Browsing by Subject "monokarboksylaattikuljettaja"

Kovassa rasituksessa lihassoluissa muodostuu laktaattia niiden joutuessa työskentelemään anaerobisesti. Kun laktaatin tuotto ylittää kulutuksen, alkaa kudokseen kertyä laktaattia ja vetyioneja. Tästä seuranneen lisääntyneen happamoitumisen on epäilty olevan lihaksen väsymisen taustalla, mutta aiheesta väitellään yhä. Tutkimusta on tehty laktaatin liikkeistä niin eläin- kuin ihmispuolella. Hevonen on ollut hyvä tutkimuskohde sen laktaattiin käsittelyyn liittyvien erityisominaisuuksien ansiosta: Hevonen tuottaa ja kestää suuria määriä laktaattia liikuntarasituksen aikana, ja osalla hevosista yli puolet veren laktaatista voi sijaita punasoluissa. Hevosen punasolun solukalvolla laktaattikuljetukseen osallistuvat monokarboksylaattikuljettajat MCT1 ja MCT2. Hevonen on ainut tutkituista eläinlajeista jonka punasolun solukalvolta MCT2 on löydetty. Se vastaa kuljetuksesta veren alhaisissa laktaattipitoisuuksissa. Korkeissa pitoisuuksissa kuljetuksesta vastaa MCT1-kuljettaja, mutta sen esiintyminen vaihtelee hevosyksilöiden kesken. Hevoset voidaankin jakaa tämän kuljetusaktiivisuuden perusteella ryhmiin. Aasi kuulu hevosen kanssa Equus-perheeseen, mutta hevoseen verrattuna aasin jalostuksen suunta on ollut yksipuolinen. Tutkimuksen tarkoituksena olikin selvittää, onko aasilla samankaltaisia erityisominaisuuksia punasoluissa kuten hevosilla, käyttöominaisuuksista huolimatta. Hypoteesina oli, että aasin punasolun solukalvolta löytyy MCT2-kuljettaja. Koska yhteyttä kuljetusaktiivisuuden ja suorituskyvyn välillä ei ole voitu kiistatta todistaa, hypoteesina oli että myös MCT1 löytyy punasolusta, ja siinä esiintyy yksilöiden välistä vaihtelua. Aineistona oli 30 aasien punasolunäytettä. Näytteet käsiteltiin western blot –menetelmän mukaan, käyttäen proteiinien erotuksessa geelielektroforeesia (SDS-PAGE). Hevosspesifisten vasta-aineiden avulla määritettiin näytteistä MCT1:n ja MCT2:n esiintyminen ja suhteellinen määrä. Kaikilta aaseilta löytyi MCT2-kuljettaja ja 57 % aaseista MCT1-kuljettaja. MCT1-proteiinia oli enemmän ruunien kuin tammojen punasolujen solukalvoilla (p = 0,045). Hypoteesin mukaisesti kaikilta aaseilta löytyi punasoluista MCT2. Tämän perusteella kuljettajan esiintyminen voisi olla hevoseläinten, ei pelkästään hevosten erityisominaisuus. MCT1-kuljettajaa oli myös aasien punasoluissa, mutta hevosiin verrattuna sitä esiintyi pienemmällä yksilömäärällä. Samankaltaista selkeää kaksijakoisuutta ei MCT1-kuljettajan perusteella nähty, mutta hevostutkimuksissakin selkeä ero on havaittu MCT1-kuljettajan apuproteiinin (CD147) määrityksissä. Aasien rasitustesteissä ei ole mitattu yhtä korkeita laktaattipitoisuuksia kuten hevoselta, joten MCT1-kuljettajan merkitys aasille voisi olla vähäisempi. Pienempien laktaattipitoisuuksien taustalla voi olla aasien juostessa käyttämien lihasten pienempi anaerobisten lihassyiden määrä. Toisaalta aasin rasitustesteissä riittävä rasituksen taso on ollut haastava toteuttaa. Ruunien suuremmat MCT1-proteiinimäärät tammoihin verrattuna eivät ole yhteneviä hevoslöydösten kanssa, joten tämän tuloksen selvittäminen ja varmistaminen vaatisi lisätutkimuksia.

