3.7 Transport van nutriënten en elektrolyten in de Tractus Digestivus Flashcards
Waar vindt de opname van nutriënten vooral plaats?
Opname van macronutriënten (Koolhydraten, vetten, eiwitten) vooral in het duodenum. Ook een beetje in het jejunum
Ca wordt in hele darm opgenomen
De galzouten worden pas opgenomen aan het einde van de dunne darm (Distale ileum door IBAT)
Vitamine B12 wordt ook pas laat opgenomen (Distale ileum door IBAT)
Hoe gaat het transepitheliaal transport van monosacchariden?
Apicaal:
- Glucose en galactose via SGLT-1 (Maakt gebruik van het natriumgradiënt, secundair actief): Uphill transport is Na-gekoppeld
- Fructose via GLUT5 (Passief): Na-onafhankelijk, dus alleen downhill
Basolateraal:
- Alles gaat passief via GLUT-2 naar het interstitium: Na-onafhankelijk dus downhill
Wat is het ping-pong mechanisme voor Na-gekoppelde glucose transport?
In de transporteur zitten 2 negatieve ladingen. Die worden gebonden door Natrium. Hierdoor komen bindingsplaatsen vrij voor glucose en galactose waardoor ze getransporteerd kunnen worden
De pH gradiënt wordt opgebouwd via de Na/H exchanger (NHE3)
De energie voor Na/H uitwisseling wordt ontleend aan de Na-gradiënt
Hoe gaat de absorptie en afbraak van aminozuren, di- en tripeptides in de enterocyt?
Eiwitten worden afgebroken tot aminozuren, di- of tripeptiden
Er zijn 6 transporteurs (Na-aminozuur cotransporters in de luminale membraan) in het menselijk lichaam die aminozuren, natrium afhankelijk kunnen opnemen in de darmcel.
Als een eiwit niet volledig wordt afgebroken zitten er aminopeptidases op het oppervlak van de enterocyt. Zij knippen steeds 1 aminozuur af waardoor de aminozuren wel opgenomen kunnen worden via de natrium afhankelijke transporteurs
PepT1 (H+ oligopeptide cotransporter, secundair actief) is in staat om kleine peptides naar binnen te laten met behulp van een protonen gradiënt (H+ gradiënt). In de cel worden deze dan gesplitst tot vrije aminozuren
De aminozuren worden basolateraal (3 transporters) afgegeven. Dit gaat passief (Na-onafhankelijk)
Wat zijn inborn errors van transportprocessen wat leidt tot glucose- galactose malabsorptie en wat is het gevolg hiervan?
Mutaties in SGLT-1 (Autosomaal recessief)
Er kan geen glucose en galactose worden opgenomen en alleen fructose worden gebruikt (malabsorptie). Dit leidt tot ernstige osmotische diarree en dehydratie vanaf de geboorte (lactose voeding)
Het wordt behandelt met een fructose dieet. Fructose kan namelijk worden omgezet tot glucose
Hoe kan het dat er bij een mutatie van SGLT-1 geen glucosurie ontstaat?
In de nier zit ook een SGLT-1 die de functie van SGLT-1 kan overnemen
Hoe ontstaat cystinurie en wat is het gevolg?
1 van de 6 natrium gedreven aminozuur transporters ontbreekt vanwege een mutatie in de transporter voor basische aminozuren (arg, lys) + cysteïne (SLC3A1 of SLC7A9 gen -> Transporter bestaat uit 2 componenten). Dit is degene die zorgt voor de basische aminozuren en cysteïne transport
Het leidt zelden tot eiwit malabsorptie in de darm doordat het wordt gecompenseerd door PepT1. Hierdoor wordt het op latere leeftijd ontdekt
Er ontstaan wel problemen in de nier doordat aminozuren in pro-urine zitten. Cysteïne kan namelijk niet worden terug geresorbeerd in de nier en is de uitscheiding in de nier hoog. Mensen ontwikkelen cysteïne nierstenen
Hoe kan diarree ontstaan?
Door aantasting van zout- en waterabsorptie (minder absorptie) of hyperstimulatie van zoutsecretie
Wat is het gevolg van de aantasting van secretiecapaciteit (zoals bij CF)?
Luminale dehydratie (Meconium ileus, DIOS) en constipatie
Welke 2 soorten diarree zijn er?
Osmotische diarree (Fecale osmotische gap >100 mosmol/kg): Water wordt onttrokken aan de darminhoud door malabsorptie van dieetcomponenten (lactose, fructose, etc.) of gebruiken laxantia, consumptie van overmaat sorbitol of mannitol. Verdwijnt na 24 uur vasten
Secretoire diarree (SD, fecale osmotische gap < 50 mosmol/kg): Darm gaat meer water en zout secreteren. Kan komen door:
- Microbiële en virale enterotoxines (Cholera, E.coli diarree, rotavirus)
- Galzouten en dihydroxyvetzuren (colon)
- Neuro-endocriene tumoren (VIP, 5-HT, PGEs)
- Diabetische neuropathie
Hoe wordt onderscheid gemaakt tussen osmotische en secretoire diarree?
Met de fecale osmotische gap:
290-2(Na + K) mosmol/kg
Serum/faeces osmolariteit -> 290 mosmol/kg
Als dit groter is dan 50 zitten er meer elektrolyten in de faeces en is er sprake van osmotische diarree
Wat is het recirculatie model voor zout en watertransport in het darmepitheel?
