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Ippologia, Anno 11, n. 4, Dicembre 2000
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FISIOLOGIA GASTRICA
E FISIOPATOLOGIA DELLE ULCERE
GASTRIC PHYSIOLOGY AND ULCER PATHOPHYSIOLOGY
MICHAEL J. MURRAY, DVM, MS, Diplomate ACVIM
Marion duPont Scott Equine Medical Center
Virginia-Maryland Regional College of Veterinary Medicine
P.O. Box 1938, Leesburg, VA 20177
LA FISIOLOGIA NORMALE
DELLO STOMACO DEGLI EQUINI
Lo stomaco equino è rivestito dorsalmente da una
mucosa squamosa stratificata e vetralmente da una mucosa
ghiandolare. La prima non contribuisce alla secrezione o
all’assorbimento, mentre la seconda è un tessuto metabolicamente complesso.
Le cellule parietali delle ghiandole gastriche secernono
acido cloridrico. Gli ioni idrogeno vengono secreti attraverso una H+,K+-ATPasi legata alla membrana apicale (pompa
protonica) che utilizza l’energia della conversione dell’adenosintrifosfato (ATP) in adenosindifosfato per secernere gli
ioni idrogeno in un invaginamento della membrana apicale
stessa e, quindi, nel lume dello stomaco. Simultaneamente,
ioni cloruro vengono secreti all’interno dell’organo attraverso l’attivazione di una via di cotrasporto K+ Cl- della membrana apicale. La fonte di ioni idrogeno è l’anidrasi carbonica, che catalizza la formazione di acido carbonico a partire
da biossido di carbonio ed acqua. Al pH intracellulare, l’acido carbonico si dissocia rapidamente in ioni idrogeno e ione
bicarbonato (Fig. 1). La H+,K+-ATPasi è importante dal
punto di vista clinico, perché i farmaci come l’omeprazolo
bloccano le pompe protoniche delle cellule parietali in modo
irreversibile e per tutta la vita della cellula.
I tre stimoli diretti che agiscono sulla secrezione acida
delle cellule parietali sono l’eccitazione vagale, la gastrina
e l’istamina. La prima è mediata dal rilascio di acetilcolina
e viene innescata dal pensiero del cibo, dalla sua ingestione o dalla semplice simulazione della sua offerta. La secrezione acida mediata a livello vagale può essere innescata
ed inibita da una varietà di peptidi encefalici, alcuni dei
quali si ritiene che influiscano sul quadro circadiano che la
stessa secrezione presenta nell’uomo.
La gastrina viene rilasciata nel sangue dalle cellule G dello
stomaco, sia a livello del corpo dell’organo che dell’antro, e
raggiunge i recettori delle cellule parietali attraverso la circolazione sistemica. La gastrina e l’acetilcolina stimolano le vie
NORMAL EQUINE GASTRIC PHYSIOLOGY
The equine stomach is lined dorsally by a stratified
squamous mucosa and ventrally by a glandular mucosa.
The squamous mucosa does not contribute to secretion or
absorption, and the glandular mucosa is a metabolically
complex tissue.
Hydrochloric acid is secreted by parietal cells in the
gastric glands. Hydrogen ions are secreted via an apical
membrane-bound H +,K + -ATPase (proton pump) that
uses the energy of conversion of adenosine triphosphate
(ATP) to adenosine diphosphate to secrete hydrogen ions
into an invagination of the apical membrane and thence
into the lumen of the stomach. Simultaneously, chloride
ions are secreted into the lumen of the stomach via activation of an apical membrane K+,Cl- co-transport pathway. The source of hydrogen ions is carbonic anhydrase,
which catalyzes the formation of carbonic acid from carbon dioxide and water. At intracellular pH, carbonic
acid rapidly dissociates into hydrogen ion and bicarbonate ion (Fig. 1). The H+,K+ -ATPase is important as a
clinical consideration, because drugs such as omeprazole
block the parietal cell proton pumps irreversibly for the
life of the cell.
