Insieme con il loro ruolo classico come detergenti che facilitano l'assorbimento dei grassi a livello intestinale, acidi biliari sono emersi come potenti molecole di segnalazione che interessano più organi, oltre a quelli associati con il loro 1,2 circolazione enteroepatica. Oltre a controllare il proprio metabolismo, acidi biliari di modulare diversi aspetti della fisiologia gastrointestinale (ad esempio, la motilità intestinale e la produzione di ormoni incretine, la fisiologia del colon, e suscettibilità al cancro) e hanno effetti sistemici sul tono vascolare, metabolismo glucidico e lipidico, e l'utilizzo di energia. Mentre alcuni di questi effetti sono mediati nell'intestino, gli altri sono a causa di cambiamenti nei livelli postprandiali acidi biliari sistemici, come osservato nei pazienti obesi o dopo l'intervento chirurgico di by-pass gastrico. Per chiarire le complesse azioni metaboliche degli acidi biliari è necessaria una nuova tecnologia che consente di monitorare simultaneo di livelli di acidi biliari in diversi compartimenti anatomici, nel tratto gastrointestinale e metatessuti bolici (fegato, pancreas, muscolo scheletrico e tessuto adiposo). Ottenere queste informazioni temporali e spaziali richiede una tecnologia innovativa - imaging in vivo utilizzando nuovi traccianti acidi biliari, come descritto qui è un approccio del genere romanzo.
la composizione degli acidi biliari e la distribuzione nei compartimenti anatomici sono regolate da fattori che modulano la loro sintesi epatica e l'assorbimento ileale, tra cui la dieta, la chirurgia, l'uso di antibiotici e cambiamenti nella flora intestinale. Un regolatore chiave della intestinale assorbimento degli acidi biliari per la loro circolazione enteroepatica 3 (figura 1) è il ileale apicale sodio-dipendente Bile Acid Transporter (ASBT; SLC10A2). Sebbene assorbimento passivo si verifica durante l'intestino, ASBT media assorbimento del 95% degli acidi biliari intestinali modo che normalmente vi è fuoriuscita limitata di acidi biliari nelle feci. Asbt-deficienti (Slc10a2 - / -) topi sono aumentati gli acidi biliari fecale e un aci bile diminuitad piscina 4.

Figura 1: circolazione enteroepatica di acidi biliari.
Illustrazione di enteroepatica Circolazione cui biliari acidi sono sintetizzato nel fegato, escreta nel biliare albero, conservato nella cistifellea, rilasciata nel piccolo intestino prossimale con i pasti, e attivamente ripreso tramite ASBT nel distale ileo. Considerando che piccole quantità di acidi biliari sono assorbiti passivamente tutto l'intestino, circa il 95% di acidi biliari intestinali sono trasportati attivamente ASBT conseguente perdita minima (circa il 5%) nelle feci che viene compensata da una quantità simile di nuova sintesi degli acidi biliari in fegato, mantenendo così un pool di acidi biliari stato stazionario. Le frecce a destra identificano alcuni fattori che possono influenzare la stabilità nativo e fluoro marcato degli acidi biliari, tra cui l'acido gastrico, del pancreas e gli enzimi della mucosa intestinale, e, più importantly, enzimi idrolitici rilasciati da specie clostridi che colonizzano l'intestino tenue e del colon distale. (Modificata con il permesso 16) Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
malassorbimento degli acidi biliari possono essere classificati in tre tipi, ciascuno dei quali aumenta acidi biliari diidrossi fecali, causando diarrea intermittente o cronica. Tipo 1 risultati dalla patologia ileale lordo (ad esempio, la resezione, morbo di Crohn) 5. Tipo 3 risultati di colecistectomia, vagotomia, celiachia, proliferazione batterica, e insufficienza pancreatica. Al contrario, le persone con (tipo 2) malassorbimento degli acidi biliari 'primaria' rappresentano una sfida diagnostica formidabile perché mancano queste condizioni antecedenti e non hanno prove di patologia nell'ileo. Quindi, malassorbimento degli acidi biliari primari è comunemente confusa con la diarrea-pLa sindrome redominant intestino irritabile (IBS-D), forse la ragione più comune per le visite ambulatoriali gastroenterologia-correlati. È stato stimato che un terzo dei pazienti con IBS-D ha primaria malassorbimento acido biliare; negli Stati Uniti, questo può rappresentare diversi milioni di persone 5. intuizioni recenti indicano che BAM primario deriva dalla inibizione di feedback compromissione della sintesi degli acidi biliari dal fegato mediante intestinale di crescita dei fibroblasti fattore-19 (FGF19), non per l'espressione o la funzione di ASBT ridotta.
