOOLSTOFMONOXIDE (CO)

3.1. HAEM METABOLISME

Koolstofmonoxide (CO) is een diatomische molecule met een laag moleculair gewicht, gevormd door

een polaire anorganische verbinding tussen zuurstof en koolstof. Dit geurloos en kleurloos gas is

vooral berucht om zijn potentieel toxische effecten bij exogene opname, eventueel zelfs leidend tot

sterfte indien de carboxyhemoglobine (CO-Hb) levels een bepaalde grens overschrijden. Symptomen

van hypoxie beginnen op te treden vanaf 20% CO-Hb en sterfte treedt meestal op tussen 50 en 80%

CO-Hb (Smith, 1986; Von Berg, 1999).

Eind jaren ’60 is echter gebleken dat CO ook een endogeen bijproduct van het haem metabolisme is,

waarbij het haem oxygenase (HO) enzyme de snelheidsbepalende stap katalyseert bij de omzetting

van haem tot CO, bilirubine en ijzer (Tenhunen et al., 1968). Indien men CO uit de omgeving niet in

rekening brengt, ontstaat het merendeel van het bloed CO-Hb gehalte uit deze endogene productie,

overeenkomend met CO levels van 0.4 tot 1% in het bloed (Von Berg, 1999). Men schat dat 85% van

de endogene CO productie afkomstig is van het haem metabolisme, terwijl de overige fractie ontstaat

uit andere processen, zoals oxidatie van vetten en een cytochroom p450-afhankelijk xenobiotisch

metabolisme (Ryter et al., 2006). In tegenstelling tot het HO-2 isozyme dat constitutief tot expressie

komt in verschillende weefsels, is HO-1 induceerbaar. Deze laatste isovorm is in het

spijsverteringsstelsel dan ook enkel detecteerbaar na stimulatie van het weefsel onder andere door

oxidatieve stress, hypoxie of inflammatie. Verhoogde aanmaak zal dus eerder ontstaan in

beschadigde weefsels, met als hoofddoel bescherming tegen schade veroorzaakt door acute en

chronische inflammatie (Choi en Alam, 1996). HO-2 komt ook onder basale omstandigheden tot

expressie in onder andere lever, milt en nieren, met een opvallende overvloed in hersenen en testes

(Maines, 1997). In het spijsverteringsstelsel worden opvallend hoge levels tot expressie gebracht in

neuronen van de pylorussfincter en de ileocaecale sfincter. Bovendien is HO-2 ook aanwezig in de

epitheelcellen van de mucosa, in de gladde spiercellen, in het endotheel van bloedvaten en in de

interstitiële cellen van Cajal (ICC) (Gibbons et al., 2013). Men zou voor het GI stelsel kunnen stellen

dat via HO-1 bescherming tegen schade en inflammatie in de hand gewerkt wordt en via HO-2 eerder

neuromodulatie en het bepalen van de membraanpotentiaal in gladde spiercellen.

Zoals te zien is in figuur 1, katalyseren beide iso-enzymes dezelfde nicotinamide adenine dinucleotide

fosfaat (NADPH)-afhankelijke reactie. Het gevormde biliverdine wordt vervolgens verder gereduceerd

tot bilirubine door het biliverdine reductase.

In afwezigheid van HO-1, of wanneer HO-1 slechts op lage levels tot expressie wordt gebracht, kan

men een significant verminderde weerstand tegen stress waarnemen. Muizen die homozygoot

negatief zijn voor het HO-1 allel sterven vaak in utero of komen snel postnataal te overlijden (Poss en

Tonegawa, 1997). Bij de mens is een HO-1 deficiëntie bekend die leidt tot allerhande pathologieën

(Yachie et al., 1999; Radhakrishnan et al., 2011). De beschermende rol van HO-1 in

inflammatiemodellen werd voor een heleboel organen aangetoond, zo ook voor het GI stelsel (Wang

et al., 2001).

11

Fig. 1: Overzicht van het haem metabolisme.

Koolstofmonoxide (CO) is een product dat vrijkomt bij de afbraak van haem door hetzij haem-

oxygenase-1 (HO-1), hetzij HO-2, waarbij NADPH als cofactor optreedt. Regulatie van HO-2 zou

optreden als respons op zenuwactiviteit, activatie van Ca2+

calmoduline of glucocorticoïden. HO-1

activiteit wordt versterkt door verhoogde eiwitexpressie bij inflammatie en schade enerzijds, en door

grotere beschikbaarheid van het substraat haem anderzijds. Vrij ijzer en biliverdine, later omgezet tot

bilirubine door het biliverdine reductase, zijn andere producten die resulteren uit dit proces (Gibbons et

al., 2013).

3.2. EFFECTEN VAN CO

Het is pas toen men begreep dat bepaalde anti-inflammatoire en anti-oxidatieve eigenschappen van

HO-1 niet enkel toe te schrijven zijn aan de galpigmenten biliverdine en bilirubine (Sarady-Andrews et

al., 2005; Bellner et al., 2011), dat CO meer aandacht is beginnen krijgen. Het is namelijk gebleken

dat lage dosissen CO duidelijke effecten teweegbrengen in intracellulaire signalisatieprocessen,

uiteindelijk resulterend in anti-inflammatoire, antiproliferatieve, antiapoptotische en anticoagulatieve

effecten (Ryter et al., 2006). De verhoogde HO-1 levels die men ziet na trauma of inflammatie

beschermen tegen verdere schade, maar deze respons is variabel in duur en grootte, vandaar de

hypothese dat therapie met CO deze activiteit zou kunnen ondersteunen, vervangen of herstellen

(Motterlini en Otterbein, 2010). Omdat het gas kan diffunderen door membranen en op die manier

receptoren op het celoppervlak kan bypassen, is het een ideaal signaalmolecule voor snelle modulatie

van fysiologische processen. De synthese en de release van CO door cellen worden rechtstreeks

bepaald door de beschikbaarheid van haem en door de expressie en activiteit van HO (Gibbons et al.,

2013). De mechanismen waarlangs CO zijn fysiologische effecten uitoefent zijn niet goed

gedefinieerd, maar men gelooft dat modulatie van soluble guanylaat cyclase (sGC) activiteit en

modulatie van mitogen-acivated proteine kinase (MAPK) activatie de belangrijkste zijn (Figuur 2).

12

Fig. 2: Mogelijke signalisatie pathways geactiveerd door CO, met weefselbescherming als resultaat.

CO kan het soluble guanylaat cyclase activeren, hetgeen resulteert in productie van cyclisch

guanosine monofosfaat (cGMP). Ook mitogen-activated proteïne kinase (MAPK) pathways kunnen

gemoduleerd worden door CO, met inbegrip van p38 MAPK, ERK en JNK. Naargelang het

onderzoeksmodel blijken de MAPK pathway en de sGC pathway elkaar al dan niet te beïnvloeden.

Het kan niet uitgesloten worden dat CO nog op andere heme-afhankelijke targets een effect zou

kunnen hebben. De anti-inflammatoire effecten van de molecule worden toegeschreven aan de

downregulatie van de productie van pro-inflammatoire cytokines via p38 MAPK-afhankelijke pathways.

Ook heat shock factor 1 (HSF1) en heat shock protein 70 (HSP70) zouden als intermediairen dienst

kunnen doen. Andere mogelijke fysiologische effecten van CO zijn weefselspecifieke inhibitie van

zowel apoptose, cellulaire proliferatie als thrombose (Ryter et al., 2006).

3.2.1. Vasodilatorisch en antithrombotisch

De sterke metaalbindende eigenschappen van koolstofmonoxide zorgen ervoor dat de molecule kan

binden aan verschillende haembevattende metalloproteines zoals myoglobine, cytochroom c,

cytochroom P450, nitraat oxide synthase (NOS), catalase, prostaglandine H synthase en NADPH

oxidase (Nox) (Gibbons et al., 2013). Het bekendste metalloproteïne dat gebonden kan worden is

ongetwijfeld haemoglobine, aangezien de alom bekende toxiciteit resulteert uit binding van CO aan

het haem-ijzer van deze molecule, resulterend in de inhibitie van de binding van zuurstof. Op dezelfde

manier bindt CO ook aan het haem-ijzer van sGC met vorming van een hexagecoördineerd complex,

hetgeen leidt tot een toename in productie van cyclisch guanosine monofosfaat (cGMP) (Furchgott en

Jothianandan, 1991). Door de stijging in cGMP kan het cGMP-afhankelijke proteïne kinase I

geactiveerd worden, een enzyme dat de concentratie aan intracellulair Ca2+

doet dalen via ionkanalen

en op die manier een relaxatie van de gladde spiercellen en vasodilatatie in het maagdarmstelsel

teweegbrengt (Utz en Ullrich, 1991; Carvajal et al., 2000). Ook inhibitie van plaatjesaggregatie wordt

13

gemedieerd via de sGC/cGMP pathway en verklaart de anti-thrombotische effecten van CO (Brüne en

Ullrich, 1987). Ook een invloed op cyclisch adenosine monofosfaat (cAMP) via regulatie van

fosfodiësterases wordt verondersteld (Denninger en Marletta, 1999; Middelhaufe et al., 2012). CO zou

nog op andere manieren de vasculaire functie kunnen regelen, onder andere via inhibitie van

cytochroom P450 en activatie van calciumafhankelijke kaliumkanalen (Wang et al., 1997).

3.2.2. Anti-inflammatoir

De anti-inflammatoire eigenschappen van CO kunnen verklaard worden via verschillende pathways

die deels overlappen. De voornaamste is de MAPK pathway, meerbepaald de mitogen-activated

proteine kinase kinase 3 (MKK-3)/p38 MAPK pathway, betrokken bij bescherming tegenover

stresssituaties (Otterbein et al., 2000). In tegenstelling tot sGC biedt MAPK geen rechtstreekse

bindingsplaats voor CO en zou dus beschouwd moeten worden als een meer downstream pathway

eerder dan als een directe target (Ryter en Otterbein, 2004). Uit onderzoek op zowel celculturen als

proefdiermodellen blijkt dat de expressie van sommige pro-inflammatoire cytokines zoals IL-6, TNF-α

en IL-1β en de expressie van chemokines zoals macrophage inflammatory protein 1 (MIP-1) geremd

wordt, terwijl productie van anti-inflammatoire cytokines zoals IL-10 net gestimuleerd wordt (Otterbein

et al., 2000). In een andere studie werd aangetoond dat activatie van p38 MAPK door CO de nucleaire

translocatie van heat shock factor 2 (HSF2) promoot, een transcriptiefactor die de expressie van heat

shock proteïne 70 (HSP70) stimuleert (Kim et al., 2005). Bescherming tegen lipopolysacharide-

geïnduceerde sepsis in muizen kan verklaard worden via de JNK pathway en de AP-1

transcriptiefactor (Morse et al., 2003). De effecten zijn soms moeilijk aan één pathway toe te schrijven

en men vermoedt dat cGMP het p38 MAPK kan activeren (Otterbein et al., 2003b).

In verscheidene modellen werd ook de expressie van granulocyte-macrophage colony stimulating

factor (GMCSF) beïnvloed door CO. Dit glycoproteïne stimuleert de proliferatie en differentiatie van

hematopoëtische stamcellen, is een belangrijke factor in fagocytose en antitumor immuniteit en

stimuleert bovendien de secretie van pro-inflammatoire cytokines en mediatoren (Reed en Whitsett,

1998).

Bijkomende verklaringen voor anti-inflammatoire effecten zijn downregulatie van Toll-like receptor

(TLR) activatie (Nakahira et al., 2006), inhibitie van NADPH:oxidase afhankelijke signalisatie en

andere pathways zoals HSF-1 en Egr-1/PPARy (Kim et al., 2005; Bilban et al., 2006).