Three direct stimuli to parietal cell acid secretion are
vagal stimulation, gastrin, and histamine. Vagal stimulation of acid secretion is mediated by the release of acetylcholine, and is initiated by the thought of food, ingestion
of food, or sham feeding. Vagally-mediated acid secretion
can be initiated and inhibited by a variety of brain peptides, some of which are thought to affect the circadian
pattern of acid secretion observed in people.
Gastrin is released into the blood by gastric G cells in
both the stomach body and antrum, and reaches receptors
on the parietal cell via the systemic circulation. Gastrin
and acetylcholine stimulate calcium-mediated intracellu-
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Fisiologia gastrica e fisiopatologia delle ulcere
FIGURA 1 - Rappresentazione schematica della secrezione di acido cloridrico da parte della H+,K+-ATPasi delle cellule parietali.
FIGURA 2 - Schema degli stimoli e dei fattori inibitori della secrezione
acida (ECS = cellula enterocromaffinosimile).
Figure 1 - Schematic for hydrochloric acid secretion by parietal cell
H+,K+ -ATPase.
Figure 2 - Diagram of stimuli and inhibitors of acid secretion.
intracellulari calcio-mediate che esitano in un aumento della
secrezione acida da parte della pompa protonica. Il rilascio
della gastrina è stimolato da distensione dello stomaco, proteine ed aumento del pH luminale. Oltre alla secrezione
acida, la gastrina stimola un elevato volume di secrezioni non
parietali, probabilmente provenienti dal pancreas. Questi
fluidi, ricchi di sodio, passano nello stomaco mediante riflusso passivo dal duodeno attraverso il piloro e diluiscono e
neutralizzano la secrezione di acido cloridrico. Tutto ciò si
osserva come alcalinizzazione periodica spontanea nelle registrazioni del pH gastrico.
L’istamina viene rilasciata dalle mast cell e dalle cellule
enterocromaffino-simili all’interno delle ghiandole gastriche,
si lega ai recettori istaminici di tipo 2 sulla membrana delle
cellule parietali ed attiva l’adenilatociclasi di membrana esitando in un aumento dell’AMPc intracellulare. Mentre l’effetto della gastrina è di tipo endocrino, quello dell’istamina è
paracrino, ovvero da cellula a cellula. Sia la gastrina che l’acetilcolina stimolano direttamente il rilascio di istamina e
quest’ultima è stata considerata lo stimolo più importante
per la secrezione acida da parte delle cellule parietali.
L’inibizione fisiologica della secrezione di acido cloridrico da parte delle cellule parietali si ha principalmente
attraverso la somatostatina e la prostaglandina E. La prima
viene rilasciata da cellule specializzate (cellule D) della
mucosa gastrica quando il pH diminuisce nei canalicoli
secretori delle ghiandole gastriche e nel lume dell’organo.
Ciò determina una regolazione mediante feed-back diretto
della secrezione acida dello stomaco (Fig. 2).
lar pathways that result in increased acid secretion by the
proton pump. Gastrin release is stimulated by gastric distension, protein, and increased luminal pH. In addition to
stimulating acid secretion, gastrin stimulates a large volume non-parietal secretion, probably from the pancreas.
This secretion, rich in sodium, enters the stomach from
passive reflux from the duodenum through the pylorus,
and both dilutes and neutralizes hydrochloric acid secretion. This is seen as periodic spontaneous alkalinizination
on gastric pH recordings.
Histamine is released from mast cells and enterochromaffin-like cells within the gastric gland, binds to type 2
histamine receptors on the parietal cell membrane, and
activates membrane-bound adenylate cyclase, resulting in
increased intracellular cAMP. Whereas the effect of gastrin is endocrine, histamine has a paracrine, or cell to
cell, effect. Both gastrin and acetylcholine stimulate histamine release directly, and histamine has been considered
to be the most important stimulus to acid secretion by the
parietal cell.
