Reglering av absorptionsprocessen

Question 1

Var i MTK sker absorptionen främst? Vilka celler ansvarar för denna funktion och vilka ämnen absorberas?

Answer 1

• Det är främst absorptiva villusceller i tunntarmen som sköter huvudsakliga absorption av kolhydrater, protein, fett, vitaminer, joner och vatten.
• Absorption av vätska kan även ske i tjocktarmen där det sköts av ytceller.

Question 2

Hur bidrar tunntarmens morfologi till dess funktion?

Answer 2

Tunntarmen är ca 7m lång och är kraftigt veckat i villi vilket ökar ytan ännu mer. Villusceller är försedda med mikrovilli vilket ökar absroptionsytan betydligt mer.

Question 3

Kolons funktion?

Answer 3

1. Reabsorbera joner och vätska
2. Lagra tarminnehållet
3. Fermentera kostfibrer (bakterier)
4. Absorbera bakteriella metaboliter
5. Upprätthålla en skyddande barriär mot omgivningen
6. Skapa en miljö som främjar symbios med tarmfloran.

Question 4

Vilka ämnen fermenterar tarmfloran i kolon? Vad används produkterna till?

Answer 4

Fibrer, cellulosa och pektin kan vi inte själva bryta ner utan de fermenteras av tarmflora vilket ger följande slutprodukter:

1. Butyrat: energi för kolonepitelet
2. Propionat: ATP syntes i levern och glukoneogenes
3. Acetat: går ut i perifera cirkulationen, lipogenes och kolesterolsyntes.

Question 5

Hur stor andel av dagliga energiupptaget bidrar fermentationsprodukter i tjocktarmen till? vilka faktorer påverkar denna andel?

Answer 5

5-10 % av det dagliga energiupptaget. Beroende av fiberintag och tarmflorans sammansättning.

Question 6

Vilka typer av transport använder sig enterocyter av vid absorption?

Answer 6

1. Aktiv transport: energikrävande, Na+/K+ ATPaset basolateralt förbrukar ATP för att upprätthålla en låg [Na+] intracellulärt vilket skapar en elektrokemisk gradient som används för att transportera andra ämnen mot sin gradient med co-transportörer på apikal sida.
2. Faciliterad diffusion: kräver inte energi, ämnen förflyttar sig längs en koncentrationsgradient mha kanaler eller transportörer
3. Diffusion: fettlösliga molekyler som fett, steroidhormoner kan lösa sig i membranet och diffundera på det sättet.

Question 7

Vilka typer av sekundärt aktiv transport som utnyttjas vid absorption?

Answer 7

1. Na+-kopplat upptag:
   Den elektrokemiska gradient för Na+ utnyttjas för att transportera t.ex glukos och aminosyror via co-transportörer.
2. H+-kopplat upptag:
   Den elektrokemiska gradienten för Na+ används av NHE för att få H+ ut i lumen. Dessa vätejoner co-transporteras med t.ex tri- eller dipeptider in i cellen.
   Kom ihåg! dessa två former är beroende på Na+/K+ ATPasets aktivitet.

Question 8

Redogör för kolhydrater absorption i tunntarmen

Answer 8

• Kolhydrater bryts ner av olika enzymer till tre slutprodukter: glukos, galaktos, fruktos
  1. Glukos och galaktos följer med Na+ in i cellen via SGLT1. Kan därmed transporters mot sin koncentrationsgradient. Fruktos tas däremot upp med faciliterad diffusion via GLUT5.
  2. Glukos, galaktos och fruktos lämnar cellen via faciliterad diffusion via GLUT2.
  3. Därefter kommer de tas upp av blodet som går till levern

Question 9

Redogör för proteiner absorption i tunntarmen

Answer 9

• Proteiner bryts ner av pankreas och brush border enzymer till aminosyror, di- eller tripeptider.
  1. Na+ beroende aminosyra upptag och H+ beroende di,tripeptid upptag.
  2. Dipeptider och tripeptider bryts ner till aminosyror i cytosolen.
  3. Aminosyrorna lämnar epitelcellen via faciliterad diffusion och går in i kapilärerna via intracellulära klyftor.

Question 10

Hur bidrar tunn- och tjocktarmen till vätskebalansen?

Answer 10

• Vi tar in ca 9.5 l/dygn i form av mat och vätskeintag samt olika former av sekret.
  Tack vare absorption i tunntarmen (80%) och tjocktarmen (ca 20%) absorberas nästan all vätska och vi förlorar bara 0.2 l/dygn med avföring.
• Reabsorption i kolon kan uppregleras vid behov (aldosteron-beroende)

Question 11

Hur absorberas Cl-?

Answer 11

• I duodenum och jejunum absorberas Cl- passivt paracellulärt eller transcellulärt via Cl- transportörer
• I illeum och proximala kolon absorberas Cl - absorberas via Cl-/HCO 3- exchanger.