Vloeistofstroom van crypten (secretie) richting de villus (absorptie) zorgt dat het oppervlakte voldoende gehydrateerd is
In de crypten vindt secretie en absorptie plaats van NaCl. Secretie van chloride naar het lumen via het CFTR, maar moet wel geactiveerd worden (Cl- en Na aangevuld door kanaaltjes basolateraal. Dit is de absorptie). Natrium en water gaan paracellulair mee. Stimulatie door cAMP/cGMP
In de villus zit apicaal de NHE3 en DRA (Cl- HCO3- exchanger). Natrium en chloride worden opgenomen. H+ en HCO3- gaan naar het lumen en samen vormen ze H2O en CO2. Geremd door cAMP/cGMP
Wat is de relatie tussen vloeistof transport en plasma?
Passieve lek voor water via tight junctions tussen de cellen in de crypten is hoog -> Vloeistof transport is altijd iso-osmotisch met plasma
Wat gebeurt er bij CF?
Het CFTR kanaal is er niet. Hierdoor is er geen secretie van NaCl en H2O. Secretie is niet mogelijk (Van Cl), absorptie nog wel Het tast vooral het proces in de crypten aan. Er is een verminderde secretie en verminderde luminale dehydratie (Kan zorgen voor obstipatie)
Wat gebeurt er bij congenitale chloridorroe (CLD)?
Het DRA in de villus is defect. Er komt geen NaCl meer binnen (Na kan alleen naar binnen als er ook Cl- naar binnen gaat). Het gevolg is systemische alkalose (Er is geen verlies meer van HCO3- over de darm) en meer Cl- en H+ in de faeces
Zure faeces doordat de NHE3 op andere plekken nog wel actief is, maar de H+ niet gebufferd wordt
Hoe wordt de secretie in crypten en absorptie in de villus geactiveerd?
Alles wat de CFTR activeert (Verhoging cAMP en cGMP) remt de villuscel opname. Er ontstaat zo wel secretie en geen absorptie
Neurotransmitters die Ca stimuleren:
- Acetylcholine
- 5-HT (EC-cellen)
Hormonen die de cAMP stimuleren:
- VIP (Uit neuronen)
- PGE (Uit mestcellen)
- Galzout
- Dihydroxyvetzuur
cAMP en Ca remmend:
- Somatostatine
- Noradrenaline (Uit adrenerge neuronen)
Virussen kunnen zorgen dat de secretie wordt verhoogd in de crypte. Welke bacteriën zijn dit en wat is het gevolg?
- E. Coli stimuleert NaCl excretie
- Rotavirus zorgt voor hypersecretie
- Cholera zorgt dat cAMP continu wordt aangemaakt
Ze zorgen voor diarree
Wat doet cholera?
Diarree ziekte, veroorzaakt door cholera toxine, een toxisch eiwit dat voor Vibrio cholerae bacteriën in het darmkanaal wordt uitgescheiden
Het kan cAMP heel erg verhogen. Hierdoor wordt het CFTR kanaal heel erg geactiveerd en opname via NHE3 wordt geremd in de villus -> Secretoire diarree.
Darmepitheel blijft intact, maar scheidt 1 liter zout en water uit per uur (Secretoire diarree).
ls dit zout- en waterverlies niet wordt gestopt of gecompenseerd, sterft de patiënt binnen enkele uren door uitdroging (dehydratie): De blauwe dood
Hoe kan cholera worden behandeld?
Rehydrateren. 70 liter steriele infuusvloeistof voor 1 cholera patiënt
Hoe kan secretoire diarree worden behandeld?
Met ORS: Orale Dehydration Therapy
Oplossing van zout en suiker in water. De opname van suikers is gekoppeld aan SGLT-1 wat is gekoppeld aan natriumtransport. Er gaat nu ook chloride en water mee. Uitdroging wordt zo voorkomen
SGLT-1 is normaal actief tijdens secretoire diarree. De glucose hier dient om 2x zoveel Na en dus NaCl + water te absorberen -> Gaat zout verlies en uitdroging tegen. Bicarbonaat of citraat tegen de acidose. Glucose polymeer (alfa-dextrines, rijstemeel) is beter dan glucose door de lagere osmotische belasting
Het gaat echter niet de diarree tegen, want het heeft geen remmend effect op de NaCl secretie door de crypte
Wanneer werkt ORS niet?
Als er geen glucose in de oplossing zit. Er is dan geen natrium gekoppeld transport (NHE3). Het verergert zelfs de diarree, want het water en zout wordt niet opgenomen
Wat wordt er getransporteerd over de brush border/apicale membraan van het duodenum (6)?
Na-symport (sec. actief):
- Glucose
- Galactose
- Aminozuren
H-symport (Sec. actief):
- Dipeptides
- Tripeptides
Na-onafhankelijk (passief)
- Fructose
Wat wordt er getransporteerd over de basolaterale membraan van het duodenum (5)?
Na-onafhankelijk (passief):
- Glucose
- Galactose
- Fructose
- Aminozuren
Actief (pomp):
- Na/K ATPase
Wat wordt er getransporteerd door de brush border/apicale membraan van het jejunum (7)?
Na-symport (sec. actief):
- Glucose
- Galactose
- Aminozuren
H-symport (sec. actief):
- Dipeptides
- Tripeptides
Na-onafhankelijk (passief):
- Fructose
- Galzouten
Brush border zorgt voor oppervlakte vergroting
Wat wordt er getransporteerd over de basolaterale membraan van het jejunum (5)?
Na-onafhankelijk (passief):
- Glucose
- Galactose
- Fructose
- Aminozuren
Actief (pomp):
- Na/K ATPase
Wat wordt er getransporteerd over de brush border/apicale membraan van het ileum (4)?
Na-symport (sec. actief):
- Aminozuren
- Galzouten
H-symport (sec. actief):
- Dipeptides
- Tripeptides
Wat wordt er getransporteerd over de basolaterale membraan van het ileum (2)?
Na-onafhankelijk (passief):
- Galzouten
Actief (pomp):
- Na/K ATPase