Physiologic inhibition of hydrochloric acid secretion by
parietal cells occurs primarily through somatostatin and
prostaglandin E. Somatostatin is released by specialized
cells (D cells) in the gastric mucosa when pH decreases in
the secretory canaliculi of the gastric glands and in the
gastric lumen. This provides direct feedback regulation of
acid secretion in the stomach (Fig. 2).
ULCER PATHOPHYSIOLOGY
FISIOPATOLOGIA DELL’ULCERA GASTRICA
Quando si considerano i possibili meccanismi patogenetici dei disordini peptici, occorre tenere presente la localizzazione anatomica delle lesioni. In generale, il danno peptico della mucosa gastrica è considerato una conseguenza
di uno squilibrio di fattori aggressivi e protettivi. Le lesioni della mucosa squamosa dello stomaco derivano principalmente da un’eccessiva acidità, mentre quelle ghiandolari sono dovute primariamente ad un deficit della protezio-
When considering possible pathogenic mechanisms of
peptic disorders, the anatomic location of the lesion must
be taken into account. In general, peptic injury to the gastric mucosa is considered to result from an imbalance of
aggressive and protective factors. Lesions in the gastric
squamous mucosa result primarily from excessive acidity
whereas gastric glandular lesions result primarily from
defective mucosal protection. The principal relevant
aggressive factors are hydrochloric acid and pepsin, while
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ne della mucosa. I principali fattori aggressivi sono l’acido
cloridrico e la pepsina, mentre fra quelli protettivi assumono
particolare rilevanza la barriera di muco/bicarbonato, la perfusione ematica della mucosa, la prostaglandina E, l’ossido
nitrico, la riparazione cellulare ed i fattori di crescita che
promuovono l’angiogenesi e la proliferazione della mucosa.
La maggior parte dei fattori protettivi è importante per la
mucosa ghiandolare dello stomaco, che è relativamente resistente al danno peptico. La mucosa squamosa è priva di uno
strato di muco e, quindi, non offre una barriera sostanziale
all’acido cloridrico. Questo è un motivo per cui questo tessuto è altamente suscettibile al danno peptico e le erosioni si
possono avere entro 24 ore dall’esposizione ad un’eccessiva
acidità. Anche la motilità gastrica è importante, dal momento che nella patogenesi delle ulcere sono stati implicati il
ritardato svuotamento dello stomaco e la presenza di contrazioni gastriche prolungate.
Gli equini secernono acido cloridrico anche quando
non mangiano ed il pH gastrico può cadere anche al di
sotto del valore di 2,0 poco dopo che un cavallo ha smesso
di ingerire il cibo. L’acidità gastrica nelle 24 ore era significativamente inferiore nei cavalli che avevano a disposizione del fieno in confronto a quelli privati di qualsiasi alimento (Fig. 3).
La mediana del pH gastrico nelle 24 ore in caso di privazione del cibo era di 1,6, mentre quella dei soggetti alimentati a volontà era di 3,2. Si noti che il riscontro di elevati valori di pH era associato al consumo del cibo e che il
pH diminuiva rapidamente al di sotto del valore 2,0 quando il cavallo cessava di mangiare.
Diversi fattori contribuiscono ad aumentare l’acidità
gastrica negli equini. L’impiego di alimenti concentrati
può contribuire alla formazione delle ulcere incrementando i livelli sierici di gastrina (e presumibilmente la secrezione acida) riducendo il consumo di fibra alimentare da
parte del cavallo e, cosa più importante, la quantità di
tempo che l’animale trascorre mangiando. Quindi, le
modalità di alimentazione svolgono probabilmente un
ruolo cardine nella fisiopatologia delle ulcere gastriche
degli equini. In effetti, abbiamo riscontrato che i cavalli
che vengono portati costantemente al pascolo non presentano tipicamente alcuna lesione gastrica.