3.2.3. Anti-apoptotisch

In vitro is aangetoond, hoewel niet voor alle celtypes, dat apoptose geïnitieerd door TNF-α kan

vermeden worden door exogene toediening van CO. In endotheliale cellen vereist dit de p38 MAPK

pathway en modulatie van NF-κB signalisatie (Brouard et al., 2000; Zhang et al., 2003a). Ook in een in

vivo model van longschade door ischemie/reperfusie (I/R) zijn deze anti-apoptotische effecten

gereproduceerd. Activatie van de MKK3/p38α MAPK pathway resulteert in een inhibitie van Fas/Fas

ligand, caspases, propapopototische Bcl-2 proteïnes en cytochroom c release (Zhang et al., 2003b).

Bij te sterk verhogen van de dosis in vivo zorgt de toxiciteit van CO weliswaar voor apoptische

processen ter hoogte van het hersenweefsel (Ryter et al., 2006).

14

Andere targets voor CO in cellen onderhevig aan zuurstofafhankelijke stress zijn STAT3 en

fosfatidylinositol-3-kinase/Akt pathways en downregulatie van NADPH:oxidase afhankelijke ROS

vorming (Ryter et al., 2013).

3.2.4. Antiproliferatief

In vasculaire gladde spiercellen zorgt CO voor verhoogde cGMP levels en een vermindering van de

expressie van groeifactoren zoals endotheline-1 (ET-1) en platelet-derived growth factor B (PDGF-B)

(Morita et al., 1995). Via cGMP blijkt de expressie van E2F-1, een transcriptiefactor die een

belangrijke rol speelt in controle van de celcyclus, onderdrukt te worden (Morita et al., 1997).

Meerbepaald is het inhibitorische effect van CO op proliferatie van gladde spiercellen volgens

Otterbein et al. (2003a) gelinkt aan sGC-afhankelijke activatie van het p38/MAPK.

3.3. INHALATIE VAN EXOGEEN CO

Verschillende studies hebben aangetoond dat inhalatie van lage dosissen (<500ppm)

koolstofmonoxide beschermende effecten heeft gelijkend op HO-1 inductie. Dit werd eerst aangetoond

in een heleboel andere orgaansystemen, vooraleer het belang ervan in het kader van POI werd

onderzocht.

In 1999 werd voor het eerst ontdekt dat lage dosissen geïnhaleerd CO beschermend zijn tegenover

hyperoxie geïnduceerde longschade in ratten (Otterbein et al., 1999). In 2001 werd aangetoond dat

muizen kunnen gered worden van ischemische longschade door CO-inhalatie. Dit gebeurt via activatie

van het sGC en suppressie van de PAI-1 (plasminogen activator inhibitor-1) inductie in mononucleaire

fagocyten, leidend tot een derepressie van de fibrinolytische as. Sarady et al. (2004) toonden aan dat

overlevingskansen van muizen na challenge met een lethale dosis lipopolysaccharide verhoogd

werden na inhalatie van CO. Andere aangetoonde effecten zijn voorkomen van multipel orgaan falen

na hemorrhagische shock in muizen (Zuckerbraun et al., 2005) en verbetering van longfibrose in

muizen behandeld met het chemotherapeuticum bleomycine (Zhou et al., 2005).

Toch werden ook negatieve resultaten gerapporteerd door Clayton et al. (2001) en Ghosh et al.

(2005).

In verschillende onderzoeken met betrekking tot het GI stelsel heeft men gewerkt met een protocol

waarbij CO geïnhaleerd wordt gedurende 1 uur voor de ingreep en gedurende 24 uur na de ingreep.

Deze dosis en lengte van toediening hebben in verschillende in vivo modellen, waaronder modellen

voor POI, significant positieve effecten teweeggebracht.

In een I/R model van een getransplanteerde dunne darm ziet men een behoud van de

microvascularisatie, downregulatie van pro-inflammatoire cytokines en een inhibitie van apoptose van

vasculaire cellen en intestinale epitheelcellen. Aangezien een inhibitor van sGC de gunstige effecten

volledig teniet kan doen, zijn deze effecten vermoedelijk sGC/cGMP gemedieerd. Op moleculair

niveau ziet men een onveranderde endogene stijging van HO-1 en mRNA levels voor IL-6, ICAM-1,

COX-2 en iNOS die minder sterk en minder snel na de operatie pieken (Nakao et al., 2003a).

Moore et al. (2003) onderzochten als eerste het effect van CO-inhalatie in het specifiek kader van de

15

POI problematiek. De groep muizen die CO inhaleerden voor en na intestinale manipulatie had hier

een HO-1 concentratie die reeds op 3uur na de operatie piekte en die 300% hoger was dan in de

controlegroep. Op de expressie van IL-6, een cytokine dat een centrale rol speelt in de initiatie van de

leukocyten recruitement en extravasatie in de muscularis van de dunne darm, heeft CO slechts een

posttranscriptioneel effect. Men mag echter niet vergeten dat IL-6 ook beschouwd wordt als een anti-

inflammatoir cytokine en belangrijk kan zijn voor de controle van acute inflammatoire processen (Xing

et al., 1998), wat de relatief weinig gedaalde spiegels van IL-6 zou kunnen verklaren.

Ook andere protocols zijn werkzaam gebleken wat betreft effect op darmmotiliteit in vivo. Volgens

Moore et al. (2005) is ook de toediening van 75 ppm CO gedurende minstens 3 uur voor de ingreep

nog steeds effectief in de preventie van POI en dit zowel bij de rat als bij het varken. Ook 250 ppm

gedurende 1 uur preoperatief verbetert de GI transit, maar is minder effectief. Bij beide dosissen

worden geen toxische effecten gemerkt en het bloedonderzoek is volledig normaal. Enkel creatine

fosfokinase (CPK) is gestegen, maar dit blijkt geassocieerd te zijn met de ingreep zelf. Ook CO-Hb

gehaltes in de met CO behandelde dieren zijn kort na behandeling gestegen, maar ondergaan een

daling in de tijd waardoor na 24uur geen verschil meer is met onbehandelde dieren. De CO-Hb levels

bedroegen in het onderzoek door Moore et al. gemiddeld 6%, gehaltes die bij de mens niet schadelijk

zijn. Gehaltes aan leukocyten in het bloed zijn niet gestegen in behandelde groepen, hetgeen zou

kunnen wijzen op een vermindering van de systemische stressrespons.

Opvallend is dat een verbetering in contractiele functie na CO-inhalatie niet gepaard gaat met een

vermindering in cellulair infiltraat (Nakao et al., 2003b; Moore et al., 2003, 2005). Dit is een

onverwacht gegeven, aangezien reeds aangetoond is dat het tijdstip van optreden en de grootte van

het leukocytaire infiltraat sterk gecorreleerd zijn met het begin en de mate van ileus (Kalff et al.,

1999b). Deze gegevens zijn suggestief voor een inwerking van CO op andere elementen van de

inflammatoire cascade dan deze geassocieerd met leukocyten recruitment.

3.4. INTRAPERITONEALE INSTILLATIE VAN CO-GESATUREERDE OPLOSSING

Na aanmoedigende resultaten bij het gebruik van CO-inhalatie, werd de hypothese naar voren

geschoven dat peritoneale lavage met een vloeistof waarin CO is opgelost, een bruikbaar en handiger

alternatief zou kunnen zijn voor de preventie van POI. Een CO-oplossing is namelijk reeds

beschermend gebleken tegen schade door ischemie/reperfusie in orgaantransplanten, onder andere

door een verbetering van de bloedvloei en de mucosale barrièrefunctie van het transplant (Nakao et

al., 2006a).

Volgens Nakao et al. (2006b) kan het voorkomen van POI bij muizen significant verbeterd worden

door het kort vullen van het abdomen met 1,5 ml CO-gesatureerde Ringer Lactaat oplossing. CO-

gesatureerde oplossingen zijn niet commercieel beschikbaar en bij het equilibreren van Ringer Lactaat

met 100% CO bekomt men een vloeistof die ongeveer 1200 μM CO bevat. De anti-inflammatoire

effecten, waarschijnlijk sGC-afhankelijk, komen tot uiting via een daling van IL-1β, COX-2, iNOS,

ICAM-1 en TLR-4, maar er blijkt geen invloed te zijn noch op de expressie van MCP-1, IL-6 en TLR-9,

noch op HO-1 expressie. Een verklaring voor het feit dat CO wel een invloed heeft op TLR-4, een

receptor die verantwoordelijk is voor cellulaire responses op LPS, maar geen invloed heeft op TLR-9,

16

een receptor die verantwoordelijk is voor cellulaire activatie als respons op bacterieel DNA, is nog niet

gevonden. Expressie van IL-10 stijgt significant bij de behandelde dieren en bevestigt nogmaals de

anti-inflammatoire eigenschappen van CO, ook indien intraperitoneaal toegediend via een oplossing.

Een invloed op p38/MAPK is niet aangetoond en men gaat uit van een invloed op NFkB, ERK en JNK

pathways.

3.5. INTRAPERITONEALE TOEDIENING VAN CO-GAS

Intraperitoneale continue toediening van 2l/minuut van 250ppm CO blijkt bij ratten beschermend te

werken tegenover schade aan de darm door LPS. Het zou een meer praktische manier kunnen zijn

om CO toe te dienen en ook hier worden geen toxische effecten waargenomen. De anti-oxidatieve,

anti-inflammatoire en anti-apoptotische effecten van CO worden toegeschreven aan regulering van de

p38 MAPK pathway (Liu et al., 2010). Dit dient verder onderzocht te worden in het kader van POI.

3.6. INTRAPERITONEALE TOEDIENING VAN CO-RELEASING MOLECULES

Om het risico op toxiciteit zo laag mogelijk te houden, heeft men recentelijk gezocht naar nog andere

manieren om CO gecontroleerd toe te dienen aan biologische systemen. Wateroplosbare CO-

releasing molecules (CORM’s) zijn hier een voorbeeld van. CORM-3 is een transitie metaalcarbonyl

en een snelle CO releaser. De vasorelaxerende eigenschappen ervan zijn gemedieerd door

sGC/cGMP en kaliumkanalen. In macrofagen en microgliacellen heeft het een suppressief effect op

cytokine- en nitrietproductie (Sawle et al., 2005; Bani-Hani et al., 2006). CORM-A1 is een

boronbevattend carbonaat en een trage CO releaser, waarvan de farmacologische effecten enkel in

vitro zijn onderzocht maar beloftevol zijn (Motterlini et al., 2005).

In een onderzoek door De Backer et al. (2009) wordt het effect van intraperitoneale administratie van

zowel trage als snelle CORM’s getest in het kader van POI bij de muis. Hieruit blijkt dat beide types

CORM’s de ontwikkeling van POI kunnen voorkomen, maar dat de voorkeur om verschillende redenen

naar CORM-3 gaat. Ten eerste bedraagt de hoogste dosis van CORM-A1 die geen toxische CO-Hb

levels tot gevolg heeft 15 mg/kg, daar waar een equimolaire dosis van 40 mg/kg CORM-3 nauwelijks

een effect heeft op de CO-Hb levels. Dit verschil zou te wijten kunnen zijn aan de langere

halfwaardetijd van de trage CORM, maar verder farmacologisch onderzoek is nodig. Ten tweede is de

verbetering in intestinale contractiliteit iets meer uitgesproken bij de snelle CORM-3. Zoals reeds

aangetoond in vivo door Urquhart et al. (2007), verminderen CORM’s de leukocyteninfiltratie door

vermindering van de interactie tussen leukocyten en endotheel. Consistent met de veronderstelde

anti-inflammatoire effecten ziet men een upregulatie van pro-inflammatoire cytokines, chemokines en

iNOS en een downregulatie van het anti-inflammatoir cytokine IL-10 in de muscularis. De effecten

blijken deels gemedieerd te zijn door inductie van HO-1 expressie en activiteit, vermoedelijk door

upregulatie van de p38 MAPK pathway en een downregulatie van de ERK1/2 MAPK pathway. JKN

wordt daarentegen niet beïnvloed. De HO-1 inductie lijkt bovendien een vroege oxidatieve ‘burst’ in de

mucosa ten gevolge van intestinale manipulatie te reduceren, waardoor de integriteit van de mucosa

beter behouden wordt en er minder kans is op translocatie van endotoxines naar de muscularis. (De

Backer et al., 2009).

