بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

بسمه تعالی

Skeletal Muscle Lactate Transport

اسلاید 2 :

بیش از 100 سال می دانیم عضله اسکلتی لاکتات تولید می کند

از 1960 اندازه گیری لاکتات در شرایط مختلف (غالبا اندازه گیری لاکتات خون و توصیفی )

در دهه گذشته توجه بر حرکت لاکتات به درون و بیرون سلول عضلانی

اهمیت : تجمع لاکتات در عضله, تنها به میزان تولید لاکتات در عضله بستگی ندارد, بلکه بر میزان انتشار آن به درون یا بیرون عضله نیز وابسته است.
حرکت لاکتات از سلول عضلانی به سمت جریان خون به کبد تبدیل به گلوکز (گلوکونئوپنز)
برداشت لاکتات توسط سلول عضلانی دیگر (بدون ورود به جریان خون)

اسلاید 3 :

سیستم انتقال لاکتات
Lactate Transport System

اسلاید 4 :

سالها تصور لاکتات تولید شده در عضله اسکلتی آزادانه قابل انتشار است

در آغاز سالهای 1970 عبور لاکتات از سارکولما از طریق یک سیستم انتقالی تسهیل شده و
از طریق ﭘروتئین ناقل (مطالعه بر روی عضله سگ)

همچنین, وجود محدودیت در انتشار لاکتات از عضله اسکلتی فعال انسان
خصوصیت یک مرحله انتقالی قابل اشباع

مطالعات زیادی حاکی از عبور لاکتات از سارکولما از طریق یک سیستم انتقالی تسهیل شده

شناسایی چنین سیستم انتقالی برای لاکتات در بافتهای دیگر

اسلاید 5 :

مطالعات زیادی مشخص کردن خصوصیات سیستم انتقال لاکتات در عضله اسکلتی
با استفاده از ” آماده سازی وزیکول ” (Vesicle preparation)
که در آن انتشار) ( fluxلاکتات از غشاء پلاسما تعیین شده
خصوصیات سیستم انتقال لاکتات :

عملکرد سیستم مانند یک هم انتقالی ( symport * ) پروتون در آن یونهای لاکتات (La-) و
پروتونها (H+) در یک وضعیت electroneutral بطور همزمان منتقل می شوند(cotransport)

سیستم بصورت انتخابی سه بعدی ( stereoselective)عمل می کند ( انتقال ال-لاکتات, عدم انتقال
دی-لاکتات )

سیستم آنیون لاکتات را منتقل می کند, چون لاکتات ( PKa=3.86 ) سریعا در سلول تفکیک می شود

انتقال لاکتات زمانی افزایش می یابد که :
فعالیت عضله بطور مداوم (chronically) از طریق تمرین یا تحریک مداوم (chronic) عضله
افزایش یافته باشد

انتقال لاکتات در اثر عدم فعالیت (inactivity) کاهش می یابد ( قطع تماس عصب (denervation) یا
تعلیق ( suspension ) اندام تحتانی (hind limb ) )
* مکانیسم انتقال دو ترکیب بطور همزمان از خلال غشاء سلولی که یکی در جهت شیب غلظتی و دیگری در خلاف شیب غلظتی
حرکت می کنند.

اسلاید 6 :

اینکه انتقال لاکتات حین فعالیت ورزشی تغییر می کند یا بلافاصله پس از آن هنوز مشخص نیست

شواهد ضد ونقیض از مطالعات :

- عدم تغییر در انتقال لاکتات در عضله جداشده سالم (intact isolated muscle ) که بصورت
الکتریکی به مدت 30 دقیقه تحریک شده

- افزایش اندک در برداشت لاکتات (10%+) در عضله جداشده سالم (intact isolated muscle )
پس از فعالیت ورزشی نوارگردان

مطالعات اخیر :

- کاهش برداشت لاکتات در غلظتهای پایین (یک میلی مول) پس از فعالیت ورزشی نوارگردان زیربیشینه
(submaximal ) یا وامانده ساز (exhaustive)

- عدم تغییر برداشت در غلظتهای بالاتر (5 تا 75 میلی مول) پس از وهله های (boats) فعالیت ورزشی
مشابه