Periodi intermittenti di privazione del cibo possono
indurre un danno dell’epitelio squamoso gastrico nell’arco
di ore o giorni, come conseguenza dell’aumento dell’acidità dell’organo. Ulcere sanguinanti della mucosa squamosa gastrica si possono osservare in appena 48 ore. Esistono
differenti stadi e gradi di danno dell’epitelio squamoso
gastrico in caso di esposizione ad un’eccessiva acidità. La
prima alterazione osservata endoscopicamente è un arrossamento dell’epitelio, che istologicamente è caratterizzato
da congestione dei capillari nella lamina propria che si
estende nell’epitelio. Un prolungamento dell’esposizione
agli acidi determina una perdita degli strati epiteliali.
Questa si può estendere agli elementi epiteliali basali (erosione), oppure penetrare nella lamina propria (ulcera). La
maggior parte delle lesioni non si estende attraverso la
muscolaris mucosae e quelle che lo fanno sono tipicamente
associate ad un pronunciato essudato fibrinpurulento.
Entro 24-48 ore dalla formazione dell’erosione/ulcera, si
possono osservare congestione capillare, aumento del
numero dei capillari (angiogenesi), infiltrazione neutrofila
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FIGURA 3 - Profili del pH gastrico nelle 24 ore in un cavallo privato del
cibo e in uno che aveva a disposizione fieno a volontà. I dati sono stati
rilevati attraverso un elettrodo permanente per la rilevazione del pH
gastrico.
FIGURE 3 - 24-hr gastric pH profiles in a horse deprived of feed and
fed hay free choice. Data were collected by an indwelling gastric pH
electrode.
relevant protective factors include the mucus/bicarbonate barrier, mucosal blood flow, prostaglandin E, nitric
oxide, cellular restitution, and growth factors that promote angiogenesis and mucosal proliferation. Most protective factors are relevant for the gastric glandular
mucosa, which is relatively resistant to peptic injury.
The gastric squamous mucosa lacks a mucus layer, and
thus there is no substantial barrier to hydrochloric acid.
That is why this tissue is highly susceptible to peptic
injury and why erosions can occur within 24 hours of
exposure to excessive acidity. Gastric motility also is
important, since delayed gastric emptying and prolonged gastric contractions have been implicated in the
pathogenesis of ulcers.
Horses secrete hydrochloric acid even when not eating, and gastric pH can fall below 2.0 soon after a horse
stops eating. 24-hour gastric acidity was significantly less
in horses with hay available compared to horses deprived
of feed (Fig. 3).
Median 24-hr gastric pH with feed deprivation was
1.6, whereas median 24-hr gastric pH with free choice
hay was 3.2. Notice that high pH recordings are associated with eating, and pH rapidly decreases to < 2.0 when
the horse stops eating.
Several factors contribute to increased gastric acidity
in horses. Concentrate feeding may contribute to ulcers,
by increasing serum gastrin levels (and presumably acid
secretion), by reducing the horse’s roughage intake and,
most importantly, the amount of time the horse spends
eating. Thus, feeding management probably plays a piv-
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Fisiologia gastrica e fisiopatologia delle ulcere
ed iperplasia epiteliale. Questi processi promuovono la
guarigione e sono stimolati dal danno epiteliale peptico.
È un fatto ben documentato che negli equini un programma di allenamento particolarmente intenso è associato ad un’elevata prevalenza ed incidenza di lesioni gastriche, ma non sono stati differenziati gli effetti, fra loro correlati, dei costituenti dell’alimentazione, delle modalità
con cui questa viene attuata, del comportamento alimentare dell’animale e delle conseguenze dell’attività fisica
sulla fisiologia gastrica in caso di danno peptico. Tuttavia,
in uno studio volto ad esaminare gli effetti dell’esercizio
al treadmill sullo sviluppo delle lesioni gastriche, i cavalli
che venivano fatti lavorare all’intensità massima (galoppo)
presentavano a livello della mucosa squamosa gastrica
delle lesioni significativamente maggiori, per numero e
gravità, rispetto a quelli in cui l’esercizio massimo veniva
svolto solo al trotto (Vatistas e Snyder, dati non pubblicati
1998). Gli animali erano trattati in modo identico da ogni
altro punto di vista, per cui l’intensità dell’esercizio era
l’unico fattore di differenziazione fra i due gruppi. Le
possibili influenze dell’attività fisica sullo sviluppo delle
lesioni gastriche sono rappresentate dai quadri di secrezione dell’acido cloridrico, dallo svuotamento dello stomaco e dalla perfusione della mucosa.