17

Ondertussen zijn nieuwere CORM’s ontwikkeld en is hun effect in vivo onderzocht. Molecules die

oplosbaar zijn in DMSO veroorzaken in vivo toxische effecten op gladde spiercellen en macrofagen,

ondanks een sterke vasorelaxerend effect in vitro. Met het oog op toekomstige farmacologische

toepassing is het daarom van belang om de wateroplosbaarheid van CORM’s te garanderen en de

CO release snelheid te controleren (Motterlini et al., 2013).

18

4. ROL VAN CRF-RECEPTOREN

4.1. CRF-PEPTIDE FAMILIE

Corticotropine-releasing factor (CRF), ook corticotropine-releasing hormoon (CRH) of corticoliberine

genoemd, is een peptidehormoon van 41 aminozuren dat centraal geproduceerd wordt in de

hypothalamus en vervolgens wordt vrijgegeven in de portale bloedvaten ter hoogte van de porta

externa van de mediane kam. Na het bereiken van de hypofyse bindt het aan CRF1-receptoren,

gelokaliseerd op de corticotrope cellen in de adenohypofyse, waardoor adrenocorticotroop hormoon

(ACTH) wordt vrijgegeven. Dit hormoon stimuleert op zijn beurt de secretie van o.a. glucocorticoïden

ter hoogte van de bijnier, de laatste stap in de stimulatie van de hypothalamus-hypofyse-bijnier-as

(hypothalamic-pituitary-adrenal axis of HPA-as) (Lightman, 2008). Naast deze sleutelrol in de regulatie

van de endocriene respons op stress, heeft CRF ook een resem aan andere rollen in de modulatie

van stressgereguleerde veranderingen in autonome, viscerale, immune en gedragsfuncties (Stengel

en Taché, 2010). Het neuropeptide wordt centraal tot expressie gebracht met als belangrijkste

lokalisaties de paraventriculaire nucleus (PVN) van de hypothalamus, de cerebrale cortex, de cortex

van de amygdala en van de hippocampus en de kern van Barrington in de pons. Ook in de periferie

wordt CRF tot expressie gebracht bij zowel mens als dier, namelijk in het GI stelsel, het enterisch

zenuwstelsel, het hart, de longen, de testes en het vetweefsel (Taché en Bonaz, 2007). Stress,

centrale injectie van CRF en perifere injectie van CRF hebben allen dezelfde effecten tot gevolg: een

inhibitie van de motiliteit van maag en dunne darm enerzijds en een stimulatie van de motiliteit en de

secretie in het colon anderzijds (Stengel en Taché, 2009).

Andere leden van de CRF-familie zijn urocortine 1 of Ucn 1 (Vaughan et al., 1995), Ucn 2 (Reyes et

al., 2001) en Ucn 3 (Lewis et al., 2001), drie peptiden die elk een verschillende mate van

overeenkomst in sequentie vertonen met CRF en die doorheen de evolutie sterk bewaard zijn

gebleven (Lovejoy en de Lannoy, 2013).

4.2. CRF-RECEPTOREN

Er worden twee verschillende CRF-receptor subtypes onderscheiden, namelijk CRF1 en CRF2. Ze

behoren beiden tot de B1-subfamilie, een groep die receptoren bevat met zeven transmembranaire

domeinen. De fysiologische acties ervan zijn voornamelijk, maar niet exclusief, toe te schrijven aan

de koppeling van de liganden aan G protëines, hetgeen resulteert in een stimulatie van cAMP-

gemedieerde signalisatie cascades (Hauger et al., 2003). De effecten vertalen zich in verhoogde

intracellulaire Ca2+

gehaltes of activatie van fosfokinases A, B en C. Ook MAP kinases zoals ERK1/2

en p38/MAPK kunnen geactiveerd worden. Op die manier worden zowel neuronale, endotheliale,

endocriene, gladde spier-, immune als epitheliale cellen beïnvloed (Kiank et al., 2010). Elf alternatieve

splitsingsvarianten van CRF1-receptoren zijn geïdentificeerd bij de mens, naast nog drie andere bij de

rat, vier bij de muis en negen bij de hamster. Ook van de CRF2-receptor zijn verschillende varianten

gekend, namelijk drie bij de mens (2a, 2b and 2c) en twee bij knaagdieren (2a and 2b) (Hillhouse en

Grammatopoulos, 2006). De sequentie van CRF2a is zeer goed bewaard gebleven en is zowel bij

zoogdieren als amfibieën aanwezig (Dautzenberg et al., 2004), in tegenstelling tot het CRF2b dat een

19

meer recente evolutie heeft gekend en enkel gedetecteerd is bij zoogdieren, bovendien in minder

goed bewaarde vormen (Dautzenberg et al., 2001).

Ook de receptoren zijn niet exclusief centraal aanwezig en werden reeds over de gehele lengte van

het GI stelsel van knaagdieren geïdentificeerd. CRF1-receptor expressie is gelokaliseerd ter hoogte

van de myenterische en submucosale plexus in de dikke darm, terwijl CRF2-receptor expressie zich

voornamelijk bevindt aan de luminale zijde van de darmcrypten, op bloedvaten in de submucosa en

op myenterische neuronen. In de hersenen van de rat is vooral CRF2a van belang, terwijl in het GI

stelsel CRF2b de belangrijkste receptor is. Dit in tegenstelling tot de situatie bij de mens, met CRF2b en

CRF2c in de hersenen en CRF2a zowel perifeer als centraal. (Stengel en Taché, 2010).

4.3. AGONISTEN EN ANTAGONISTEN VAN CRF-RECEPTOREN

Beide CRF-receptoren vertonen verschillende farmacologische bindingseigenschappen. Het is het

verschil in affiniteit van de verschillende liganden die zorgt voor de duidelijk te onderscheiden effecten.

CRF heeft een hoge affiniteit voor CRF1-receptoren en een lage affiniteit voor CRF2-receptoren. Ucn 1

heeft een hoge affiniteit voor beide receptor subtypes, in tegenstelling tot Ucn 2 en Ucn 3 die

selectieve agonisten zijn van de CRF2-receptor (Hauger et al., 2003). Men kan dus stellen dat er geen

endogene ligand is die enkel aan de CRF1-receptor bindt. Toch is het mogelijk om dit receptorsubtype

selectief te activeren en de effecten ervan de analyseren dankzij de ontwikkeling van specifieke

agonisten zoals cortagine (Tezval et al., 2004) en stressin1-A (Rivier et al., 2007). Ook in de groep

antagonisten heeft men aspecifieke en specifieke molecules. Astressin is een voorbeeld van een

aspecifieke antagonist en zal daarom binden op beide receptorsubtypes (Martínez et al., 1997). Ook

α-helical CRF9-14 is een aspecifieke antagonist (Britton et al., 1986). CP-154,526 is wel een selectieve

CRF1-receptor antagonist en dit nonpeptide blokkeert de CRF-gestimuleerde adenylaatcyclase

activiteit. (Schulz et al., 1996), net als NBI-27914 (Baram et al., 1997). Voorbeelden van specifieke

CRF2-receptor antagonisten zijn dan weer antisauvagine-30 (Rühmann et al., 1998) en astressin2-B.

Een overzicht van de agonisten en antagonisten die van belang zijn voor deze scriptie zijn

weergegeven in tabel 2.

CRF1-receptor CRF2-receptor

Agonisten en

endogene liganden

CRF (hoog); Ucn 1 (hoog);

cortagine; stressin1-A

CRF (laag); Ucn 1 (hoog); Ucn 2; Ucn 3

Antagonisten Astressin; α-helical CRF9-41;

CP-154,526; NBI 27914

Astressin; astressin2-B; antisauvagine-30

Tabel 2: De belangrijkste agonisten en antagonisten van beide CRF-receptor subtypes.

Corticotropine-releasing-factor (CRF) heeft een hoge affiniteit voor de CRF1-receptor en een lage

affiniteit voor de CRF2-receptor. Ook urocortine 1 (Ucn 1) heeft een affiniteit voor beide receptoren,

maar deze is even hoog voor beide subtypes. De andere urocortines binden specifiek aan de CRF2-

receptor en als specifieke CRF1-agonisten kent men cortagine en stressin1-A.

Astressin is een aspecifieke CRF-receptor antagonist en kan dus beide receptor subtypes blokkeren.

CP-154,526, NBI 27914 en α-helical CRF9-41 zijn specifieke antagonisten van de CRF1-receptor,

astressin2-B en antisauvagine-30 zijn daarentegen specifieke antagonisten van de CRF2-receptor.

20

4.4. STRESSGERELATEERDE INVLOED OP HET GI STELSEL

Er wordt op twee manieren een stressgerelateerde invloed uitgeoefend op het GI stelsel: ten eerste

via een effect op de GI motiliteit, ten tweede via een effect op de functie van de mucosa waarbij de

inflammatoire component de belangrijkste is (Taché en Perdue, 2004). Onderzoek naar de specifieke

situatie bij het paard ontbreekt, maar wel werd recent aangetoond dat paarden met koliek verhoogde

serum cortisol gehaltes hebben (Mair et al., 2014).

4.3.1. Stressgerelateerde invloed op GI motiliteit

Ondanks het feit dat de effecten na intraveneus of intraperitoneaal toedienen van CRF dezelfde zijn

als en eenzelfde potentie hebben als de effecten gezien na intracerebroventriculaire of intracisternale

injectie, zijn soms verschillende locaties en mechanismen betrokken (Taché en Perdue, 2004).

4.3.1.1. Centraal

Verschillende stressoren blijken een vertraagde lediging van de maag te veroorzaken bij zowel dier als

mens en ook injectie van CRF of urocortines in cerebrospinaal vocht kan deze effecten imiteren

(Taché et al., 2001). Tijdens abdominale chirurgie worden belangrijke nuclei in de hersenen

geactiveerd, namelijk de PVN en het dorsaal vagaal complex in de hersenstam en deze zijn

verantwoordelijk voor het mediëren van de CRF-geïnduceerde inhibitie van de maagmotiliteit (Wang et

al., 2011). Onderzoek heeft aangetoond dat CRF1-receptoren in de hersenen een rol spelen in de

vroege fase van postoperatieve gastrische ileus bij de muis. Centrale injectie van de specifieke CRF1-

receptor antagonist CP-154,526 doet de postoperatieve vertraagde maaglediging volledig teniet en

bovendien vertonen CRF1-deficiënte muizen geen postoperatieve ileus. Een centrale rol van CRF1-

receptoren onafhankelijk van de HPA-as wordt verondersteld aangezien injectie van noch ACTH noch

corticosteroïden een invloed heeft op de maaglediging (Luckey et al., 2003b). Opvallend is dat Luckey

et al. (2003b) geen effect konden aantonen van astressin2-B, een selectieve CRF-2 antagonist,

wanneer deze subcutaan wordt toegediend. Wanneer CRF2-receptor antagonisten echter toegediend

worden in de hersenventrikels, kunnen zij wel voor een blokkering van deze inhibitie zorgen (Taché en

Million, 2006). CP-154,526 passeert de bloedhersenbarrière (Keller et al., 2002) en zou dus centraal

de CRF-geïnduceerde stimulatie van sympatische pathways verhinderen door een verminderde

stimulatie van de PVN in de hypothalamus (Imaki et al., 2001). Het is geweten dat CRF de vagale

efferente activiteit vermindert en dat acetylcholine de release van ghreline uit de maag stimuleert.

Daarom zou de postoperatieve gastrische ileus gemedieerd kunnen worden door een vermindering in

vagale efferente activiteit (Stengel en Taché, 2014).

Ook in de dunne darm vertragen zowel acute stress als centrale injectie van CRF of Ucn 1 de transit

en de motiliteit (Lenz et al., 1998), alhoewel dit minder uitgesproken is in vergelijking met de maag.

Een verklaring hiervoor zou kunnen zijn dat in de dunne darm de enterische controle van de motiliteit

relatief belangrijker is ten opzichte van autonome controle (Taché, 2002). Het gevolg van centrale

injectie van CRF of Ucn 1 is een verstoring van het migrerend myoëlektrisch complex patroon,

hetgeen volledig teniet kan gedaan door centrale injectie van astressin2-B, een specifieke CRF2-

receptor antagonist (Yin et al., 2008).

