Browsing by Subject "MCT"

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli saada tietoa laktaattia kuljettavien proteiinien ilmentymisestä islanninhevosten punasoluissa. Laktaattia muodostuu kovan liikuntarasituksen aikana lihaksissa, josta se kulkeutuu plasmaan. Monokarboksylaattikuljettajat (MCT) ilmentyvät punasolun solukalvolla ja kuljettavat osan laktaatista punasolun sisään. Rasituksen jälkeen MCT –proteiinit kuljettavat laktaatin punasolujen sisältä takaisin plasmaan, mistä se kulkeutuu edelleen muiden kudosten käytettäväksi. Hevosen punasolusta on aikaisemmin löydetty kaksi MCT isoformia MCT1 ja MCT2, sekä MCT1 apuproteiinina toimiva CD147. Islanninhevoset ovat pitkään olleet eristäytyneitä muista hevosroduista, ja siksi geeniperimä on pysynyt rodun sisällä samana ainakin viimeisen tuhannen vuoden ajan. Muilla hevosroduilla on tunnistettu kaksi eri ilmenemistasoa punasolujen laktaattia kuljettavassa MCT1 (MCT1-proteiinissa. Korkean MCT1 –ilmenemistason hevosilla on rasituksen aikana todettu jopa puolet laktaatista olevan punasolujen sisällä väliaikaisesti "varastoituna". Näin lihasten laktaatintuotanto voi jatkua pidempään ja korkean MCT1 –ilmenemistason hevosilla on spekuloitu olevan parempi suorituskyky verrattuna matalan ilmenemistason hevosiin. Islanninhevosten punasolujen laktaattikuljettajista ei ole aikaisempaa tietoa. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää onko myös islanninhevosella kaksi MCT1 ilmenemistasoa. Tämän tiedon avulla pystytään arvioimaan milloin hevosten geeniperimään on tullut laktaattikuljetusproteiinin ilmenemistasoon vaikuttava mutaatio. Mikäli myös islanninhevosilla on kaksi ryhmää, voitaisiin olettaa että hevoset ryhmiin jakava geeneettinen tekijä on syntynyt jo ennen kuin islanninhevoset ovat jääneet eristyksiin Islannin saarelle. Tässä tutkimuksessa oli mukana 29 Suomessa asuvaa islanninhevosta, joiden ikävaihtelu oli 4-24 vuotta. Mukana oli ruunia, tammoja ja yksi ori. Hevosista otettiin verinäytteet kaulalaskimosta. Punasolut eroteltiin plasmasta ja punasolumembraanit eristettiin. Membraaneista mitattiin MCT1-, MCT2- ja CD147-proteiinipitoisuudet hevosspesifisten vasta-aineiden avulla käyttämällä western blot -menetelmää. Tulokset olivat suurin piirtein samankaltaiset verrattuna muihin tutkimuksiin. Odotetusti todettiin korrelaatio MCT1 ja CD147 välillä. MCT1 ei jakaantunut yhtä kaksihuippuisesti verrattuna muihin tutkittuihin hevosrotuihin. CD147 kohdalla prosentuaalisesti enemmän hevosia asettui keskitasoryhmään. MCT2 oli sen sijaan jakautunut normaalisti, kuten myös muilla roduilla. MCT2 korreloi iän kanssa, mutta havainto on todennäköisesti harha, johtuen pienen otannan takia.

Kirjallisuuskatsauksessa käsitellään laktaattia ja sen metaboliaa elimistössä, monokarboksylaattikuljettajamolekyylejä, laktaatin tuottoa patologisissa tiloissa sekä laktaatin mittaamista ja monitoroinnin syitä anestesian aikana. Tutkimuksessa käytettiin kuutta kliinisesti normaalia koe-eläimeksi kasvattettua beaglea. Koirat esilääkittiin deksmedetomidiinilla, anestesian induktioon ja ylläpitoon käytettiin propofolia. ETCO2:ta pienennettiin manuaalisesti ventiloimalla anestesian aikana. Kuusi verinäytettä otettiin jokaisesta koirasta. Vena jugulariksesta otettiin laskimoverinäytteitä, joista määritettiin veren ja plasman laktaattipitoisuudet. Punasolujen laktattipitoisuudet määritettiin näistä saatujen laktaattiarvojen ja hematokriitin avulla. Valtimoverinäytteet otettiin samanaikaisesti venanäytteiden kanssa Arteria femoraliksesta punktoimalla heparinisoituihin ruiskuihin. Arteriaverinäytteistä määritettiin PaCO2, pH, plasman laktaattipitoisuus ja bikarbonaattipitoisuus. Samoilta kuudelta koiralta otettiin laskimoverinäytteet Vena cephalicasta heparinisoituihin putkiin yli 10 päivän kuluttua tutkimuksen ensimmäisen osan suorittamisesta. Näitä näytteitä käytettiin laktaatin kuljetusaktiivisuuden tutkimiseen in vitro kolmessa eri pH:ssa (7,6, 7,4 ja 7,2) ja kahdessa laktaattikonsentraatiossa (1 ja 10 mmol/l). Punasolujen monokarboksylaattikuljettajien eli MCT-molekyylien isoformit määritettiin käyttämällä Western blotting -menetelmää. Työssä saatujen tulosten perusteella plasman ja aretriaveren, plasman ja kokoveren samoin kuin punasolujen ja arteriaveren laktaattipitoisuudet korreloivat hyvin keskenään (P < 0,0001), joten tutkimuksemme perusteella laktaattipitoisuuden määrittämisen kannalta ei ole oleellista, otetaanko näyte arteria- vai venaverestä. Samoin on tutkimuksemme perusteella merkityksetöntä, mittaako käytettävä laite laktaattia kokoverestä vai plasmasta. Punasoluihin varastoitunut laktaatti ei vaikuta merkittävästi mittaustarkkuuteen kun pH ei laske paljon, kuten normaalissa anestesiassa. In vitro mitatun laktaatin kuljetusaktiivisuus punasoluissa oli korkeimmillaan alhaisissa pH-arvoissa. Molemmissa käytetyissä laktaattikonsentraatioissa havaittiin korkein kuljetusaktiivisuus punasoluihin, kun pH-arvo oli alhainen. Nartuilla in vivo oli todettavissa sama ilmiö kuin in vitro eli laktaatin kuljetusaktiivisuus punasoluissa oli aktiivisinta pH-arvoilla 7,2 ja 7,4. Tosin eri yksilöiden väliset tulokset vaihtelivat laajalti. Uroksilla in vivo merkittävää eroa kuljetusaktiivisuuden ja pH:n suhteen ei havaittu. Syynä olivat luultavasti alhaisemmat laktaattipitoisuudet, jotka eivät aktivoineet MCT-molekyylejä. Samoin mittaustarkkuudet alhaisemmilla laktaattipitoisuuksilla eivät olleet yhtä luotettavia kuin korkeammilla pitoisuuksilla. Tutkimuksemme on ensimmäinen, jossa MCT6-molekyyli on löydetty yhdenkään eläinlajin erytrosyyteistä. MCT5-MCT7- molekyylien toiminta-aktiivisuutta ei ole osoitettu eikä määritelty. MCT6-molekyyli koiran punasoluissa voisi olla selitys aiemmin havaittuun erityisen nopeaan laktaatin kuljetusaktiivisuuteen koiran punasoluissa.