La fisiopatologia della mucosa ghiandolare dello stomaco degli equini è meno conosciuta di quella delle lesioni
della mucosa squamosa. Una causa di ulcere di questa porzione della mucosa è l’impiego di dosi eccessive di farmaci
antinfiammatori non steroidei (FANS). Questi agenti bloccano la sintesi delle prostaglandine, che mantengono l’integrità della mucosa.
Notevole attenzione è stata rivolta ad Helicobacter pylori
come causa di malattia peptica nell’uomo. H. pylori è ora
generalmente accettato come la principale causa di ulcera
peptica e gastrite nei pazienti umani. Il microrganismo si
trova sulla superficie della mucosa ghiandolare, subito al di
sotto dello strato di muco. L’infezione da H. pylori induce
una risposta infiammatoria, particolarmente a livello dell’antro, e si ritiene che i segni clinici di solito si manifestino
a distanza di mesi o anni dall’insediamento del microrganismo. Sino ad oggi nel cavallo non ci sono prove di infezione
da H. pylori o altre specie di Helicobacter ad esso correlate
e, quindi, Helicobacter non è uno dei fattori da prendere in
considerazione nell’ulcera gastrica degli equini.
L’epitelio ghiandolare dello stomaco del cavallo è istologicamente e fisiologicamente simile al rivestimento interno
dello stomaco di altri animali e degli esseri umani e questa
mucosa ha sviluppato elaborati meccanismi (barriera di
muco/bicarbonato, prostaglandine, perfusione ematica
della mucosa, ricostruzione cellulare) per proteggersi dal
danno peptico. La barriera di muco/bicarbonato è costituita da un sottile (200 µ) strato di muco dotato di caratteristiche idrofobe che agisce da barriera all’acido cloridrico
acquoso. Inoltre, sulla superficie dell’epitelio vengono
secreti ioni bicarbonato, che neutralizzano l’HCl che avesse eventualmente raggiunto la superficie mucosa. Il gradiente di pH dal lume dello stomaco agli elementi epiteliali superficiali è dell’ordine di grandezza di 100.000.
Queste caratteristiche assicurano una sostanziale barriera
alla diffusione retrograda dell’acido cloridrico.
La perfusione ematica della mucosa è probabilmente
l’elemento più importante per la protezione a livello
otal role in the pathophysiology of gastric ulcers in
horses. In fact, we have found that horses that are
turned out onto pasture full-time typically have no gastric lesions.
Intermittent periods of feed deprivation can induce
damage to the gastric squamous epithelium within
hours to days, as a result of increased gastric acidity.
Bleeding gastric squamous mucosal ulcers can occur in
as short as forty-eight hours. There are different stages
and degrees of damage to the gastric squamous epithelium with exposure to excessive acidity. The earliest
endoscopically observed change is a reddening of the
epithelium, which histologically is characterized by congestion of capillaries in the lamina propria which
extend into the epithelium. Longer duration of exposure to acid results in loss of epithelial layers. Epithelial
loss may extend to the basal epithelial cells (erosion),
or extend into the lamina propria (ulcer). Most lesions
do not extend through the muscularis mucosa, and
those that do are typically associated with a pronounced
fibrinopurulent exudate. Within 24 to 48 hours of erosion/ulcer formation, capillary congestion, increased
numbers of capillaries (angiogenesis), neutrophilic infiltration, and epithelial hyperplasia can be seen. These
processes promote healing and are stimulated by peptic
epithelial injury.