21

In het colon is de situatie anders en zorgt stress net voor een versterking van de motiliteit. Opnieuw

heeft centrale injectie van CRF of Ucn 1 dezelfde effecten tot gevolg, voornamelijk via activatie van

CRF1-receptoren, zoals aangetoond bij knaagdieren door Martínez et al. (2004). Ook hier gebeurt de

stimulatie van de motorfunctie onafhankelijk van de HPA-as.

4.3.1.2. Perifeer

De aanwezigheid van zowel CRF liganden als receptoren in maag en darmen wijst op het belang van

lokale signalisatie in het GI stelsel. De vertraging van maaglediging wordt gemedieerd via CRF2-

receptoren, terwijl de stimulatie van colonmotiliteit veroorzaakt wordt door binding van CRF1-

receptoren. Perifere injectie van CRF of Ucn 1, stoffen die een affiniteit vertonen voor beide

receptorsubtypes, veroorzaakt daarom simultaan een vertraagde maaglediging en een versterkte

colonmotiliteit in knaagdieren. Ucn 2 werkt daarentegen enkel in op CRF2 receptoren en zal daarom

enkel een vertraagde maaglediging veroorzaken zonder invloed op de dikke darm. Op dezelfde

manier stimuleren selectieve CRF1 agonisten als stressin1-A en cortagine de defaecatie, zonder effect

op maaglediging. Selectieve CRF2 antagonisten zoals astressin2-B en antisauvagine-30 blokkeren bij

perifere injectie selectief de CRF- en Ucn 1-geïnduceerde vertraging in maaglediging. Selectieve

CRF1 antagonisten zoals CP-154,256 en NBI 27914 inhiberen dan weer de CRF- en Ucn 1-

geïnduceerde stimulatie van colonfunctie in knaagdieren (Stengel en Taché, 2009).

Wat de dunne darm betreft blijkt niet enkel centrale, maar ook perifere injectie van CRF of Ucn 1 een

effect te hebben op de perifere CRF2-receptoren in duodenum en jejunum, met als resultaat een

verstoring van het migrerend myoëlektrisch complex patroon. Gelijkaardig aan de situatie na centrale

toediening, is astressin2-B een potente inhibitor van dit effect na perifere injectie, in tegenstelling tot

NBI-27914. Omdat deze specifieke CRF1-receptor antagonist de verstoorde motiliteit niet kan

beïnvloeden, beschouwt men CRF2 als belangrijkste receptorsubtype in de dunne darm (Yin et al.,

2008).

Samengevat ondersteunen bovenstaande gegevens de hypothese dat het CRF signalisatiesysteem

in het GI stelsel dienst doet als een lokale efferente effector van de interactie tussen hersenen en

maagdarmstelsel tijdens stress (Stengel en Taché, 2009).

De situatie na abdominale chirurgie blijkt niet volledig overeen te komen met bovenstaande

bevindingen. Omdat perifere toediening van de aspecifieke perifere receptor antagonist astressin in

staat is om postoperatieve inhibitie van maaglediging teniet te doen, wordt wel een perifere rol van

CRF-receptoren verondersteld (Martínez et al., 1999). Het verantwoordelijke receptorsubtype kan

echter enkel worden aangetoond met een specifieke antagonist en het zijn Luckey et al. (2003a) die

aantoonden dat perifere CRF2-receptoren geen rol spelen in de vroege fase van postoperatieve

gastrische ileus. Dit zou kunnen wijzen op verschillende betrokken pathways, afhankelijk van het feit

of de stressoren neurogeen of systemisch van aard zijn (Senba en Ueyama, 1999; Dayas et al.,

2001). Recenter werd een nieuwe hypothese naar voorgebracht, gebaseerd op bevindingen uit een

onderzoek door Nozu et al. (2010). Perifere CRF1-receptoren zouden coloncontractiliteit versterken en

viscerale hyperalgesie veroorzaken, en deze respons zou gemoduleerd worden door CRF2-

22

receptoren. Het is dus het evenwicht in activiteit tussen beide subtypes die de colonfunctie zou

kunnen bepalen als gevolg op stress.

4.3.2. Stress-gerelateerde invloed op mucosale barrière en intestinale inflammatie

Door de belangrijke hoeveelheid aan externe antigenen, de grote aantallen bacteriën en de vele

immuuncellen in de darm, is de mucosale barrière van essentieel belang om het darmlumen te

scheiden van de rest van het lichaam en om antigengeïnduceerde inflammatie te controleren. De

epitheellaag, voornamelijk bestaande uit enterocyten verbonden door tight junctions, speelt hierbij een

belangrijke rol (Tache en Perdue, 2004). Grote hoeveelheden mucus en antimicrobiële peptiden

gesecreteerd door deze intestinale epitheelcellen limiteren de bacteriële kolonisatie (Kiank et al.,

2010).

Op het einde van de vorige eeuw werd in verschillende complementaire onderzoeken het effect van

acute stress op de functie van de darmmucosa onderzocht in rattenmodellen. Wanneer

stressgevoelige ratten onderworpen worden aan acute stress, bijvoorbeeld immobilisatie of een i.p.

injectie met CRF, ziet men een stimulatie van de ionsecretie en een vermindering in barrièrefunctie.

Molecules van verschillende groottes worden dan intensiever vervoerd doorheen de weefsels, zowel

op een transcellulaire manier (doorheen enterocyten in endosomen), als op een paracellulaire manier

(tussen de tight junctions die de epitheelcellen verbinden) (Saunders et al., 1997; Kiliaan et al., 1998;

Santos et al., 1999). Het is gebleken dat α-helical CRF9-41, een nonselectieve CRF-receptor

antagonist, deze effecten kan omkeren. Ook voorbehandeling met adrenerge en cholinerge

antagonisten en een mastcelstabilisator kan deze effecten inhiberen. Mastcellen worden inderdaad

beschouwd als belangrijke spelers in de respons van het darmepitheel op stress en dit via ionsecretie

abnormaliteiten, verhoogde permeabiliteit voor macromolecules en slijmproductie (Farhadi et al.,

2007; Santos et al., 2008). Geactiveerde mastcellen in het colon brengen niet alleen CRF-receptoren

tot expressie (Wallon et al., 2008, Santos et al., 2008), maar ze kunnen ook zelf CRF en urocortines

vrijstellen (Theoharides et al., 2004). Het belang van mastcellen in stressafhankelijke verstoring van

de dikke darm barrière wordt nogmaals bewezen doordat mastceldeficiënte muizen geen verhoging in

permeabiliteit vertonen na stress en doordat permeabiliteitsveranderingen omkeerbaar zijn door

reconstitutie van mastcellen (Farhadi et al., 2007; Santos et al., 2008). Effecten van acute stress op

permeabiliteit worden slechts gedurende 24h bemerkt, waarna de situatie opnieuw normaal wordt

(Taché en Perdue, 2004).

De verhoogde permeabiliteit die gezien wordt na lokale immuunstimulatie hangt nauw samen met de

mate van intestinale inflammatie, aangezien een deficiënte intestinale barrière zorgt voor een

verhoogde aanvoer van antigenen tot in de lamina propria en een sterkere stimulatie van de

immuunrespons. Er wordt algemeen aangenomen dat activatie van de perifere CRF-

receptorsignalisatie in het GI stelsel een pro-inflammatoir effect heeft via de reeds besproken activatie

van mastcellen en mogelijks ook via activatie van andere immuuncellen zoals T-cellen, dendritische

cellen en macrofagen (Kiank et al., 2010). Bij ratten met peptidoglycaan-geïnduceerde colitis is CRF

expressie duidelijk upgereguleerd in inflammatoire, mesenchymale en neuronale cellen van het

caecum (Fitzpatrick et al., 2003). Via onderzoek bij mensen die lijden aan inflammatory bowel disease

23

(IBD) blijkt dat ook zij een verhoogde CRF-expressie vertonen in immunoreactieve cellen in de lamina

propria en in enterochromaffiene cellen. Dit blijkt bovendien positief gecorreleerd te zijn met de

intensiteit van de ziekte (Saruta et al., 2004). Kokkotou et al. (2006) en Gay et al. (2008) bevestigen

deze hypothese door aan te tonen dat muizen met een CRF-deficiëntie een verzwakte inflammatoire

respons vertonen. De rol van CRF1-receptoren wordt verondersteld aangezien ratten die

voorbehandeld worden met CRF1-antagonisten een reductie in aantal neutrofielen en eosinofielen in

het colon vertonen wanneer zij, zes weken na een geïnduceerde colitis, nociceptieve stress

ondergaan onder de vorm van herhaalde colorectale uitrekkingen (Saito-Nakaya et al., 2008). CRF2-

receptoren spelen vooral via Ucn 2 een rol in de modulatie van de inflammatie. Humane patiënten die

aan IBD lijden vertonen namelijk een verhoogde expressie van zowel Ucn 2 als CRF2-receptoren in

het colon (Moss et al., 2007). Ook ratten met colitis vertonen een verhoogde Ucn 2 expressie in

infiltrerende immuuncellen in het distale colon, geassocieerd met een compensatoire downregulatie

van CRF2-receptoren in de neuronen van de myenterische plexus (Chang et al., 2007). Volgens zowel

Kokkotou et al. (2006) als Moss et al. (2007) blijken CRF2-receptor deficiënte muizen minder vatbaar

voor een inflammatoire respons na inductie van colitis.

Fig 3.: Rol van centrale en perifere CRF signalisatie pathways die immuunprocessen reguleren.

Blootstelling aan centrale of perifere stressoren veroorzaakt een activatie van de HPA-as en/of

perifere CRF of urocortine release via o.a. veranderingen in het autonoom zenuwstelsel. Macrofagen

(Mφ), T-lymfocyten (T), mucosale mastcellen (MC), dendritische cellen (DC) en intestinale epitheliale

cellen (IECs) hebben voornamelijk een pro-inflammatoire respons tot gevolg. Pro-inflammatoire

cytokines versterken de inflammatie, verhogen de permeabiliteit en beïnvloeden de lokale neuronale

activiteit, hetgeen pijnperceptie en intestinale functie kan veranderen. Een toename in aantal

circulerende glucocorticoïden (GCs), catecholamines (norepinefrine (NE) en epinefrine (E)) en een

24

verminderde parasympatische activiteit, geïnduceerd door centraal CRF, oefenen anti-inflammatoire

effecten uit die de inflammatoire processen in het GI stelsel zullen tegenwerken (Kiank et al., 2010).

De effecten van CRF en de gerelateerde liganden op cellulair niveau worden samengevat in figuur 3.

Naast de reeds besproken effecten op mastcellen, moduleert CRF ook macrofagen met een

verhoogde productie van LPS-geïnduceerde cytokineproductie via CRF2-receptoren en een

verhoogde expressie van TLR-4 genen tot gevolg (Tsatsanis et al., 2007). In humane intestinale

epitheelcellen kan Ucn 2 een signalisatie via NFκB induceren na binding aan CRF2-receptoren,

hetgeen een sterk verhoogde IL-8 release veroorzaakt (Moss et al., 2007). Dendritische cellen,

belangrijke antigenpresenterende cellen, produceren zelf CRF en Ucn 1 en dit kan gestimuleerd

worden door commensale bacteriën (Koido et al., 2014).

Toch zijn er ook CRF- en mastcelonafhankelijke pathways die een rol zouden kunnen spelen, zoals

bepaalde proteases die waarschijnlijk afkomstig zijn uit de pancreas (Demaude et al., 2009).

Ook andere vormen van stress kunnen een invloed hebben op de functie van het maagdarmstelsel,

zoals trauma gedurende het vroege leven. Maternale deprivatie kan bijvoorbeeld een CRF-

geïnduceerde hyperresponsiviteit bij milde stress veroorzaken die afhankelijk is van CRF1-receptoren

en mastcelactivatie. Factoren uit de omgeving kunnen dus bijdragen tot de manier waarop het GI

stelsel van een volwassen individu reageert op stresssituaties. Ook chronische psychologische stress

kan zorgen voor het falen van de verdedigingsmechanismen van de gastheer, zelfs in naïeve dieren.