Question 12

Hur absorberas Na+?

Answer 12

• I duodenum och jejunum: NHE3 apikalt och NHE1 basolateralt tar in Na+ och skickar H+ ut. Na+ som tas in i cellen kommer sen att skickas ut i interstitiet via Na+/K+ ATPaset.
• I illeum och proximala kolon:
  NHE3 apikalt tar in Na+ och skickar H+ ut. Na+ som tas in i cellen kommer sen att skickas ut i interstitiet via Na+/K+ ATPaset.
• I distal kolon:
  Epithelial sodium channel (ENaC), en Na+-kanal som regleras av aldosteron och bidrar till att spara Na+ och
  vätska vid RAAS aktivering.

Question 13

Hur absorberas vatten?

Answer 13

• Absorption av NaCl skapar en osmotisk kraft som driver vatten in i cellen.
• I proximala tunntarmen absorberas vatten troligtvis transcellulärt via SGLT1 och GLUT2 samt paracellulärt.
• I kolon absorberas vatten transcellulärt via aquaporiner.

Question 14

Redogör för vitamin B12 absorption i tunntarmen

Answer 14

• Vitamin B12 är bunden till proteiner i födan. När den kommer till magsäcken kommer proteiner att brytas ner och heptocorrin binder istället till kobalamin för att den inte ska denatureras av magsaften.
• I magsäcken frisätter parietalceller intrinsic factor IF, som är viktig för B12 absorption.
• I duodenum kommer heptocorrin att brytas ner av enzymer från pankreas. Vitamin B12 binder då till IF för att sen tas upp i illeum genom att binda till specifika receptorer.
• Inne i cellen kommer IF att degraderas och CBL kommer att binda till transcobalamin II som tar CBL ut i blodbanan.

Question 15

Redogör för järn absorption i tunntarmen

Answer 15

• Järnet som vi får från maten kan antingen vara hemjärn från djur eller icke-hemejärn
• Icke-hemjärn: (Fe3+)
  1. Tack vare den sura pH i magsäcken kommer Fe3+ att reduceras till Fe2+. Fe3+ kan även reduceras till Fe2+ av dcytb (Duodenal cytochrome B)
  2. Fe2+ kan sen co-transporteras med H+ mha DMT
  3. Inne i cellen kommer Fe2+ att binda till mobiliferrin
  4. Fe2+ kommer att lämna cellen via ferroportin (FP1) och därefter oxideras den till Fe3+ av hephaestin
  5. Fe3+ binder till transferrin i plasman.
• Hemjärn:
  1. Hemjärn kan tas in i cellen med oklara mekanismer, möjligen är det receptormedierad endocytos eller upptag via en hemtransportör.
  2. Inne i cellen kommer järnet att frigöras från protoporphyrin mha enzymet hemoxygenas.
  3. Fe2+ kommer att följa sen samma väg för icke-hemjärn.

Question 16

På vilka sätt kan absorptionsförmåga i tunntarmen regleras?

Answer 16

1) Uppreglering av transportörer: främst transportörer för glukos och aminosyror.
2) Ändrad motilitet: öka t.ex peristaltik eller massförflyttning.
3) Ökad epitelyta via stimulerad celldelning. Stimulering av celldelning sker vid direktkontakt mellan epitelet och födan.

Question 17

Ge exempel på trofiska hormoner som frisätts från epitelceller.

Answer 17

• GLP-2 (glucagon like peptide 2)
• EGF (epidermal growth factor)
• IGF1 (insulin-like growth factor 1)

Question 18

Hur går sekretion till?

Answer 18

• Na+/K+-ATPase basolateralt upprätthåller en låg intracellulär Na+ och hög intracellulär K+.
• Na+, K+ och Cl- kommer att transporteras in i cellen via NKCC1.
• Cl- kommer sen att transporteras ut till lumen via CFTR kanaler apikalt.
• Den ökade jonsekretionen drar med vatten pga. ett ökat osmotiskt tryck.
• Vatten transporteras transcellulärt eller paracellulärt beroende på organ.

Question 19

Vilka ämnen kan stimulera sekretion via CFTR?

Answer 19

• Hormoner och neurotransmittorer:
  Acetylkolin, guanilyn, bradykinin och serotonin
• Immuncell produkter:
  Histamin och prostaglandiner
  -Bakteriella enterotoxiner:
  Koleratoxin, E Coli toxin “HL” and “HS”, Yersinia toxin, C. Difficile toxin

Question 20

Varför kan vätskeförlust vara så stor vid en kolera infektion?

Answer 20

Koleratoxiner kommer stimulera CFTR sekretion vilket gör att man normalt kan förlora en liter vätska i timmen via sekretion. Dessa toxiner hämmar även Na+ reabsorption vilket också hämmar vätskeabsorption.