In vitro -Untersuchungen zum Kaliumtransport durch das Epithel des Pansens beim Schaf

Abstract

Der Transport von K durch das Pansenepithel von Schafen wurde in vitro mit Hilfe der USSING-Kammer- Methode und unter Verwendung von Rubidium (86Rb) untersucht. a. In allen Versuchen ergab sich eine Nettosekretion von Rb (Jsm > Jms). Die unidirektionalen Rb-Transportraten zeichneten sich z. T. durch eine hohe Variabilität aus. b. Manipulationen des Na-Transportes und damit der Aktivität der basolateral lokalisierten Na+-K+-ATPase durch Ersatz der Anionen (Cl-, HCO3 -, SCFA) mit Gluconat veränderten wie auch eine Verringerung der Inkubationstemperatur den Rb-Transport nicht signifikant. c. Die Entfernung der divalenten Ionen Mg und Ca in der mukosalen Lösung erhöhten Jsm und Jnet signifikant. Unter diesen Versuchsbedingungen hemmt auch Ouabain den Rb- Transport. d. Die serosale Zugabe von Barium (3 mmol/l) verursachte eine signifikante Zunahme von Jsm. Keine Veränderungen der Rb-Transportraten wurden nach mukosaler Ba-Zugabe beobachtet. e. Die Verwendung des KATP-Kanal-Blockers Glibenclamid führte zu sehr inkonsistenten Transportraten von Rb und zu einem Anstieg der Gt. f. Die Versuchsergebnisse lassen die Schlussfolgerung zu, dass Rb (K) basolateral mit Hilfe der Na+-K+-ATPase in die Epithelzellen des Stratum basale aufgenommen wird. Offensichtlich erlauben zwei unterschiedliche K-Kanäle die Abgabe des Kaliums. Basolateral ist ein Ba-sensitiver K-Kanal vorhanden, durch den der überwiegende Teil des K direkt wieder zur basolateralen Seite abgegeben wird. Es dürfte sich entsprechend dem Na- Transport um Mengen im mikromolaren Bereich handeln. Die Abgabe von Rb über die apikale Membran ist sehr gering (nanomolar). g. Ein weiterer Aufnahmemechanismus für Rb in der basolateralen Membran, der unabhängig von der Na+-K+-ATPase erfolgt, kann nicht ausgeschlossen werden.

The transport of potassium across the sheep rumen was studied with the USSING chamber technique by using 86Rb. a. In all experiments a net secretion of potassium was observed. There was a large variability of the unidirectional Rb fluxes. b. The manipulation of the Na transport and therefore the activity of the basolateral Na+-K+-ATPase by replacement of anions (Cl-, HCO3 -, SCFA) by gluconate or by a decrease of the incubation temperature did not influence transport of Rb significantly. c. The removal of calcium and magnesium from the mucosal buffer solution led to a significant increase of Jsm and Jnet. d. The serosal addition of barium (3mmol/l) caused a significant increase of Jsm. No modification of the Rb transport was observed after mucosal addition of barium. e. The KATP-channel-blocker glibenclamid caused variable effects on Rb fluxes and an increase of Gt. f. The obtained results show, that uptake of Rb (K) into the epithelial cells of the stratum basale is mediated by the basolateral located Na+-K+-ATPase. Obviously two different K-channels allow the outflow of potassium from the epithelium. Most of the Rb taken up by the Na+-K+-ATPase in the micromolar range is recycled through a Ba-sensitive K-channel in the basolateral membrane. The outflow of Rb through a channel in the luminal membrane is very low ( nanomolar range). g. A second uptake mechanism for Rb in basolateral membrane, which is independent of the Na+-K+-ATPase, cannot be excluded.