(Tache & Perdue, 2004).

25

Bespreking

Uit incidentiecijfers blijkt duidelijk dat postoperatieve ileus bij het paard een actueel probleem is. Tot

op de dag van vandaag is de behandeling gebaseerd op symptomatische ondersteuning en

medicamenteuze behandeling eerder dan op het voorkomen van het probleem.

Uit de literatuur blijkt dat koolstofmonoxide pas in de laatste decennia de aandacht heeft gekregen die

het hoogstwaarschijnlijk verdient, ondanks zijn negatieve bijklank. De effecten zijn zeer divers en ook

de pathways overlappen vaak. Anti-inflammatoire effecten zijn zeker aanwezig en deze zijn

waarschijnlijk de belangrijkste reden voor het remmend effect op de ontwikkeling van postoperatieve

ileus. Ondanks aanmoedigende resultaten na onderzoek van de effecten in verschillende

orgaanstelsels, ook bij een grotere diersoort zoals het varken, leek het lange tijd ondenkbaar om

dezelfde protocols op een veilige manier te kunnen testen bij de mens. De gasmolecule heeft een

hoge affiniteit voor verschillende biologische targets en is dus moeilijk te kwantificeren in complexe

systemen. Zowel de vrije CO concentratie die een cel bereikt en die diffundeert tot de intracellulaire

target, als de concentratie in de lichaamsvloeistoffen zoals het bloed, is niet gekend. Bovendien werd

CO in de uitgevoerde onderzoeken gedurende minimaal drie uren toegediend, hetgeen in

kliniekomstandigheden voor heel wat logistieke problemen kan zorgen. Werken met CO wordt

bovendien bemoeilijkt door de speciale vereisten wat betreft scavenging en monitoring. Er moet

immers gebruik gemaakt worden van een volledig gesloten systeem voor toediening van het gas om

contaminatie van de operatieruimte te voorkomen. Hoewel de levels van Hb-saturatie bij

therapeutische CO toediening significant lager blijven dan de levels die men ziet bij de gemiddelde

roker (5-13%), was men bang dat neurologische en cardiale schade nog steeds een probleem zouden

zijn, zelfs bij lage dosissen. Ondertussen is men hiervan afgestapt en heeft er reeds een klinische

studie plaatsgevonden bij mensen met als doel om de veiligheid van een protocol met 250 ppm CO na

te gaan. Als vervolg hierop zijn er op dit moment verschillende klinische studies aan de gang om de

specifieke effecten van het protocol op verscheidene humane orgaansystemen na te gaan. Ook de

preoperatieve inhalatie van CO in het kader van preventie van postoperatieve ileus is een concreet

plan en hiervoor zit men in de fase van rekrutering van adequate deelnemers. De uitkomst van deze

trials zal bepalen of er een toekomst is voor CO als therapeutisch gas, niet alleen bij de mens, maar

ook bij het paard. Dit laatste is niet vanzelfsprekend, vooral omdat onze kennis over de GI motiliteit bij

deze diersoort nog rudimentair is en omdat het werken met een toxisch gas gepaard gaat met

praktische uitdagingen. Toch is het niet ondenkbaar dat CO ooit gebruikt zal kunnen worden,

tenminste zolang de behandeling kort blijft en enkel met lage dosissen en voldoende lange recovery

tussen toedieningen wordt gewerkt. Bovendien lijkt het therapeutische gebruik van CO op welke

manier dan ook dichterbij dan ooit, sinds de ontdekking dat andere toedieningswijzen dan inhalatie

dezelfde effecten teweegbrengen. Vooral het werken met CO-gesatureerde oplossingen of met

CORM’s zou een veiligere en handige manier kunnen zijn om de anti-inflammatoire effecten van CO

te benutten. Maar wat CO-gesatureerde oplossingen betreft, zou men voor een paard van 500 kg

tussen 30 en 37,5 l vloeistof nodig hebben, indien met dit eenvoudigweg extrapoleert uit dosissen

toegediend aan muizen. Dit grote volume zou voor praktische problemen kunnen zorgen, onder

andere omdat CO-gesatureerde oplossingen niet commercieel beschikbaar zijn. Ook niet alle soorten

26

CORM’s zijn even veilig en verder onderzoek is opnieuw vereist.

Omdat POI geen diersoortspecifieke aandoening en het ook in de humane geneeskunde aandacht

krijgt, vullen de artikels uit de verschillende onderzoekswerelden elkaar aan. Toch mag er niet

vergeten worden dat de aandoening bij de mens veel minder ernstige gevolgen heeft dan bij het paard

en dat het vinden van oplossingen in verhouding dus een grotere prioriteit is in de diergeneeskundige

wereld. Er gaat relatief veel aandacht naar de rol van stress en CRF-receptoren in het kader van

inflammatory bowel syndrome of IBS, een veelvoorkomende ziekte in de humane populatie.

Aangezien inflammatie net als bij POI een belangrijke rol speelt in de pathogenese van deze

aandoening, kunnen de onderzoeken elkaar eventueel aanvullen. Na het bundelen van de literatuur

blijkt dat het gebruik van selectieve CRF2-receptorblockers nuttig zou kunnen zijn aangezien zij enkel

een invloed hebben op de motiliteit in maag en dunne darm. Stimulatie van CRF1-receptoren in de

dikke darm resulteert in verhoogde motiliteit en zou dus niet geblokkeerd moeten worden,

uitgezonderd indien men ook belang zou hechten aan pro-inflammatoire effecten en de mogelijkheid

van een panenterische ontsteking. Deze conclusies worden getrokken na analyse van onderzoek in

inflammatoire modellen, want de situatie blijkt anders te zijn na abdominale chirurgie. Het trekken van

besluiten uit de humane literatuur blijft dus riskant, aangezien ten eerste weinig onderzoek specifiek

naar POI is gevoerd en ten tweede nog onvoldoende gekend is over GI motiliteit bij het paard. Het GI

stelsel van het paard is zeer complex en zolang het onderzoek naar bijvoorbeeld de aanwezigheid en

de verdeling van CRF-receptoren in de kinderschoenen staat, is extrapolatie van resultaten uit

onderzoek bij proefdieren of zelfs bij de mens totaal tegenaangewezen. Het meeste onderzoek is

gebeurd naar de situatie in maag en dikke darm, en de mechanismen in de dunne darm blijven

redelijk onbekend hoewel dunne darm koliek en een ingreep in deze regio net vaker lijden tot POI.

Toch lijkt het niet ondenkbaar dat bepaalde mechanismen een gelijkaardige rol spelen en mag men

minstens stellen dat verder onderzoek zeer nuttig zou zijn. Onlangs is bijvoorbeeld aangetoond dat

paarden met koliek hogere serum cortisol gehaltes hebben en dat deze concentraties geassocieerd

zijn met de ernst van de koliek.

De pathogenese van POI blijft zeer complex en ondanks grote inspanningen in de voorbije decennia is

deze nog niet volledig ontrafeld. Het is slechts door het blijven zoeken naar antwoorden op

verschillende vragen dat preventie van POI aan de hand van CO of CRF-receptorblockers in de

praktijk eventueel een plaats zal kunnen vinden. In de tussentijd zouden andere maatregelen tijdens

de chirurgie kunnen gebruikt worden om de kans op ileus zo laag mogelijk te houden. Voorbeelden

hiervan zijn een minimale duur van de ingreep en minimale manipulatie van de darmen of ingrepen via

laparoscopie indien mogelijk, aangezien zowel de duur van de ingreep, de grootte van de incisie in de

buikwand, als de mate van manipulatie gecorreleerd zijn met de ernst van de POI. Laparoscopische

ingrepen zijn bij de mens reeds nuttig gebleken voor het voorkomen van complicaties, inclusief POI.

27

Referenties

Bani-Hani M.G., Greenstein D., Mann B.E., Green C.J., Motterlini R. (2006). A carbon monoxide-

releasing molecule (CORM-3) attenuates lipopolysaccharide- and interferon-gamma-induced

inflammation in microglia. Pharmacological Reports 58, 132-144.

Baram T.Z., Chalmers D.T., Chen C., Koutsoukos Y., De Souza E.B. (1997). The CRF1 receptor

mediates the excitatory actions of corticotropin releasing factor (CRF) in the developing rat brain: in

vivo evidence using a novel, selective, non-peptide CRF receptor antagonist. Brain research 770, 89-

95.

Bauer A.J., Boeckxstaens G.E. (2004). Mechanisms of postoperative ileus. Neurogastroenterology

and Motility 16, 54-60.

Bauer A.J. (2008). Mentation on the immunological modulation of gastrointestinal motility.

Neurogastroenterology and Motility 20, 81-90.

Bellner L., Wolstein J., Patil K.A., Dunn M.W., Laniado-Schwartzman M. (2011). Biliverdin Rescues

the HO-2 Null Mouse Phenotype of Unresolved Chronic Inflammation Following Corneal Epithelial

Injury. Investigative Ophthalmology & visual science 52, 3246-3253.

Bilban M., Bach F.H., Otterbein S.L., Ifedigbo E., d'Avila J.C., Esterbauer H., Chin B.Y., Usheva A.,

Robson S.C., Wagner O., Otterbein L.E. (2006). Carbon monoxide orchestrates a protective response

through PPARgamma. Immunity 24, 601-610.

Blikslager A.T., Bowman K.F., Levine J.F., Bristol D.G., Roberts M.C. (1994). Evaluation of factors

associated with postoperative ileus in horses: 31 cases (1990-1992). Journal of the American

Veterinary Medical Association 205, 1748-1752.

Boeckxstaens G.E., De Jonge W.J. (2009). Neuroimmune mechanisms in postoperative ileus. Gut 58,

1300-1311.

Boel K., Deprez P., Dewulf J., Vlaminck L., Steenhaut M. (2001). Evaluatie van risicofactoren voor

postoperatieve ileus bij paarden. Vlaams Diergeneeskundig Tijdschrift 70, 298-303.

Britton K.T., Lee G., Vale W., Rivier J., Koob G.F. (1986). Corticotropin releasing factor (CRF) receptor

antagonist blocks activating and 'anxiogenic' actions of CRF in the rat. Brain research 369, 303-306.

Brouard S., Otterbein L.E., Anrather J., Tobiasch E., Bach F.H., Choi A.M., Soares M.P. (2000).

Carbon monoxide generated by heme oxygenase 1 uppresses endothelial cell apoptosis. The Journal

of Experimental Medicine 192, 1015-1026.

Brüne B., Ullrich V. (1987). Inhibition of platelet aggregation by carbon monoxide is mediated by

activation of guanylate cyclase. Molecular Pharmacology 32, 497-504.

Carvajal J.A., Germain A.M., Huidobro-Toro J.P., Weiner C.P. (2000). Molecular mechanism of cGMP-

mediated smooth muscle relaxation. Journal of Cellular Physiology 184, 409-420.

Chang J., Hoy J.J., Idumalla P.S., Clifton M.S., Pecoraro N.C., Bhargava A. (2007). Urocortin 2

expression in the rat gastrointestinal tract under basal conditions and in chemical colitis. Peptides 28,

1453-1460.

28

Choi A.M., Alam J. (1996). Heme oxygenase-1: function, regulation, and implication of a novel stress-

inducible protein in oxidant-induced lung injury. American Journal of Respiratory Cell and Molecular

Biology 15, 9-19.

Clayton C.E., Carraway M.S., Suliman H.B., Thalmann E.D., Thalmann K.N., Schmechel D.E.,

Piantadosi C.A. (2001). Inhaled carbon monoxide and hyperoxic lung injury in rats. American Journal

of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology 281, 949-957.

Cohen N.D., Lester G.D., Sanchez L.C., Merritt A.M., Roussel A.J.Jr. (2004). Evaluation of risk factors

associated with development of postoperative ileus in horses. Journal of the American Veterinary

Medical Association 225, 1070-1078.