- افزایش برداشت در غلظتهای بسیار بالا (100 میلی مول) پس از فعالیت وامانده ساز ( علت اين مسئله
مشخص نيست )

اسلاید 7 :

نهایتا ,
افزایش انتقال لاکتات به درون وزیکولهای بسیار بزرگ (giant vesicles ) (بدست آمده از عضلاتی که
شدیدا منقبض شده اند) در غلظتهای بالای لاکتات ( 20 میلی مول) , نه در غلظتهای پایین (یک میلی مول)



اشکال مطالعات اندازه گیری انتقال لاکتات با تاخیر و پس از توقف انقباضهای عضلانی

نیاز به یک قیاسگر (آنالوگ) لاکتات غیر قابل متابولیزه شدن (nonmetabolizable lactate analog)
یا در عضلات درحال انقباض و جداشده (isolated ) یا در عضلات درحال انقباض و انتشار (perfused)

اسلاید 8 :

پروتئینهای انتقال دهنده لاکتات
Lactate Transport proteins

اسلاید 9 :

پیدایش عصر مولکولی گرایش برای شناسایی ناقلهای لاکتات

کلون کردن ( * cloning) ناقلهای لاکتات ایجاد راههای جدیدی برای کشف کنترل حرکت
لاکتات به درون و بیرون سلول عضلانی

شناسایی خانواده ای از 14 ناقل مونوکربوکسیلات (MCTs)

MCT2وMCT1 به ترتیب در 1995 و 1994 کلون شدند

MCT3 در 1997

MCT4-MCT8 در 1998

MCT9 در 1999

MCT10-MCT14 در 2004

تنها MCT1 و MCT4 از نظر عملکردی مشخص شده اند

هم MCT1 و هم MCT4 در عضلات اسکلتی انسان وجود دارند
* از دیدگاه ژنتیک, نسل حاصل از تولید مثل غیرجنسی طبیعی یا مصنوعی از یک ارگانیسم, سلول و یا ژن
( تولید ژنها با تکنولوژی تکثیر DNA )

اسلاید 10 :

MCT3 صرفا در اپی تلیوم رنگدانه رتینال ( تنظیم عملکرد با نیازهای فیزیولوژیک
و متابولیک یک ارگان بسیار ویژه مثل چشم )

MCT1 در رت بطور گسترده ای در بافتهای مختلف

MCT4 عمدتا در عضلات اسکلتی و مجرای دفران ( Vas Deferens) رت
اخیرا, MCT4 mRNA در قلب رت در 4 هفته اول تولد

MCT2 در جوندگان, در مغز, کبد, بیضه ها, معده, و کلیه
در همستر, در قلب و عضلات
اخیرا, بیان MCT2 در عضله رت
اینکه در عضله انسان وجوددارد هنوز شناخته شده نیست

MCT5-MCT9 اطلاعات بسیار کم

توزیع MCT در بافتهای مختلف انتشار لاکتات در بدن تنها بوسیله عضلات اسکلتی تنظیم نمی شود
اما, با درنظرگرفتن توده (حدود 40 درصد توده بدن) این بافت کلید تنظیم انتشار و متابولیسم لاکتات

اسلاید 11 :

شکل 1.5 توزیع بافتی MCT1 وMCT4 در رت.

اسلاید 12 :

کینتیک انتقالی (transport kinetics ) MCT1 و MCT4
ظرفیتهای انتقالی MCT های مختلف بینشی در ارتباط با نقشهای فیزیولوژیک آنها

مطالعات اولیه * ؛
کینتیک MCT1 و MCT4 در انتقال لاکتات تقریبا یکسان

مطالعاتی که MCT1, MCT4, MCT2 در Xenopus oocytes بیان شده بودند ؛
Km= 10.1 mM
Km= 6.4 mM
Km= 34-17 mM
Km= 0.7 mM
Km= 3.5 mM
) میل ترکیبی بسیار بالا برای پیروات ( Km= 25 µM
* احتمال بیان دیگر MCT ها , علاوه بر MCT موردنظر

اسلاید 13 :

ناقلهای MCT در عضله رت و انسان

ناهمسانی ( Heterogeneity) متابولیک انواع مختلف عضله اسکلتی مقادیر مختلف غلظت لاکتات