Nel primaria malassorbimento degli acidi biliari, bassi livelli plasmatici di FGF19 non riescono a spegnere la sintesi degli acidi biliari epatica - il conseguente aumento degli acidi biliari intestinali satura trasportatori degli acidi biliari, compresi ASBT, e la fuoriuscita aumentata di acidi biliari nelle feci provoca diarrea 6 (Figura 2). Mice carente in Fgf15 (FGF19 murino) hanno una piscina acidi biliari ampliato e aumentato acidi biliari fecali 7.

Figura 2: Meccanismi di intestinale Bile Acid malassorbimento.
Normalmente, come mostrato nel pannello A, circa il 95% di acidi biliari intestinali sono assorbiti dal trasporto attivo nell'ileo distale tramite ASBT. Quando l'espressione o l'attività ASBT è diminuita (pannello B), deteriorati intestinali risultati di assorbimento degli acidi biliari in fuoriuscita di acidi biliari nel colon. Con segnalazione FGF19 compromessa (pannello C), la mancanza di inibizione valutazioni di bile epatica risultati di sintesi di acido in un aumento delle concentrazioni di acidi biliari intestinali che superano la capacità di trasporto ASBT con fuoriuscita di acidi biliari nel colon. Clicca qui per vedere una versione più grande questa figura.
A lungo termine, aumento cronico in fecale Aci bileds può promuovere neoplasia del colon. Colon neoplasia deriva da displasia mucosa progressiva associata a mutazioni del gene somatiche, ma i fattori ambientali che aumentano gli acidi biliari fecali possono accelerare e aumentare questo processo. Nei roditori, aumento degli acidi biliari fecali oa seguito di somministrazione esogena o deficienza asbt promuovere displasia colon e formazione del tumore 8-10.
In particolare, i risultati provocatori indicano che i farmaci di uso comune approvati dalla Food and Drug Administration (FDA) inibiscono il trasporto degli acidi biliari da ASBT in vitro 11. Se questi farmaci riducono piccolo trasporto degli acidi biliari intestinale in vivo e aumentare i livelli di acidi biliari fecali, il potenziale impatto sulla patologia del colon sarebbe preoccupante. Anche un piccolo aumento nella patologia colon attribuire all'utilizzo di tale farmaco potrebbe avere un notevole impatto sulla salute. Un kit di strumenti in grado di valutare la plausibilità di questi in risultati in vitro e ob epidemiologicaservations sarebbero stimolare ulteriori ricerche, compresi gli studi di sicurezza post-marketing.
Nonostante la necessità, test pratici per identificare le persone con malassorbimento degli acidi biliari sono carenti. La misura diretta di acidi biliari fecali è stata respinta anni fa come ingombrante, poco pratico, e inaffidabile 5. Approcci alternativi includono la misura mantenimento di un derivato radioattivo selenio marcato acido colico (75 SeHCAT) e livelli plasmatici di 7α-idrossi-4-cholesten-3-one (C4), o un processo terapeutico di legante di acidi biliari. 75 test SeHCAT trovi disponibilità limitata in Europa e non è approvato dalla FDA o disponibili per l'uso negli Stati Uniti, inoltre, anche l'esposizione alle radiazioni modesta (0,26 mSv / 75 di prova SeHCAT) dal test diagnostici solleva preoccupazioni, e la proliferazione batterica e la malattia epatica avanzata possono confondere 75 risultati SeHCAT. test C4 è potenzialmente interessante in quanto è richiesta solo al plasma, ma ha una bassa Val positivo predittivoue e la sperimentazione non è ampiamente disponibile. Misurare i livelli sierici di FGF19 ha limitazioni simili. Spesso i medici ricorrono ad un processo terapeutico di sequestranti degli acidi biliari, ma questo approccio non può fornire una diagnosi definitiva di acidi biliari malassorbimento 5.
Per queste ragioni, un nuovo approccio risonanza magnetica è stato concepito per misurare il trasporto degli acidi biliari e la distribuzione in vivo usando acidi biliari multi-fluorurati innovativi (MFBA-MRI). MFBA contenente tre atomi di fluoro (19 F), un isotopo stabile del 100% abbondanza naturale, vengono trasportati in modo simile agli acidi biliari autoctone 12, e può essere utilizzato per visualizzare trasporto degli acidi biliari con una combinazione di protone (1 H) e fluoro ( 19 F) risonanza magnetica, un metodo sicuro sensibile senza esposizione a radiazioni ionizzanti 13,14.