Resorption von kurzkettigen Fettsäuren im Pansen: Bedeutung von Transport- und Kanalproteinen

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Trotz ihrer quantitativ hohen Bedeutung ist eine mechanistische Aufklärung der ruminalen Resorption von kurzkettigen Fettsäuren (SCFA = short-chain fatty acids) bis heute nicht befriedigend gelungen. Das beantragte Vorhaben geht davon aus, dass durch die Kombination von verschiedenen elektroneutralen und elektrogenen Mechanismen die elektrochemischen Gradienten optimal ausgenutzt werden. Wir vermuten, dass auf luminal orientierter Seite vor allem die bereits molekular charakterisierten Membranproteine des „down-regulated-in-adenoma“ (DRA) und des Putativen Anionentransporters 1 (PAT1) die Permeation dissoziierter Säure über einen SCFA-/HCO3 --Austausch vermitteln. Auf basal orientierter Seite postulieren wir einen Efflux dissoziierter Säure über den Anionenaustauscher 2 (AE2) und/oder den Monokarboxylattransporter 1 (MCT1). Darüber hinaus könnte eine basal orientierte Anionenleitfähigkeit als Erklärung für die hohe Effizienz der SCFA-Resorption dienen. Mögliche Kandidaten für eine derart elektrogene Ausschleusung wären der „cystic fibrosis transmembrane conductance regulator“ (CFTR), der CLC-2 und die Gruppe der „volume regulated anion channels“ (VRAC). Im beantragten Projekt sollen die Permeationswege auf funktioneller und struktureller Ebene untersucht werden. Zur Aufklärung von Existenz und Lokalisation der Transportproteine werden RT-PCR und immunhistochemische Methoden eingesetzt. Die funktionelle Eingrenzung erfolgt an isolierten Epithelien vom Schaf bzw. an isolierten/kultivierten Pansenepithelzellen mit Hilfe von etablierten transport- sowie elektrophysiologischen Methoden.