It is well documented that a strenuous training program is associated with a high prevalence and incidence of gastric lesions in horses, the inter-related
effects of feed constituents, feeding management and
eating behavior, and the effects of exercise on gastric
physiology on peptic injury have not been differentiated. However, in a study examining the effects of
treadmill exercise on development of gastric lesions,
horses exercised at maximal intensity (gallop) had significantly greater number and severity of gastric squamous mucosal lesions than horses maximally exercised
at only a trot (Vatistas and Snyder, unpublished data
1998).
The horses were managed identically, so that the
intensity of exercise was the differentiating factor
between the two groups of horses. Possible influences
of exercise on gastric lesion development include
hydrochloric acid secretory patterns, gastric emptying,
and mucosal blood flow.
The pathophysiology of equine gastric glandular
mucosa lesions is less well understood than gastric squamous mucosal lesions. One cause of gastric glandular
mucosal ulcers is excessive dosages of non-steroidal antiinflammatory drugs (NSAIDs).
These drugs block synthesis of prostaglandins, which
maintain mucosal integrity.
Much attention has been directed toward Helicobacter
pylori as a cause of peptic disease in people. H. pylori is
now generally accepted as being the principal cause of
peptic ulceration and gastritis in people. The organism is
found on the surface of the glandular mucosa, just
beneath the mucus layer. Infection with H. pylori induces
an inflammatory response, particularly in the gastric
antrum, and clinical signs are thought to usually occur
months to years after infection. There is no evidence to
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gastrico. Si tratta di un elemento essenziale per apportare
all’epitelio i principi nutritivi e l’ossigeno ed eliminare gli
ioni idrogeno e gli agenti nocivi che permeano la mucosa.
L’ossido nitrico (NO) è un fattore di regolazione chiave
della perfusione ematica della mucosa e l’inibizione o l’aumento della sua sintesi da parte della parete gastrica ha
avuto sostanziali effetti in modelli sperimentali. In realtà,
la sintesi del NO può essere il fattore primario di regolazione della perfusione ematica della mucosa gastrica e di
altri mediatori correlati alla perfusione stessa, come le prostaglandine. Le prostaglandine E1 ed E 2 sono state da
tempo riconosciute come composti dotati di un importante ruolo nella protezione della mucosa gastrica ed i loro
effetti primari si esercitano sulla perfusione ematica della
mucosa e sul muco dello stomaco.
La maggior parte delle lesioni della mucosa ghiandolare
dello stomaco degli equini si trova nella zona dell’antro e
del piloro. La distruzione della protezione della mucosa,
che permette all’HCl di giungere a contatto della stessa e
danneggiarla, può spiegare queste lesioni. Tuttavia, occorre anche prendere in considerazione la possibilità che esista un ruolo del danno della mucosa determinato dagli
acidi biliari. Il periodico reflusso retrogrado del contenuto
duodenale nello stomaco è un riscontro normale negli
esseri umani e negli equini ed è prevedibile che nella porzione antrale dell’organo si abbiano concentrazioni più
elevate degli acidi biliari. Questi possono causare un’irritazione della mucosa ghiandolare dello stomaco e, in un’indagine retrospettiva condotta nei pazienti umani, il reflusso di bile nello stomaco è stato associato a gastrite reattiva,
caratterizzata da metaplasia intestinale, atrofia ghiandolare, infiammazione cronica, edema della lamina propria ed
iperplasia foveolare. Tuttavia, non è stato stabilito un rapporto diretto di causa ed effetto fra il reflusso di bile e la
gastrite antrale negli esseri umani, in parte a causa del
ruolo predominante di H. pylori nelle alterazioni patologiche localizzate in questa parte dello stomaco dell’uomo. Il
danno della mucosa è tipicamente dovuto all’esposizione
agli acidi biliari solo quando i processi di protezione della
superficie sono stati compromessi. Inoltre, è stata descritta
la difesa adattativa della mucosa ghiandolare gastrica dagli
effetti irritanti degli acidi biliari e l’esposizione della
mucosa ghiandolare alla bile ha indotto un aumento della
perfusione ematica della mucosa, considerato protettivo in
una segnalazione relativa ai cani.
