Besin Emilim Mekanizmaları
Besin emilim mekanizmaları, sindirim ürünleri olan monosakkaritler, amino asitler ve peptitler, yağ asitleri ve monogliseritlerin, su, elektrolitler, vitaminler ve minerallerle birlikte bağırsak epiteli boyunca taşınmasını sağlayan membran-taşıma süreçleridir. Bu mekanizmalar, pasif difüzyonu, taşıyıcı proteinleri, kanalları ve genellikle iyon gradyanlarından yararlanan pompaları bir araya getirmektedir. Bu konu, her ana besin sınıfının nasıl emildiğini açıklamaktadır.
Tanım
Besin emilim mekanizmaları, sindirilmiş besinleri ve ilişkili çözünen maddeleri bağırsak enterositlerinin apikal ve bazolateral membranları boyunca kan ve lenfe taşıyan, difüzif, taşıyıcı aracılı ve iyon-bağlı spesifik taşıma süreçleridir.
Kapsam
Bu madde, transepitelyal taşıma ilkelerini (pasif difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon, birincil ve ikincil aktif taşıma ve endositoz) ele almakta ve bunları karbonhidrat, protein ve lipid emilimine, sodyum-glukoz kotransporteri gibi temsili taşıyıcılara atıfta bulunarak uygulamaktadır. Bu, fizyolojik bir referanstır; besine özgü klinik bozukluklar ilgili diğer konularda ele alınmaktadır.
Temel sorular
- Hangi taşıma modları (difüzyon, kolaylaştırılmış, aktif, endositik) besinleri enterosit boyunca hareket ettirmektedir?
- Monosakkaritler, amino asitler ve peptitler ile lipidler nasıl emilmektedir?
- İyon gradyanları, sodyum-glukoz kotransportu gibi ikincil aktif taşımayı nasıl güçlendirmektedir?
- Apikal ve bazolateral taşıyıcılar, net emilimi sağlamak için nasıl işbirliği yapmaktadır?
Anahtar kavramlar
- Pasif ve kolaylaştırılmış difüzyon
- Birincil ve ikincil aktif taşıma
- Sodyum-glukoz kotransportu (SGLT1) ve GLUT taşıyıcıları
- Peptit ve amino asit taşıyıcıları
- Miselleşme ve yağ asidi alımı
- Apikalden bazolaterale transselüler yönlendirme
Mekanizmalar
Enterositler polarize olup, farklı taşıyıcılar içeren belirgin apikal (fırçamsı kenar) ve bazolateral membranlara sahiptir; bu nedenle net emilim, bir kutupta koordineli alım ve diğerinde çıkış gerektirmektedir (Kiela & Ghishan, 2016). Karbonhidratlar monosakkaritler olarak emilmektedir: glukoz ve galaktoz, bazolateral sodyum-potasyum pompasının sürdürdüğü sodyum gradyanı tarafından yönlendirilen SGLT1 aracılığıyla sodyum-bağlı ikincil aktif taşıma ile apikal olarak girerken, fruktoz kolaylaştırılmış bir yol kullanmakta ve şekerler GLUT taşıyıcıları aracılığıyla bazolateral olarak çıkmaktadır (Wright, Loo, & Hirayama, 2011). Proteinler, proton-bağlı peptit taşıması da dahil olmak üzere apikal taşıyıcı aileleri aracılığıyla amino asitler ve küçük peptitler olarak emilmektedir. Diyet lipidleri önce safra tuzları ile misellere çözündürülmekte, ardından yağ asitleri ve monogliseritler apikal membranı geçmekte, yeniden esterlenmekte ve şilomikronlar olarak lenfatikler aracılığıyla ayrılmaktadır. Su ve elektrolitler hem transselüler olarak hem de hücreler arasındaki düzenlenmiş paraselüler yolak aracılığıyla hareket etmektedir (Turner, 2009).
Klinik önem
Bu taşıma mekanizmaları, spesifik kusurların neden spesifik malabsorpsiyon (emilim bozukluğu) paternleri ürettiğini (örneğin, bir fırçamsı kenar enzimi veya taşıyıcısının kaybı, diğerlerini etkilemezken bir besin sınıfını bozmaktadır) ve sodyum-glukoz kotransportunu kullanan oral rehidrasyon gibi fizyolojik stratejilerin temelini oluşturmaktadır. Bu içerik açıklayıcı bir arka plan olup, herhangi bir birey için tedavi rehberliği teşkil etmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
Burada açıklanan taşıma mekanizmaları, bu maddenin atıfta bulunduğu yetkili fizyolojik derlemelerde özetlenen onlarca yıllık membran fizyolojisi ve moleküler klonlama çalışmalarıyla ortaya konulmuştur; normal taşıma fizyolojisine özgü herhangi bir hastalık yönetimi kılavuzu bulunmamaktadır.
Tarihçe
Bağırsak glukoz alımının sodyum ile eşleştiği bilgisinin (Robert Crane tarafından 1960'larda ileri sürülen kotransport hipotezi) tanınması, membran fizyolojisinde bir dönüm noktası olmuş ve daha sonra oral rehidrasyon tedavisinin temelini sağlamıştır. Moleküler klonlama daha sonra SGLT1 ve GLUT ailesi dahil olmak üzere taşıyıcıların kendilerini tanımlayarak, kinetik bir kavramı tanımlanmış proteinlere dönüştürmüş ve amino asitler, peptitler ve iyonlar için taşıyıcı kataloğunu genişletmiştir.
Öne çıkan isimler
- Ernest M. Wright
- Robert K. Crane
İlgili konular
Temel eserler
- wright-2011
- kiela-2016
Sıkça sorulan sorular
- Glukoz bağırsakta nasıl emilmektedir?
- Glukoz, apikal membran boyunca, glukoz girişini elektrokimyasal gradyanı boyunca hareket eden sodyuma bağlayan sodyum-glukoz kotransporteri SGLT1 tarafından alınmakta ve ardından kolaylaştırıcı taşıyıcı GLUT2 aracılığıyla bazolateral olarak hücreden çıkmaktadır.
- Oral rehidrasyon çözeltisi neden hem tuz hem de şeker içermektedir?
- Sodyum-glukoz kotransportu, glukozla birlikte sodyum ve suyu vücuda çektiği için, glukozu tuzla birleştirmek bağırsak su emilimini artırmaktadır; bu da oral rehidrasyon tedavisinin fizyolojik temelini oluşturmaktadır.