HABILITATIONSSCHRIFT

 


Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

 

Korinna Huber

 

Molekulare Grundlagen der Phosphor-Homöostase

beim kleinen Wiederkäuer

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-h2094

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Habilitationsschrift, 2003

text

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Zusammenfassung

Beim Wiederkäuer wird die P-Homöostase hauptsächlich über Na+-abhängige Pi-Transportsysteme des Typs NaPi II in den epihelialen Organen moduliert. Eine Ausnahme stellt der H+-abhängige Pi-Transportprozess im Duodenum dar. In Niere und Speicheldrüse scheinen die Pi-Transporter entwicklungsabhängig maximal exprimiert zu sein, so dass dies dem Unvermögen der Niere und auch der Speicheldrüse zugrunde liegen dürfte, auf eine diätetischen P-Restriktion mit einer deutlichen Steigerung des Pi-Transportes zu reagieren. Einzig im Jejunum wird beim ruminierenden Wiederkäuer unter diätetischen P-Restriktionsbedingungen die Kapazität des Pi-Transportes über eine Steigerung der NaPi IIb-Transportermenge adaptiert. Bei einem diätetischen Überfluß an Pi kommt sowohl dem Jejunum als auch der Niere beim noch nicht ruminierenden Wiederkäuer eine wichtige Bedeutung für die P-Homöostase zu, beide Organe reduzieren ihre Pi-Transportkapazität auf funktioneller und struktureller Ebene, während die Speicheldrüse in der Höhe der NaPi II-Expression unbeeinflusst bleibt. Diese Adaptationsprozesse sind beim ruminierenden Wiederkäuer noch nicht untersucht, aus Bilanzversuchen lässt sich aber ein ähnlicher Adaptationsablauf ableiten. Mit dem Beginn der Pi-Konzentrierung im Speichel und der Sekretion in den Pansen ab der 3. Lebenswoche schließt sich der endogene Pi-Kreislauf beim noch nicht ruminierenden Wiederkäuer, ohne seine volle Kapazität erreicht zu haben. Dies geschieht erst mit dem Absetzen der Jungtiere und der damit verbundenen mechanischen

 

Stimulation der Speichelsekretion. Die frühzeitige Anlage aller notwendigen Pi-Transportsysteme gewährleisten eine Rezyklierung von Pi auf hohem Niveau. Der endgültige Schluss des endogenen Pi-Kreislaufes über den Darm, komplette Rückgewinnung von Pi in der Niere und maximale Sekretion mit dem Speichel findet aber erst statt, wenn die Nierenschwelle auf Werte angestiegen ist, die deutlich über der Plasma-Pi-Konzentration

 

liegen. Dies erfolgt nicht zum Zeitpunkt des Absetzens, sondern deutlich später in der ruminierenden Phase. Der Mechanismus der Nierenschwelle setzt wahrscheinlich ein Pi sensing voraus, wie es in ähnlicher Wiese für das Ca angenommen wird. Wie die Regulation der Höhe der Nierenschwelle entwicklungsabhängig erfolgt, ist unklar. Sie ist offensichtlich eng mit der funktionellen Reifung der Speicheldrüse gekoppelt. Wenn dort die Pi-Transportkapazität so hoch ist, dass in physiologischen Plasma-Pi-Bereichen die Speichel-Pi-Konzentration linear mit der Plasma-Pi-Konzentration korreliert ist, wird ein „Zuviel“ an Pi über diesen Weg aus dem Körper-Pi-Pool „ausgeschieden“. Die Niere senkt die Pi-Resorptionskapazität erst, wenn dieser lineare Zusammenhang nicht mehr, bzw. beim jungen Wiederkäuer noch nicht gegeben ist. Letztendlich determiniert also die Reife der Speicheldrüse den kompletten Schluss des endogenen Pi-Kreislaufes und den Wechsel der Pi-Ausscheidung von renal und fäkal auf ausschließlich fäkal, wie es für den erwachsenen Wiederkäuer typisch ist. Trotz der beobachteten Anpassungsmechanismen beim Wiederkäuer kommt es unter diätetisch P-restriktiven Bedingungen zu kurzzeitigen Störungen im N-Haushalt, die aber kompensiert werden können. Diese Beeinflussung lässt sich auch umgekehrt beobachten, unter Reduktion der diätetischen N-Zufuhr reduzieren sich die Pi-

 

Konzentrationen in Plasma und Pansensaft. Welche Mechanismen dem zugrunde liegen, ist unklar. Möglich erscheint eine enge Verknüpfung mit dem Mikrobenstoffwechsel. Darüber hinaus ist aber aufgrund der leicht erhöhten Harn-Pi-Konzentrationen eine Wirkung auf den endogenen Pi-Kreislauf und die P-Homöostase über eine Reduktion des Energiegrundumsatzes nicht auszuschließen. Wie stark die Auswirkungen eine diätetischen P-Restriktion sind, ist vor allem neben Dauer und Größe der Versorgungseinschränkung abhängig vom Entwicklungsstatus der Tiere, sodass eine P-Mangelversorgung jeweils für jede Entwicklungsstufe neu definiert werden muss. In gleicher Weise gilt dies dann natürlich auch für die P-Überversorgung.

 

keywords

Molekulare Grundlagen, Phosphor-Homöostase, Wiederkäuern

kb

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