Letture consigliate/Suggested readings
Hojgaard, L, Mertz, NA, Rune, SJ: Peptic ulcer pathophysiology: acid, bicarbonate, and mucosal function. Scand J Gastroenterol Suppl 216:1015, 1996.
Murray, MJ. A comparative review of the aetiopathogenesis and treatment of
peptic ulcer. Equine Vet J 1992; suppl 13:63-74.
Murray, MJ. Pathophysiology of peptic disorders in foals and horses: a
review. Equine Vet J 1999; Suppl. 29:14-18.
Murray MJ, Eichorn ES: Effects of Intermittent Feed Deprivation, Intermittent
Feed Deprivation with Ranitidine, and Stall Confinement with Free
Access to Hay on Gastric Ulceration in Horses. Am J Vet Res
57:1599-1603, 1996.
Murray MJ, Schusser GF: Application of gastric pH-metry in horses: measurement of 24-hour gastric pH in horses fed, fasted, and treated with
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Sanchez LC, Merritt AM, Lester GD: Effect of ranitidine on intragastric pH in
clinically normal neonatal foals. J Am Vet Med Assoc 212:1407-1412,
1998.
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date of H. pylori or related Helicobacter spp. infection in
horses, and thus Helicobacter are not a consideration for
equine ulcer disease.
The equine gastric glandular epithelium is histologically and physiologically similar to the lining of the stomach
of other animals and human beings, and this mucosa has
evolved elaborate mechanisms (mucus/bicarbonate barrier, prostaglandins, mucosal blood flow, cellular restitution) to protect itself from peptic injury. The mucus/bicarbonate barrier consists of a thin (200 µm) mucus layer
that has hydrophobic characteristics which acts as a barrier to aqueous hydrochloric acid. Additionally, bicarbonate
ion is secreted onto the surface of the epithelium, neutralizing HCl that may have reached the mucosal surface. The
pH gradient from the lumen of the stomach to the surface
epithelial cells on the order of magnitude of 100,000.
These attributes provide a substantial barrier to back-diffusion of hydrochloric acid.
Mucosal blood flow is probably the most important
element of gastric mucosal protection. Mucosal blood
flow is essential in supplying the epithelium with nutrients and oxygen and for disposal of hydrogen ions and
noxious agents permeating the mucosa. Nitric oxide
(NO) is a key regulator of mucosal blood flow, and inhibition or augmentation of gastric mucosal nitric oxide
synthesis has had substantial effects in experimental
models. In fact, NO synthesis may be the primary regulator of gastric mucosal blood flow and other mediators
related to mucosal blood flow, such as prostaglandins.
Prostaglandins E1 and E2 have long been recognized as
having an important role in gastric mucosal protection,
and their primary effects are on mucosal blood flow and
gastric mucus.
Most lesions in the equine gastric glandular mucosa
are found in the mucosa of the antrum and pylorus.
Disruption in mucosal protection, allowing HCl to contact and damage the mucosa, may explain these lesions.
However, a role for mucosal injury from bile acids
should be also considered. Periodic retrograde reflux of
duodenal contents into the stomach is a normal finding
in human beings1 and horses, and concentrations of bile
acids would be expected to be highest in the antral portion of the stomach. Bile acids can cause irritation to
gastric glandular mucosa, and in one retrospective
report in human beings bile reflux into the stomach was
associated with reactive gastritis, which was characterized by intestinal metaplasia, glandular atrophy, chronic
inflammation, lamina propria oedema and foveolar
hyperplasia.
However, a direct cause and effect association between
bile reflux and antral gastritis in human beings has not
been determined, in part because of the predominant
role of H. pylori in pathologic changes in this part of the
stomach in human beings. Mucosal injury typically
occurs from exposure to bile acids only when mucosal
protective processes have become impaired. Additionally,
adaptive protection of gastric glandular mucosa from the
irritating effects of bile acids has been described, and
exposure of gastric glandular mucosa to bile induced
increased mucosal blood flow, which is considered to be
protective, in one report using dogs.