Nuoren märehtijän alkaessa syödä kiinteää ravintoa, etumahojen suhteellinen osuus mahoista kasvaa ja niiden seinämän epiteeli alkaa kehittyä mahdollistaakseen ravintoaineiden tehokkaan imeytymisen. Märehtijöillä rehun hiilihydraatit hajoavat pötsissä haihtuviksi rasvahapoiksi, ja monokarboksylaattikuljettajien uskotaan avustavan haihtuvien rasvahappojen imeytymisessä pötsin seinämän läpi. Pötsin seinämässä on todettu olevan ainakin MCT1- ja MCT4 –isoformeja. Nämä tarvitsevat toimiakseen CD147 -proteiinin (myös OX-47, EMMPRIN, HT7 ja basigin), joka on on glykosyloitu integraalinen membraaniproteiini. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää MCT1-, MCT4- ja CD147 –proteiinien muutoksia pötsin toiminnan kehittymisen aikana. Toisena tavoitteena oli selvittää, voidaanko näytteenä käyttää solukalvojen sijasta pötsin seinämästä tehtyä homogenaattia. Tutkimuksessa käytettiin eri ikäisinä lopetetuista kileistä kerättyjä näytteitä. Kilejä oli yhteensä 31, joista 7 oli 3-21 tunnin ikäisiä, 7 viikon ikäisiä, 7 kahden viikon ikäisiä, 1 kolmen viikon ikäinen, 2 neljän viikon ikäistä, sekä 7 kahdeksan viikon ikäistä. Pötsin seinämästä otettiin näyte, josta valmistettiin homogenaatti ja eristettiin solukalvot eli membraanit. Pötsinäytteistä löydettiin MCT1- ja CD147 –proteiineja, mutta MCT4- isoformia ei ollut havaittavissa. Membraaninäytteissä havaittiin MCT1 -isoformin pitoisuuksien kasvavan iän mukana, paitsi kahdeksan viikon ikäisillä kileillä, joilla MCT1 –isoformin määrät vähenivät merkitsevästi. CD147 –proteiinia oli havaittavissa jo vastasyntyneiden kilien pötsinäytteissä. Membraaninäytteissä CD147 -proteiinin määrä kasvoi lineaarisesti iän mukana ja CD147-proteiinin ja MCT1 –isoformin välillä havaittiin tilastollisesti merkitsevä korrelaatio. Homogenaattinäytteissä MCT1 -isoformin määrissä ei havaittu korrelaatiota iän kanssa. MCT1- ja MCT4 -isoformien solukalvolle siirtymisessä avustavan CD147 –proteiinin ei myöskään havaittu korreloivan koe-eläinten iän tai MCT1 -isoformin kanssa. Membraani- ja homogenaattinäytteistä mitattujen MCT1- ja CD147 -määrien välillä ei ollut korrelaatiota. Haihtuvien rasvahappojen muodostus alkaa, kun eläin aloittaa kiinteän ravinnon syömisen. Tästä seuraa, että haihtuvia rasvahappoja kuljettavia proteiineja tarvitaan epiteelisolujen pinnalle. Tutkimuksessa havaittiin haihtuvia rasvahappoja kuljettavan MCT1 –proteiinin ja sen apuproteiinien määrän lisääntyminen iän myötä. N. 8-11 viikon iässä, jolloin pötsin toiminta on kehittynyt aikuisen eläimen tasolle, MCT1 –proteiinin määrä oli merkitsevästi vähäisempi kuin 4 viikon iässä. Tulosten perusteella homogenaatti ei ole hyvä tapa mitata membraaniproteiinien määrää.