اهمیت توجه به این مسئله که ؛

آیا بیان پروتئین MCT در ارتباط با ظرفیتهای مختلف تولید لاکتات در عضلات اسکلتی نیز تغییر می کند ؟

چرا MCT1 و MCT4 در عضله بطور همزمان بیان می شوند (coexpress ) ؟

اسلاید 14 :

MCT1 و MCT4 در عضلات رت

مقایسه MCT1 و MCT4 در بافتهایی با ظرفیتهای اکسیداتیو متفاوت ( قلب, سولئوس, درشت نی قدامی سفید )

- بیان پروتئین MCT1 مستقیما با ظرفیتهای هوازی بافتها ارتباط دارد

- در مقابل, MCT4 در قلب رت بالغ یافت نمی شود
به مقدار کمی در سولئوس که بسیار اکسیداتیو است
به مقدار زیادی در عضله سفید گلیکولیتیک درشت نی قدامی

ارتباط مستقیم بین ظرفیتهای متابولیک بافتها و بیان MCT1 و MCT4

اسلاید 15 :

MCT1
در عضله اسکلتی رت محتوی پروتئین MCT1 بین عضلات تند انقباض با ظرفیتهای
اکسیداتیو متفاوت 3 برابر تغییرمی کند

وجود همبستگی معکوس (r= -0.98) بین MCT1 ودرصد تارهای عضلانی تند انقباض گلیکولتیک (FG)
در عضلات اندام تحتانی رت

MCT1 دارای همبستگی بالایی با ظرفیت هوازی انواع مختلف عضلات اسکلتی رت
برای مثال؛
همبستگی بین MCT1 و
- ترکیب اکسیداتیو تار ( 0.98 )
- محتوی لاکتات دهیدروژناز نوع قلبی ( 0.83 )
- فعالیت سیترات سنتتاز ( 0.82 )

بیان بیشتر پروتئین MCT1 در قلب نسبت به عضله اسکلتی

اسلاید 16 :

MCT4
در عضله اسکلتی رت محتوی پروتئین MCT4 بین عضلات تند انقباض مختلف تنها
10 تا 15 درصد تغییرمی کند

تو زیع MCT4 نسبت به MCT1 تفاوت زیادی دارد

بیان پروتئین MCT4 عمدتا منحصر به تارهای عضلانی غنی از تارهای FG و FOG

مقدار بسیار کمی MCT4 در سولئوس
احتمالا این مقدار ناشی از بیان MCT4 در تارهای اندک FOG در این عضله

وجود همبستگی مثبت (r= 0.88) بین MCT4 و حضور تارهای FG در عضلات اسکلتی مختلف رت
( این همبستگی در دامنه محدودی از تفاوتهای MCT4 (10%) در میان عضلات رت در دامنه
10 تا 80 درصد تار FT )

بیان MCT1 و MCT4 در عضلات ناهمسان از نظر متابولیکی رت دارای همبستگی منفی

اسلاید 17 :

شکل 2.5 مقایسه بیان MCT1 و MCT4 در (الف) قلب, سولئوس, و درشت نی سفید و در (ب) برخی
از عضلات اندام تحتانی تند انقباض رت

اسلاید 18 :

شکل 3.5 ارتباط بین ترکیب تار عضلانی تند انقباض در عضلات اندام تحتانی رت. (الف) MCT1 و
(ب) MCT4 و ارتباط بین برداشت لاکتات و (ج) MCT1 و (د) MCT4 در عضلات ناهمسان
از نظر متابولیکی در اندام تحتانی رت.

اسلاید 19 :

MCT ها و برداشت لاکتات
بیان MCT1 دارای همبستگی بالایی با برداشت لاکتات در Perfused Muscle در اندام تحتانی رت است

( این ارتباط در مطالعاتی هم دیده می شود که در آنها بیان MCT1 تنظیم مثبت Upregulate شده است )
علیرغم دامنه بسیار محدود بیان mct4 در میان عضلات تند انقباض رت, بنظر می رسد ارتباط منفی

بین MCT4 و برداشت لاکتات وجود داشته باشد

اسلاید 20 :

شکل 4.5 ارتباط بین MCT1 و MCT4 در عضلات ناهمسان از نظر متابولیکی در اندام تحتانی رت.

در متن اصلی پاورپوینت به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر پاورپوینت آن را خریداری کنید