Caffeine, theophylline 및 adenosine 이 기니 픽 대장 통과 시간에 미치는 효과 = The Effect of Caffeine, Theophylline and Adenosine on the Colonic Transit Time of Guinea PigsCaffeine, theophylline 및 adenosine 이 기니 픽 대장 통과 시간에 미치는 효과

국문 초록 (Abstract)

목적: Methylxanthine의 유도체인 caffeine, theophylline은 adenosine 수용체에 대한 대항제이고 PDE 억제제로서 cyclic nucleotide를 증가시켜 평활근의 이완을 유도한다. Adenosine 수용체는 장 근육세포의 이완 또는 수축을 유도한다. 이에 caffeine, theophylline 및 adenosine의 기니 픽 대장 통과 시간에 대한 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 항문연으로부터 약 15 ㎝ 길이의 기니 픽 대장을 적출하여 근위부 10 ㎝을 사용하였다. 채취한 대장을 K-H 용액을 채운 욕조 양측단에 연결하고 기니 픽 대변 형태 및 굳기와 유사하게 만든 인공 배설물을 구측단에 넣은 후, 인공배설물이 항문측으로 이동하는 시간을 측정 후 평균값을 구하여 평균 대장 통과 시간으로 정하였다. 결과: caffeine 단독 사용시에는 10(-7) M와 10(-6) M농도에서 대장 통과 시간의 농도 의존적으로 통계적으로 유의한 지연을 보였으나 theophylline은 유의한 지연을 보이지 않았다. Adenosine은 10(-4) M와 10(-3) M농도에서 통계적으로 유의한 지연이 관찰되었다. Caffeine (10(-6) M) 단독 투여하는 경우와 caffeine (10(-6) M)과의 adenosine (10(-3) M)을 병용하는 경우를(199.1±33.5% vs 298.8±65.8%, p=0.036) 비교시 유의하게 대장 통과 시간의 지연을 보였다. 10(-6) M농도의 theophylline과 10(-6)~10(-3) M농도의 adenosine의 병용 투여군과 adenosine 단독 투여군을 비교했을 때 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 그러나 10(-6) M농도의 caffeine과 10(-6)~10(-3) M농도의 adenosine의 병용 투여군과 adenosine 단독 투여군을 비교했을 때 adenosine 10(-3) M농도(adenosine 단독 투여시 1172.7±168.4%에서 caffeine 전처치시 298.8±65.8%, p=0.021)에서 유의한 차이를 보여 adenosine의 통과 시간 지연을 caffeine의 투여가 억제함을 알 수 있었다. 결론: Caffeine, adenosine은 기니 픽 대장 통과 시간을 지연시켰으며, caffeine은 비특이적 PDE 억제제로서 대장 통과 시간 지연을 일으킨다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Background/Aims: Caffeine and theophylline are adenosine receptor antagonists and they are also non-specific phosphodiesterase inhibitors. We aimed to estimate the effects of caffeine and theophylline on the colonic activity of guinea pigs, and we investigated whether caffeine or theophylline has an offsetting effect on adenosine. Methods: The colon (approximately 10 ㎝ from the guinea pig`s anus) was extracted; both ends of it were connected to a chamber that contained K-H solution. Artificial feces was inserted into the oral side of the lumen, and it was moved toward the anal side. We observed a total length of 8 ㎝ of the colon and recorded the time taken for the artificial feces to move each 2 ㎝. Results: Caffeine decelerated the transit with a dose dependant pattern, but theophylline had no significant effect on the transit time. Adenosine significantly increased the colonic transit time at only high concentrations. When caffeine (10(-6) M) was administered with adenosine (10(-3) M), the colonic transit time was significantly delayed compared with administering caffeine alone. When caffeine was administered with adenosine, the colonic transit time was significantly shortened compared with administering adenosine alone at 10(-3) M, and this didn` change after theophylline was added. Conclusions: Caffeine or adenosine inhibits colonic transit, but theophylline does not affect colonic motility. Caffeine offsets the inhibitory effect of adenosine. Caffeine probably delays colonic transit as an intrinsic PDE inhibitor. (Kor J Neurogastroenterol Motil 2006;12:117-121)

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