The intestinal transport of nutrients exhibits distinct diurnal rhythmicity, and the enterocytes harbor a circadian clock. However, temporal regulation of the genes involved in colonic ion transport, i.e., ion transporters and channels operating in absorption and secretion, remains poorly understood. To address this issue, we assessed the 24-h profiles of expression of genes encoding the sodium pump (subunits Atp1a1 and Atp1b1), channels (α-, β-, and γ-subunits of Enac and Cftr), transporters (Dra, Ae1, Nkcc1, Kcc1, and Nhe3), and the Na(+)/H(+) exchanger (NHE) regulatory factor (Nherf1) in rat colonic mucosa. Furthermore, we investigated temporal changes in the spatial localization of the clock genes Per1, Per2, and Bmal1 and the genes encoding ion transporters and channels along the crypt axis. In rats fed ad libitum, the expression of Atp1a1, γEnac, Dra, Ae1, Nhe3, and Nherf1 showed circadian variation with maximal expression at circadian time 12, i.e., at the beginning of the subjective night. The peak γEnac expression coincided with the rise in plasma aldosterone. Restricted feeding phase advanced the expression of Dra, Ae1, Nherf, and γEnac and decreased expression of Atp1a1. The genes Atp1b1, Cftr, αEnac, βEnac, Nkcc1, and Kcc1 did not show any diurnal variations in mRNA levels. A low-salt diet upregulated the expression of βEnac and γEnac during the subjective night but did not affect expression of αEnac. Similarly, colonic electrogenic Na(+) transport was much higher during the subjective night than the subjective day. These findings indicate that the transporters and channels operating in NaCl absorption undergo diurnal regulation and suggest a role of an intestinal clock in the coordination of colonic NaCl absorption.
- MeSH
- aldosteron krev MeSH
- cirkadiánní proteiny Period genetika MeSH
- cirkadiánní rytmus genetika MeSH
- elektrolyty farmakokinetika MeSH
- enterocyty metabolismus MeSH
- intestinální absorpce genetika MeSH
- iontové kanály genetika MeSH
- kolon cytologie fyziologie MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- kuchyňská sůl farmakokinetika MeSH
- potkani Wistar MeSH
- přijímání potravy genetika MeSH
- stanovení celkové genové exprese MeSH
- střevní sliznice metabolismus MeSH
- transportní proteiny genetika MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Železo je esenciální prvek pro všechny živé organizmy. Je součástí mnoha proteinů zastávajících klíčové funkce ve fyziologických procesech, jako je transport kyslíku, respirace, syntéza DNA, regulace buněčného cyklu a mnohé další. Volné železo je velmi reaktivní a jeho nadbytek může vést k poškození tkání a orgánů. Protože neexistuje mechanizmus vylučování železa z těla, je jeho absorpce ve střevě za fyziologických okolností přísně regulována. Pokrok v metodologických přístupech umožnil identifikaci mnoha genů a proteinů podílejících se na absorpci železa a pochopení základních procesů jeho příjmu, transportu a skladování na buněčné úrovni. Přesto však stále nejsou některé pochody úplně objasněny. Mnoho nejasného zůstává hlavně v otázce regulace příjmu železa v závislosti na potřebách organizmu. Poruchy metabolizmu železa, jak ve smyslu jeho deficitu, tak nadbytku, jsou poměrně častým onemocněním. Rostoucí znalosti o fyziologickém metabolizmu železa jsou rychle reflektovány pokroky v diagnostice, preventivním skríninku či terapii jeho poruch.
Iron is an essential element to all living organisms. It is a component of many proteins with important functions in physiological processes such as oxygen transport, respiration, DNA synthesis, cell cycle regulation and many others. Free iron is highly reactive and its excess can lead to tissue and organ damage. Intestinal absorption of iron is precisely regulated because there is no excretory mechanismfor excessive iron. Improvedmethodology led to the identification of many genes and proteins involved in the iron metabolism and to the understanding of basic processes of iron intake, transport and storage. However, some aspects remain still unclear – primarily the regulation of iron intake according to the body’s requirements. Disorders of iron metabolism, both the deficiency and the overload belong to relatively common diseases. Growing understanding of the physiology of the iron metabolism is rapidly reflected in diagnostics, preventive screening and therapy of the iron disorders.
- MeSH
- biologický transport fyziologie genetika MeSH
- buněčná diferenciace MeSH
- intestinální absorpce fyziologie genetika MeSH
- kojená zvířata MeSH
- lidé MeSH
- mléko metabolismus MeSH
- střevní sliznice cytologie embryologie metabolismus MeSH
- žlučové kyseliny a soli metabolismus MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