Dautzenberg F.M., Kilpatrick G.J., Hauger R.L., Moreau J. (2001). Molecular biology of the CRH

receptors-- in the mood. Peptides 22, 753-760.

Dautzenberg F.M., Higelin J., Wille S., Brauns O. (2004). Molecular cloning and functional expression

of the mouse CRF2(a) receptor splice variant. Regulatory peptides 121, 89-97.

Dayas C.V., Buller K.M., Crane J.W., Xu Y., Day T.A. (2001). Stressor categorization: acute physical

and psychological stressors elicit distinctive recruitment patterns in the amygdala and in medullary

noradrenergic cell groups. The European journal of neuroscience 14, 1143–1152.

De Backer O., Elinck E., Blanckaert B., Leybaert L., Motterlini R., Lefebvre R.A. (2009). Water-soluble

CO-releasing molecules reduce the development of postoperative ileus via modulation of MAPK/HO-1

signalling and reduction of oxidative stress. Gut 58, 347-356.

De Winter B.Y., Boeckxstaens G.E., De Man J.G., Moreels T.G., Herman A.G., Pelckmans P.A.

(1997a). Effect of adrenergic and nitrergic blockade on experimental ileus in rats. British Journal of

Pharmacology 120, 464-468.

De Winter B.Y., Boeckxstaens G.E., De Man J.G., Moreels T.G., Herman A.G., Pelckmans P.A.

(1997b). Effects of mu- and kappa-opioid receptors on postoperative ileus in rats. European Journal of

Pharmacology 339, 63-67.

Delesalle C. (2008). Ileus in the colic horse: prognostic factors and the role of serotonin and

serotonergic receptors. Doctoraatsthesis Faculteit Diergeneeskunde, Merelbeke, p. 1-145.

Demaude J., Levêque M., Chaumaz G., Eutamène H., Fioramonti J., Bueno L., Ferrier L. (2009).

Acute stress increases colonic paracellular permeability in mice through a mast cell-independent

mechanism: involvement of pancreatic trypsin. Life sciences 84, 847-852.

Denninger J.W., Marletta M.A. (1999). Guanylate cyclase and the NO/cGMP signaling pathway.

Biochimica et Biophysica Acta 1411, 334-350.

Dukti S., White N.A. (2009). Prognosticating equine colic. Veterinary Clinics of North America: Equine

Practice 25, 217-231.

Farhadi A., Fields J.Z., Keshavarzian A. (2007). Mucosal mast cells are pivotal elements in

inflammatory bowel disease that connect the dots: stress, intestinal hyperpermeability and

inflammation. World journal of gastroenterology 13, 3027-3030.

29

Fitzpatrick L.R., Wang J., Le T., Calingasan N. (2003). Time course of colonic nuclear factor-kappa B

expression during bacterial peptidoglycan-polysaccharide-induced colitis in rats. Digestive diseases

and sciences 48, 775-782.

Freeman D.E., Ferrante P.L., Kronfeld D.S., Chalupa W. (1989). Effect of food deprivation on D-xylose

absorption test results in mares. American journal of veterinary research 50, 1609-1612.

Freeman D.E., Hammock P., Baker G.J., Goetz T., Foreman J.H., Schaeffer D.J., Richter R.A., Inoue

O., Magid J.H. (2000). Short- and long-term survival and prevalence of postoperative ileus after small

intestinal surgery in the horse. Equine Veterinary Journal 32(Suppl), 42-51.

Freeman D.E., Schaeffer D.J. (2005). Short-term survival after surgery for epiploic foramen

entrapment compared with other strangulating diseases of the small intestine in horses. Equine

Veterinary Journal 37, 292-295.

Freeman D.E. (2008). Post operative ileus (POI): another perspective. Equine Veterinary Journal 40,

297-298.

French N.P., Smith J., Edwards G.B., Proudman C.J. (2002). Equine surgical colic: risk factors for

postoperative complications. Equine Veterinary Journal 34, 444-449.

Furchgott R.F., Jothianandan D. (1991). Endothelium-dependent and -independent vasodilation

involving cyclic GMP: relaxation induced by nitric oxide, carbon monoxide and light. Blood Vessels 28,

52-61.

Gay J., Kokkotou E., O’Brien M., Pothoulakis C., Karalis K.P. (2008). Corticotropin-Releasing

Hormone Deficiency Is Associated with Reduced Local Inflammation in a Mouse Model of

Experimental Colitis. Endocrinology 149, 3403-3409.

Gerring E.E., Hunt J.M. (1986). Pathophysiology of equine postoperative ileus: effect of adrenergic

blockade, parasympathetic stimulation and metoclopramide in an experimental model. Equine

Veterinary Journal 18, 249-255.

Ghosh S., Wilson M.R., Choudhury S., Yamamoto H., Goddard M.E., Falusi B., Marczin N., Takata M.

(2005). Effects of inhaled carbon monoxide on acute lung injury in mice. American Journal of

Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology 288, 1003-1009.

Gibbons S.J., Verhulst P.J., Bharucha A., Farrugia G. (2013). Review article: carbon monoxide in

gastrointestinal physiology and its potential in therapeutics. Alimentary Pharmacology & Therapeutics

38, 689-702.

Hauger R.L., Grigoriadis D.E., Dallman M.F., Plotsky P.M., Vale W.W., Dautzenberg F.M. (2003).

International Union of Pharmacology. XXXVI. Current status of the nomenclature for receptors for

corticotropin-releasing factor and their ligands. Pharmalogical reviews 55, 21-26.

Hillhouse E.W., Grammatopoulos D.K. (2006). The molecular mechanisms underlying the regulation of

the biological activity of corticotropin-releasing hormone receptors: implications for physiology and

pathophysiology. Endocrine reviews 27, 260-286.

Holte K., Kehlet H. (2000). Postoperative ileus: a preventable event. British Journal of Surgery 87,

1480-1493.

30

Holzer P., Lippe I.T., Amann R. (1992). Participation of capsaicin-sensitive afferent neurons in gastric

motor inhibition caused by laparotomy and intraperitoneal acid. Neuroscience 48, 715-722.

Hunt J.M., Edwards G.B., Clarke K.W. (1986). Incidence, diagnosis and treatment of postoperative

complications in colic cases. Equine Veterinary Journal 18, 264-270.

Imaki T., Katsumata H., Miyata M., Naruse M., Imaki J., Minami S. (2001). Expression of corticotropin-

releasing hormone type 1 receptor in paraventricular nucleus after acute stress. Neuroendocrinology

73, 293–301.

Josephs M.D., Cheng G., Ksontini R., Moldawer L.L., Hocking M.P. (1999). Products of

cyclooxygenase-2 catalysis regulate postoperative bowel motility. Journal of Surgical Research 86, 50-

54.

Kalff J.C., Schraut W.H., Simmons R.L., Bauer A.J. (1998). Surgical manipulation of the gut elicits an

intestinal muscularis inflammatory response resulting in postsurgical ileus. Annals of Surgery 228,

652-663.

Kalff J.C., Carlos T.M., Schraut W.H., Billiar T.R., Simmons R.L., Bauer A.J. (1999a). Surgically

induced leukocytic infiltrates within the rat intestinal muscularis mediate postoperative ileus.

Gastroenterology 117, 378-387.

Kalff J.C., Buchholz B.M., Eskandari M.K., Hierholzer C., Schraut W.H., Simmons R.L., Bauer A.J.

(1999b). Biphasic response to gut manipulation and temporal correlation of cellular infiltrates and

muscle dysfunction in rat. Surgery 126, 498-509.

Kalff J.C., Wolfgang H.S., Billiar T.R., Simmons R.L., Bauer A.J. (2000). Role of inducible nitric oxide

synthase in postoperative intestinal smooth muscle dysfunction in rodents. Gastroenterology 118, 316-

327.

Kalff J.C., Türler A., Schwarz N.T., Schraut W.H., Lee K.K., Tweardy D.J., Billiar T.R., Simmons R.L.,

Bauer A.J. (2003). Intra-abdominal activation of a local inflammatory response within the human

muscularis externa during laparotomy. Annals of Surgery 237, 301-315.

Keller C., Bruelisauer A., Lemaire M., Enz A. (2002). Brain pharmacokinetics of a nonpeptidic

corticotropin-releasing factor receptor antagonist. Drug metabolism and disposition: the biological fate

of chemicals 30, 173-176.

Kiank C., Taché Y., Larauche M. (2010). Stress-related modulation of inflammation in experimental

models of bowel disease and post-infectious irritable bowel syndrome: role of corticotropin-releasing

factor receptors. Brain, behavior, and immunity 24, 41-48.

Kiliaan A.J., Saunders P.R., Bijlsma P.B., Berin M.C., Taminiau J.A., Groot J.A., Perdue M.H. (1998).

Stress stimulates transepithelial macromolecular uptake in rat jejunum. The American journal of

physiology 275, 1037–1044.

Kim H.P., Wang X., Zhang J., Suh G.Y., Benjamin I.J., Ryter S.W., Choi A.M. (2005). Heat shock

protein-70 mediates the cytoprotective effect of carbon monoxide: involvement of p38 beta MAPK and

heat shock factor-1. Journal of Immunology 175, 2622-2629.

31

King J.N., Gerring E.L. (1988). Biphasic disruption of fasting equine gut motility by dopamine – a

preliminary study. Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics 11, 354-361.

Koenig J., Cote N. (2006). Equine gastrointestinal motility--ileus and pharmacological modification.

The Canadian Veterinary Journal 47, 551-559.

Koido S., Ohkusa T., Kan S., Takakura K., Saito K., Komita H., Ito Z., Kobayashi H., Takami S.,

Uchiyama K., Arakawa H., Ito M., Okamoto M., Kajihara M., Homma S., Tajiri H. (2014). Production of

corticotropin-releasing factor and urocortin from human monocyte-derived dendritic cells is stimulated

by commensal bacteria in intestine. World journal of gastroenterology 20, 14420-14429.

Kokkotou E., Torres D., Moss A.C., O'Brien M., Grigoriadis D.E., Karalis K., Pothoulakis C. (2006).

Corticotropin-releasing hormone receptor 2-deficient mice have reduced intestinal inflammatory

responses. Journal of immunology 177, 3355-3361.

Leblond A., Villard I., Leblond L., Sabatier P., Sasco A.J. (2000). A retrospective evaluation of the

causes of death of 448 insured French horses in 1995. Veterinary Research Communications 24, 85-

102.

Lenz H.J., Burlage M., Raedler A., Greten H. (1988). Central nervous system effects of corticotropin-

releasing factor on gastrointestinal transit in the rat. Gastroenterology 94, 598-602.

Lester G.D., Bolton J.R., Cullen L.K., Thurgate S.M. (1992). Effects of general anesthesia on

myoelectric activity of the intestine in horses. American Journal of Veterinary Research 53,1553-1557.

Lewis K., Li C., Perrin M.H., Blount A., Kunitake K., Donaldson C., Vaughan J., Reyes T.M., Gulyas J.,

Fischer W., Bilezikjian L., Rivier J., Sawchenko P.E., Vale W.W. (2001). Identification of urocortin III,

an additional member of the corticotropin-releasing factor (CRF) family with high affinity for the CRF2

receptor. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 98, 7570-

7575.

Lightman S.L. (2008). The neuroendocrinology of stress: a never ending story. Journal of

neuroendocrinology 20, 880-884.

Liu S.H., Ma K., Xu X.R., Xu B. (2010). A single dose of carbon monoxide intraperitoneal

administration protects rat intestine from injury induced by lipopolysaccharide. Cell Stress Chaperones

15, 717-727.

Livingston E.H., Passaro E.P.Jr. (1990). Postoperative ileus. Digestive Diseases and Science 35, 121-

3132.

Lomax A.E., Sharkey K.A., Furness J.B. (2010). The participation of the sympathetic innervation of the

gastrointestinal tract in disease states. Neurogastroenterology & Motility 22, 7-18.

Lovejoy D.A., de Lannoy L. (2013). Evolution and phylogeny of the corticotropin-releasing factor (CRF)

family of peptides: expansion and specialization in the vertebrates. Journal of chemical neuroanatomy

54, 50-56.

