Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

PTHrP und Milch stimulieren einen Vitamin D-unabhängigen aktiven Calciumtransport im Darm von Saugferkeln

Klein, Cornelia

Es wurde untersucht, ob das in Milch in relativ hoher Konzentration enthaltene PTHrP bei neugeborenen Ferkeln einen Vitamin-D-unabhängigen intestinalen Calciumtransport induziert. Bekannt ist, daß PTHrP den Calciumtransport durch die Placenta und vom Blut in die Milch fördert. Die Frage wurde in Teilaspekte gegliedert und an Hand von zehn verschiedenen Versuchsansätzen geprüft. 1) Zunächst wurde in einem Vorversuch wurde mit Radiocalcium in vivo untersucht, ob Milchfütterung im Gegensatz zu milchfreier Ernährung den intestinalen Calciumtransport bei calcitrioldefizienten Ferkeln stimuliert. 2) Anschließend wurde ex vivo untersucht, ob es sich bei dem stimulierenden Effekt von Milchfütterung auf den Calciumtransport um einen Kurzzeit- (Minuten bis Stunden) oder Langzeiteffekt (Tage bis Wochen) handelt. 3) Es wurde weiter geprüft, ob bei Saugferkeln PTHrP oder PTHrP-Fragmente im Chymus aus Magen, Duodenum und Ileum vorkommen. Der Gehalt an nativem PTHrP, und verschiedenen Fragmenten wurde mit drei verschiedenen Radioimmunoassays gemessen. 4) Die Absorption von PTHrP bzw. PTHrP-Fragmenten aus oral aufgenommener Milch wurde durch Messung des PTHrP- Gehaltes im Plasma vor und nach dem Saugen geprüft. 5) Zur Charakterisierung des PTHrP-Umsatzes bei Saugferkeln wurde dessen metabolische Clearance und seine Halbwertzeit im Plasma bestimmt. 6) Ein möglicher Kurzzeiteffekt von PTHrP auf den aktiven intestinalen Calciumtransport wurde in vitro nach Zugabe des Hormons zu isolierten Schleimhäuten in Ussingkammern, und 7) ex vivo nach intramuskulärer Applikation von PTHrP untersucht. 8) Ein möglicher Effekt von Prolaktin auf den intestinalen Calciumtransport wurde ex vivo nach parenteraler Prolactinapplikation untersucht. 9) Es wurde geprüft, ob Frühabsetzen oder mehrstündiger Futterentzug die Darmschleimhaut schädigen. Dazu wurden morphologische Merkmale der Darmoberfläche wie Zottenlänge und Kryptentiefe, und funktionelle Merkmale wie elektrogene Transportprozesse bei Saugferkeln und früh abgesetzten Ferkeln bzw. Ferkeln nach Futterentzug verglichen. 10) Der kurzzeitige stimulierende Effekt von Milchfütterung auf den aktiven Calciumtransport wurde bei Ferkeln mit Calcitriolmangel und Ferkeln mit physiologischem Calcitriolstatus verglichen. Bei den einzelnen Versuchsansätzen wurden die folgenden Ergebnisse erzielt: 1) Zwei und fünf Wochen Saugferkel absorbierten in vivo etwa doppelt soviel Calcium wie gleichalte, milchfrei ernährte Tiere. 2) Der durch Milchfütterung induzierte aktive Calciumtransport ist auch in vitro in isolierten Jejunalschleimhäuten nachweisbar. Der Effekt der Milchfütterung tritt bereits eine Stunde nach dem Saugen ein (Kurzzeiteffekt). In einem Alter von 2 bis 3 Wochen nimmt er allmählich ab. 3) Das native PTHrP der Milch wird im Magen-Darm-Trakt der Ferkel rasch abgebaut. Im Duodenalchymus war kein intaktes PTHrP mehr nachweisbar. Bezogen auf den Gehalt in Milch waren von den N-terminalen PTHrP-Fragmenten und denen aus der Molekülmitte im Duodenalchymus noch 15-20% vorhanden. 4) PTHrP-Fragmente aus der Molekülmitte werden von Ferkeln bis zu einem Alter von 21 Tagen aus dem Darm absorbiert. 5) Die Halbwertzeit von PTHrP-Fragmenten aus der Molekülmitte im Blutplasma beträgt bei 6 bis 8 Wochen alten Ferkeln 13,2 Minuten. Die Metabolische Clearance liegt bei 1 ml/(min·kg). 6) Eine Zugabe von PTHrP zur mucosalen oder serosalen Seite isolierter Dünndarmschleimhäuten beeinflußte die Calciumabsorption nicht. 7) Eine Stunde nach intramuskulärer Injektion von PTHrP-Fragmenten aus der Molekülmitte hatte sich der in vitro nachweisbare aktive Calciumtransport von 28,2 ± 2,9 auf. 9,5 ± 1,3 nmol/(cm²·h) verdreifacht (N=7, 0 ± SEM). Dabei korrelierte der aktive Calciumtransport signifikant mit dem Plasma-PTHrP-Gehalt (r²= 0.49, p<0.01). 8) Parenteral verabreichtes Prolaktin hatte keinen Einfluß auf den intestinalen Calciumtransport 9) Frühabsetzen oder mehrstündiger Futterentzug hatten keinen schädigenden Einfluß auf den Funktionszustand des Darmes. 10) Bei Ferkeln mit physiologischem Calcitriolstatus wurde der intestinale Calciumtransport nicht durch Milchfütterung beeinflußt. Die Ergebnisse zeigen, daß der aktive intestinale Calciumtransport bei Ferkeln mit Calcitriolmangel durch PTHrP stimuliert wird. In Milch enthaltene PTHrP-Fragmente aus der Molekülmitte werden vom Darm absorbiert und induzieren vermutlich in Form eines Kurzzeiteffektes einen aktiven, Vitamin-D-unabhängigen Calciumtransport. Dieser Mechanismus scheint bei Ferkeln mit physiologischem Calcitriolstatus nur eine untergeordnete Rolle zu spielen.

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Klein, Cornelia: PTHrP und Milch stimulieren einen Vitamin D-unabhängigen aktiven Calciumtransport im Darm von Saugferkeln. Hannover 2001. Tierärztliche Hochschule.

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