Luckey A., Livingston E., Taché Y. (2003a). Mechanisms and treatment of postoperative ileus.

Archives of Surgery 138, 206-214.

32

Luckey A., Wang L., Jamieson P.M., Basa N.R., Million M., Czimmer J., Vale W., Taché Y. (2003b).

Corticotropin-releasing factor receptor 1-deficient mice do not develop postoperative gastric ileus.

Gastroenterology 125, 654-659.

Maines M.D. (1997). The heme oxygenase system: a regulator of second messenger gases. Annual

review of pharmacology and toxicology 37, 517-554.

Mair T.S., Sherlock C.E., Boden L.A. (2014). Serum cortisol concentrations in horses with colic.

Veterinary Journal 201, 370-377.

Martínez V., Rivier J., Wang L., Taché Y. (1997). Central injection of a new corticotropin-releasing

factor (CRF) antagonist, astressin, blocks CRF- and stress-related alterations of gastric and colonic

motor function. The journal of pharmacology and experimental therapeutics 280, 754-760.

Martínez V., Rivier J., Tache´ Y. (1999). Peripheral injection of a new corticotropin-releasing factor

(CRF) antagonist, astressin, blocks peripheral CRF-and abdominal surgery-induced delayed gastric

emptying in rats. The Journal of pharmacology and experimental therapeutics 290, 629-634.

Martínez V., Wang L., Rivier J., Grigoriadis D., Taché Y. (2004). Central CRF, urocortins and stress

increase colonic transit via CRF1 receptors while activation of CRF2 receptors delays gastric transit in

mice. The journal of physiology 556, 221-234.

Mellor D.J., Love S., Walker R., Gettinby G., Reid S.W. (2001). Sentinel practice-based survey of the

management and health of horses in northern Britain. Veterinary Record 149, 417-423.

Merritt A.M., Blikslager A.T. (2008). Post operative ileus: to be or not to be? Equine Veterinary Journal

40, 295-296.

Middelhaufe S., Leipelt M., Levin L.R., Buck J., Steegborn C. (2012). Identification of a haem domain

in human soluble adenylate cyclase. Bioscience Reports 32, 491-499.

Moore B.A., Otterbein L.E., Türler A., Choi A.M., Bauer A.J. (2003). Inhaled carbon monoxide

suppresses the development of postoperative ileus in the murine small intestine. Gastroenterology.

124, 377-391.

Moore B.A., Overhaus M., Whitcomb J., Ifedigbo E., Choi A.M., Otterbein L.E., Bauer A.J. (2005). Brief

inhalation of low-dose carbon monoxide protects rodents and swine from postoperative ileus. Critical

Care Medicine 33, 1317-1326.

Morita T., Kourembanas S. (1995). Endothelial cell expression of vasoconstrictors and growth factors

is regulated by smooth muscle cell-derived carbon monoxide. The Journal of clinical investigation 96,

2676-82.

Morita T., Mitsialis S.A., Koike H., Liu Y., Kourembanas S. (1997). Carbon monoxide controls the

proliferation of hypoxic vascular smooth muscle cells. Journal of Biological Chemistry 272, 32804-

32809.

Morse D., Pischke S.E., Zhou Z., Davis R.J., Flavell R.A., Loop T., Otterbein S.L., Otterbein L.E., Choi

A.M. (2003). Suppression of inflammatory cytokine production by carbon monoxide involves the JNK

pathway and AP-1. Journal of Biological Chemistry 278, 36993-36998.

33

Moss A.C., Anton P., Savidge T., Newman P., Cheifetz A.S., Gay J., Paraschos S., Winter M.W.,

Moyer M.P., Karalis K., Kokkotou E., Pothoulakis C. (2007). Urocortin II mediates pro-inflammatory

effects in human colonocytes via corticotropin-releasing hormone receptor 2alpha. Gut 56, 1210-1217.

Motterlini R., Sawle P., Hammad J., Bains S., Alberto R., Foresti R., Green C.J. (2005). CORM-A1: a

new pharmacologically active carbon monoxide-releasing molecule. The FASEB Journal 19, 284-286.

Motterlini R., Otterbein L.E. (2010). The therapeutic potential of carbon monoxide. Nature Reviews

Drug Discovery 9, 728-743.

Motterlini R., Sawle P., Hammad J., Mann B.E., Johnson T.R., Green C.J., Foresti R. (2013).

Vasorelaxing effects and inhibition of nitric oxide in macrophages by new iron-containing carbon

monoxide-releasing molecules (CO-RMs). Pharmacological Research 68, 108-117.

Nakahira K., Kim H.P., Geng X.H., Nakao A., Wang X., Murase N., Drain P.F., Wang X., Sasidhar M.,

Nabel E.G., Takahashi T., Lukacs N.W., Ryter S.W., Morita K., Choi A.M. (2006). Carbon monoxide

differentially inhibits TLR signaling pathways by regulating ROS-induced trafficking of TLRs to lipid

rafts. The Journal of Experimental Medicine 203, 2377-2389.

Nakao A., Kimizuka K., Stolz D.B., Neto J.S., Kaizu T., Choi A.M., Uchiyama T., Zuckerbraun B.S.,

Nalesnik M.A., Otterbein L.E., Murase N. (2003a). Carbon monoxide inhalation protects rat intestinal

grafts from ischemia/reperfusion injury. American Journal of Pathology 163, 1587-1598.

Nakao A., Moore B.A., Murase N., Liu F., Zuckerbraun B.S., Bach F.H., Choi A.M., Nalesnik M.A.,

Otterbein L.E., Bauer A.J.(2003b). Immunomodulatory effects of inhaled carbon monoxide on rat

syngeneic small bowel graft motility. Gut 52, 1278-1285.

Nakao A., Toyokawa H., Tsung A., Nalesnik M.A., Stolz D.B., Kohmoto J., Ikeda A., Tomiyama K.,

Harada T., Takahashi T., Yang R., Fink M.P., Morita K., Choi A.M., Murase N. (2006a). Ex vivo

application of carbon monoxide in University of Wisconsin solution to prevent intestinal cold

ischemia/reperfusion injury. American Journal of Transplantation 6, 2243-2255.

Nakao A., Schmidt J., Harada T., Tsung A., Stoffels B., Cruz R.J.Jr, Kohmoto J., Peng X., Tomiyama

K., Murase N., Bauer A.J., Fink M.P. (2006b). A single intraperitoneal dose of carbon monoxide-

saturated ringer's lactate solution ameliorates postoperative ileus in mice. Journal of Pharmacology

and Experimental Therapeutics 319, 1265-1275.

Naylor J.M., Poirier K.L., Hamilton D.L., Dowling P.M. (2006).The effects of feeding and fasting on

gastrointestinal sounds in adult horses. Journal of Veterinary Internal Medicine 20, 1408-1413.

Nozu T., Takakusaki K., Okumura T. (2014). A balance theory of peripheral corticotropin-releasing

factor receptor type 1 and type 2 signaling to inducecolonic contractions and visceral hyperalgesia in

rats. Endocrinology 155, 4655-4664.

Otterbein L.E., Mantell L.L., Choi A.M. (1999). Carbon monoxide provides protection against hyperoxic

lung injury. American Journal of Physiology 276, 688–694.

Otterbein L.E., Bach F.H., Alam J., Soares M., Tao Lu H., Wysk M., Davis R.J., Flavell R.A., Choi A.M.

(2000). Carbon monoxide has anti-inflammatory effects involving the mitogenactivated protein kinase

pathway. Nature Medicine 6, 422-428.

34

Otterbein L.E., Otterbein S.L., Ifedigbo E., Liu F., Morse D.E., Fearns C., Ulevitch R.J., Knickelbein R.,

Flavell R.A., Choi A.M. (2003a). MKK3 mitogen-activated protein kinase pathway mediates carbon

monoxide-induced protection against oxidant-induced lung injury. American Journal of Pathology 163,

2555-2563.

Otterbein L.E., Zuckerbraun B.S., Haga M., Liu F., Song R., Usheva A., Stachulak C., Bodyak N.,

Smith R.N., Csizmadia E., Tyagi S., Akamatsu Y., Flavell R.J., Billiar T.R., Tzeng E., Bach F.H., Choi

A.M., Soares M.P. (2003b). Carbon monoxide suppresses arteriosclerotic lesions associated with

chronic graft rejection and with balloon injury. Nature Medicine 9,183–190.

Piskun G., Kozik D., Rajpal S., Shaftan G., Fogler R. (2001). Comparison of laparoscopic, open, and

converted appendectomy for perforated appendicitis. Surgical Endoscopy 15, 660-662.

Poss K.D., Tonegawa S. (1997). Reduced stress defense in heme oxygenase 1-deficient cells.

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 94,10925-10930.

Radhakrishnan N., Yadav S.P., Sachdeva A., Pruthi P.K., Sawhney S., Piplani T., Wada T., Yachie A.

(2011). Human heme oxygenase-1 deficiency presenting with hemolysis, nephritis, and asplenia.

Journal of Pediatric Hematology/Oncology 33, 74-78.

Rakestraw P.C. (2002). Ileus. In: Mair T., Divers T., Ducharme N. (Editors) Manual of Equine

Gastroenterology, 1st edition, W.B. Saunders Company, Kent, p. 211-215.

Reed J.A., Whitsett J.A. (1998). Granulocyte-macrophage colony stimulatingfactor and pulmonary

surfactant homeostasis. Proceedings of the Association of American Physicians 110, 321–332.

Reyes T.M., Lewis K., Perrin M.H., Kunitake K.S., Vaughan J., Arias C.A., Hogenesch J.B., Gulyas J.,

Rivier J., Vale W.W., Sawchenko P.E. (2001). Urocortin II: a member of the corticotropin-releasing

factor (CRF) neuropeptide family that is selectively bound by type 2 CRF receptors. Proceedings of

the National Academy of Sciences of the United States of America 98, 2843–2848.

Rivier J., Gulyas J., Kunitake K., DiGruccio M., Cantle J.P., Perrin M.H., Donaldson C., Vaughan J.,

Million M., Gourcerol G., Adelson D.W., Rivier C., Taché Y., Vale W. (2007). Stressin1-A, a potent

corticotropin releasing factor receptor 1 (CRF1)-selective peptide agonist. Journal of medicinal

chemistry 50, 1668-1674.

Ross M.W., Cullen K.K., Rutkowski J.A. (1990). Myolectric activity of the ileum, cecum, and right

ventral colon during the interdigestive, nonfeeding, and digestive periods. American Journal of

Veterinary Research 51, 561-566.

Roussel A.J.Jr., Cohen N.D., Hooper R.N., Rakestraw P.C. (2001). Risk factors associated with

development of postoperative ileus in horses. Journal of the American Veterinary Medical Association

219, 72-78.

Ruckebusch Y., Roger T. (1988). Prokinetic effects of cisapride, naloxone and parasympathetic

stimulation at the equine ileo-caeco-colonic junction. Journal of Veterinary Pharmacology and

Therapeutics 11, 322-329.

35

Rühmann A., Bonk I., Lin C.R., Rosenfeld M.G., Spiess J. (1998). Structural requirements for peptidic

antagonists of the corticotropin-releasing factor receptor (CRFR): development of CRFR2beta-

selective antisauvagine-30. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of

America 95, 15264-15269.

Ryter S.W., Otterbein L. (2004). Carbon monoxide in biology and medicine. Bioessays 26, 270–280.

Ryter S.W., Alam J., Choi A.M. (2006). Heme oxygenase-1/carbon monoxide: from basic science to

therapeutic applications. Physiological Reviews 86, 583-650.

Ryter S.W., Choi A.M. (2013). Carbon monoxide: present and future indications for a medical gas. The

Korean journal of internal medicine 28, 123-140.

Saito-Nakaya K., Hasegawa R., Nagura Y., Ito H., Fukudo S. (2008). Corticotropin-releasing hormone

receptor 1 antagonist blocks colonic hypersensitivity induced by a combination of inflammation and

repetitive colorectal distension. Neurogastroenterology and motility: the official journal of the European

Gastrointestinal Motility Society 20, 1147-1156.

Sanchez L.C. (2010). Gastrointestinal ileus. In: Reed S.M., Bayly W.M., Sellon D.C. (Editors) Equine

Internal Medicine, 3rd

edition, Saunders, St. Louis, p. 802-807.

Santos J., Saunders P.R., Hanssen N.P., Yang P.C., Yates D., Groot J.A., Perdue M.H. (1999).

Corticotropin-releasing hormone mimics stress-induced colonic epithelial pathophysiology in the rat.

The American journal of physiology 277, 391-399.

Santos J., Yates D., Guilarte M., Vicario M., Alonso C., Perdue M.H. (2008). Stress neuropeptides

evoke epithelial responses via mast cell activation in the rat colon. Psychoneuroendocrinology 33,

1248-1256.

Sarady J.K., Zuckerbraun B.S., Bilban M., Wagner O., Usheva A., Liu F., Ifedigbo E., Zamora R., Choi

A.M., Otterbein L.E. (2004). Carbon monoxide protection against endotoxic shock involves reciprocal

effects on iNOS in the lung and liver. The FASEB Journal 18, 854-856.

Sarady-Andrews J.K., Liu F., Gallo D., Nakao A., Overhaus M., Ollinger R., Choi A.M., Otterbein L.E.

(2005). Biliverdin administration protects against endotoxin-induced acute lung injury in rats. American

Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology 289, 1131-1137.

Saruta M., Takahashi K., Suzuki T., Torii A., Kawakami M., Sasano H. (2004). Urocortin 1 in colonic

mucosa in patients with ulcerative colitis. The journal of clinical endocrinology and metabolism 89,

5352-5361.

Saunders P.R., Hansse N.P., Perdue M.H. (1997). Cholinergic nerves mediate stress-induced

intestinal transport abnormalities in Wistar–Kyoto rats. The American journal of physiology 273, 486–

490.

Sawle P., Foresti R., Mann B.E., Johnson T.R., Green C.J., Motterlini R. (2005). Carbon monoxide-

releasing molecules (CO-RMs) attenuate the inflammatory response elicited by lipopolysaccharide in

RAW264.7 murine macrophages. British Journal of Pharmacology 145, 800-810.

36

Schulz D.W., Mansbach R.S., Sprouse J., Braselton J.P., Collins J., Corman M., Dunaiskis A., Faraci

S., Schmidt A.W., Seeger T., Seymour P., Tingley F.D. 3rd, Winston E.N., Chen Y.L., Heym J. (1996).

CP-154,526: a potent and selective nonpeptide antagonist of corticotropin releasing factor receptors.

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 93, 10477-10482.

Schwarz N.T., Kalff J.C., Türler A., Engel B.M., Watkins S.C., Billiar T.R., Bauer A.J. (2001).

Prostanoid production via COX-2 as a causative mechanism of rodent postoperative ileus.

Gastroenterology 121, 1354-1371.

Senagore A.J. (2007). Pathogenesis and clinical and economic consequences of postoperative ileus.

American Journal of Health-System Pharmacy 64, 3-7.

Senba E., Ueyama T. (1997). Stress-induced expression of immediate early genes in the brain and

peripheral organs of the rat. Neuroscience research 29, 183-207.

Smith, K.R. (1986). Biomass combustion and indoor air pollution: the bright and dark sides of small is

beautiful. Environmental Management 10, 61-74.

Stengel A., Tache´Y. (2009). Neuroendocrine control of the gut during stress: corticotropin-releasing

factor signaling pathways in the spotlight. Annual review of physiology 71, 219-239.

Stengel A., Taché Y. (2010). Corticotropin-releasing factor signaling and visceral response to stress.

Experimental biology and medicine (Maywood, N.J.) 235, 1168–1178.

Stengel A., Taché Y. (2014).Brain peptides and the modulation of postoperative gastric ileus. Current

opinion in pharmacology 19, 31-37.

Taché Y., Martínez V., Million M., Wang L. (2001). Stress and the gastrointestinal tract III. Stress-

related alterations of gut motor function: role of brain corticotropin-releasing factor receptors. American

journal of physiology. Gastrointestinal and liver physiology 280, 173-177.

Taché Y, Martínez V, Million M, Maillot C. (2002). Role of corticotropin releasing factor receptor

subtype 1 in stress-related functional colonic alterations: implications in irritable bowel syndrome. The

European journal of surgery 587(Suppl), 16-22.

Taché Y., Perdue M.H. (2004). Role of peripheral CRF signalling pathways in stress-related alterations

of gut motility and mucosal function. Neurogastroenterology and motility: the official journal of the

European Gastrointestinal Motility Society 16, 137-142.

Taché Y., Million M. (2006). Central corticotropin-releasing factor and the hypothalamic–pituitary–

adrenal axis in gastrointestinal physiology. In: Johnson L.R. and Wood J. (Editors) Physiology of the

Gastrointestinal Tract, 4th edition, Elsevier Academic Press, San Diego, p. 791–816.

Taché Y., Bonaz B. (2007). Corticotropin-releasing factor receptors and stress-related alterations of

gut motor function. The Journal of clinical investigation 117, 33-40.

Tasker J.B. (1967). Fluid and electrolyte studies in the horse. IV. The effect of fasting and thirsting.

The Cornell Veterinarian 57, 658-667.

37

Tenhunen R., Marver H.S., Schmid R. (1968). The enzymatic conversion of heme to bilirubin by

microsomal heme oxygenase. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States

of America 61, 748-755.

Tezval H., Jahn O., Todorovic C., Sasse A., Eckart K., Spiess J. (2004). Cortagine, a specific agonist

of corticotropin-releasing factor receptor subtype 1, is anxiogenic and antidepressive in the mouse

model. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 101, 9468-

9473.

The F.O., Bennink R.J., Ankum W.M., Buist M.R., Busch O.R., Gouma D.J., van der Heide S., van den

Wijngaard R.M., de Jonge W.J., Boeckxstaens G.E. (2008). Intestinal handling-induced mast cell

activation and inflammation in human postoperative ileus. Gut 57, 33-40.

Theoharides T.C., Cochrane D.E. (2004). Critical role of mast cells in inflammatory diseases and the

effect of acute stress. Journal of neuroimmunology 146, 1-12.

Tinker M.K., White N.A., Lessard P., Thatcher C.D., Pelzer K.D., Davis B., Carmel D.K. (1997).

Prospective study of equine colic incidence and mortality. Equine Veterinary Journal 29, 448-453.

Torfs S., Delesalle C., Dewulf J., Devisscher L., Deprez P. (2009). Risk factors for equine

postoperative ileus and effectiveness of prophylactic lidocaine. Journal of Veterinary Internal Medicine

23, 606-611.

Torfs S. (2012). Complications and prognostic factors in equine surgical colic. Doctoraatsthesis

Faculteit Diergeneeskunde, Merelbeke, p. 1-49.

Tsatsanis C., Androulidaki A., Dermitzaki E., Gravanis A., Margioris A.N. (2007). Corticotropin

releasing factor receptor 1 (CRF1) and CRF2 agonists exert an anti-inflammatory effect during the

early phase of inflammation suppressing LPS-induced TNF-alpha release from macrophages via

induction of COX-2 and PGE2. Journal of cellular physiology 210, 774-783.

Türler A., Schnurr C., Nakao A., Tögel S., Moore B.A., Murase N., Kalff J.C., Bauer A.J. (2007).

Endogenous endotoxin participates in causing a panenteric inflammatory ileus after colonic surgery.

Annals of Surgery 245, 734-744.

Uemura K., Tatewaki M., Harris M.B., Ueno T., Mantyh C.R., Pappas T.N., Takahashi T. (2004).

Magnitude of abdominal incision affects the duration of postoperative ileus in rats. Surgical Endoscopy

18, 606-610.

Urquhart P., Rosignoli G., Cooper D., Motterlini R., Perretti M. (2007). Carbon monoxide-releasing

molecules modulate leukocyte-endothelial interactions under flow. Journal of Pharmacology and

Experimental Therapeutics 321, 656-662.

Utz J., Ullrich V. (1991). Carbon monoxide relaxes ileal smooth muscle through activation of guanylate

cyclase. Biochemical Pharmacology 41, 1195-1201.

Van Hoogmoed L.M. (2003).Clinical application of prokinetics. Veterinary Clinics of North America:

Equine Practice 19, 729-740.

38

Vaughan J., Donaldson C., Bittencourt J., Perrin M.H., Lewis K., Sutton S., Chan R., Turnbull A.V.,

Lovejoy D., Rivier C., Rivier J., Sawchenko P.E., Vale W. (1995). Urocortin, a mammalian

neuropeptide related to fish urotensin I and to corticotropin-releasing factor. Nature 378, 287–292.

Von Berg R. (1999). Toxicology update. Carbon monoxide. Journal of Applied Toxicology 19, 379-386.

Wallon C., Yang P.C., Keita A.V., Ericson A.C., McKay D.M., Sherman P.M., Perdue M.H., Söderholm

J.D. (2008). Corticotropin-releasing hormone (CRH) regulates macromolecular permeability via mast

cells in normal human colonic biopsies in vitro. Gut 57, 50-58.

Wang R., Wu L., Wang Z. (1997). The direct effect of carbon monoxide on KCa channels in vascular

smooth muscle cells. Pflügers Archiv: European Journal of Physioly 434, 285-291.

Wang W.P., Guo X., Koo M.W., Wong B.C., Lam S.K., Ye Y.N., Cho C.H. (2001). Protective role of

heme oxygenase-1 on trinitrobenzene sulfonic acid-induced colitis in rats. The American Journal of

Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology 281, 586-594.

Wang L., Goebel-Stengel M., Stengel A., Wu S.V., Ohning G., Taché Y. (2011). Comparison of CRF-

immunoreactive neurons distribution in mouse and rat brains and selective induction of Fos in rat

hypothalamic CRF neurons by abdominal surgery. Brain research 1415, 34-46.

Z., Gauldie J., Cox G., Baumann H., Jordana M., Lei X.F., Achong M.K. (1998). IL-6 is an

antiinflammatory cytokine required for controlling local or systemic acute inflammatory responses.

Journal of Clinical Investigation 101, 311–320.

Yachie A., Niida Y., Wada T., Igarashi N., Kaneda H., Toma T., Ohta K., Kasahara Y., Koizumi S.

(1999). Oxidative stress causes enhanced endothelial cell injury in human heme oxygenase-1

deficiency. Journal of Clinical Investigation 103,129-135.

Yin Y., Dong L., Yin D. (2008). Peripheral and central administration of exogenous urocortin 1 disrupts

the fasted motility pattern of the small intestine in rats via the corticotrophin releasing factor receptor 2

and a cholinergic mechanism. Journal of gastroenterology and hepatology 23, 79-87.

Zhang X., Shan P., Otterbein L.E., Alam J., Flavell R.A., Davis R.J., Choi A.M., Lee P.J. (2003a).

Carbon monoxide inhibition of apoptosis during ischemia-reperfusion lung injury is dependent on the

p38 mitogen-activated protein kinase pathway and involves caspase 3. The Journal of Biological

Chemistry 278, 1248-1258.

Zhang X., Shan P., Alam J., Davis R.J., Flavell R.A., Lee P.J. (2003b). Carbon monoxide modulates

Fas/Fas ligand, caspases, and Bcl-2 family proteins via the p38alpha mitogen-activated protein kinase

pathway during ischemia-reperfusion lung injury. The Journal of Biological Chemistry 278, 22061-

22070.

Zhou Z., Song R., Fattman C.L., Greenhill S., Alber S., Oury T.D., Choi A.M., Morse D. (2005). Carbon

monoxide suppresses bleomycin-induced lung fibrosis. The American Journal of Pathology 166, 27-

37.

Zuckerbraun B.S., McCloskey C.A., Gallo D., Liu F., Ifedigbo E., Otterbein L.E., Billiar T.R. (2005).

Carbon monoxide prevents multiple organ injury in a model of hemorrhagic shock and resuscitation.

Shock 23, 527-532.