Démonstration du transport membranaire de l’histidine à l’aide de sacs inversés intestinaux de chèvre : un outil pédagogique expérientiel pour les étudiants de premier cycle

Résumé

Ici, nous rapportons une méthode peu coûteuse et reproductible démontrant le transport membranaire de l’histidine dans un intestin de chèvre. Ce processus se produit en co-transportant les ions histidine et sodium activés par le gradient de sodium à travers la membrane entérocytaire. Cette méthode exploite la pédagogie de l’apprentissage par l’expérience pour mieux comprendre le mouvement des solutés à travers les membranes biologiques.

Résumé

L’histidine est un acide aminé essentiel qui est également un précurseur des métabolites impliqués dans le système immunitaire, la ventilation pulmonaire et la circulation vasculaire. L’absorption de l’histidine alimentaire repose en grande partie sur le transport d’acides aminés neutres couplé au sodium par le transporteur d’acides aminés neutres larges (B⁰AT) présent sur la membrane apicale de l’entérocyte. Ici, nous démontrons l’absorption de l’histidine par les entérocytes des villosités intestinales à partir de la lumière à l’aide de sacs inversés jéjunaux de chèvre. Les sacs jéjunaux exposés à des concentrations variables de sodium et d’histidine ont été dosés pour déterminer la concentration d’histidine à l’intérieur des sacs en fonction du temps. Les résultats montrent une absorption active de l’histidine. L’augmentation de la concentration de sel a entraîné une absorption plus élevée de l’histidine, ce qui suggère un symptôme de l’absorption du sodium et de l’histidine dans les sacs inversés intestinaux de chèvre. Ce protocole peut être appliqué pour visualiser la mobilité intestinale des acides aminés ou d’autres métabolites avec les modifications appropriées. Nous proposons cette expérience comme un outil pédagogique expérientiel qui peut aider les étudiants de premier cycle à comprendre le concept de transport membranaire.

Introduction

Les cellules biologiques sont entourées d’une bicouche lipidique membranaire qui sépare le cytosol intracellulaire du contenu extracellulaire. La membrane sert de barrière semi-perméable qui régule le mouvement des solutés¹. Le transport à travers les membranes biologiques est affecté par le coefficient de perméabilité d’un soluté, qui dépend de plusieurs facteurs, dont la concentration et la charge du soluté. En général, les solutés se déplacent à travers la membrane en utilisant trois mécanismes (Figure 1) : la diffusion passive, la diffusion facilitée et le transport actif

Protocole

L’ensemble du protocole avec toutes les étapes est représenté par un schéma de principe à la figure 4. La méthode est adaptée d’une étude précédente utilisant des intestins de rat⁸. L’expérience a été réalisée dans le respect des directives institutionnelles. Les échantillons utilisés dans cette étude ont été obtenus auprès d’un vendeur commercial.

ATTENTION : Portez des gants pendant cette expérience.

1. Préparation des sacs de jéjunum inversés

1. Prétraiter et nettoyer le jéjunum de chèvre.
   1. Pro....

Discussion

Le transport membranaire est l’un des concepts les plus fondamentaux enseignés aux étudiants de premier cycle de toutes les principales disciplines des sciences biologiques, fondamentales ou appliquées. Traditionnellement, le mouvement à travers les membranes a été visualisé à l’aide de métabolites marqués avec des isotopes radioactifs. Cependant, ces méthodes sont extrêmement dangereuses et ne sont pas réalisables pour l’enseignement ou l’apprentissage. Bien que l?.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
1.5 mL Microcentrifuge Tubes	TARSONS	500020
10 mL Test Tubes	BOROSIL	9800U04
50 mL Sterile Falcon Tubes	TARSONS	546041
500 mL Beaker	BOROSIL	10044977
500 mL Conical Flask	BOROSIL	691467
D-Glucose	SRL	42738
Digital Spectrophotometer	SYSTRONICS	2710
Ethanol	EMSURE	1009831000
Finpipettes	THERMOFISHER	4642090
Glass Stirrer Rod	BOROSIL	9850107
L-Histidine	SRL	17849
NaCl	SRL	41721
Nitrile Gloves	KIMTECH	112-4847
Petri Dish	TARSONS	460090
Phosphate Buffered Saline (ph 7.4)	SRL	95131
Pipette Tips	ABDOS	P10102
Sodium Carbonate	SRL	89382
Sodium Nitrate	SRL	44618
Sodium Phosphate Dibasic (anhydrous)	SRL	53046
Sodium Phosphate Monobasic (anhydrous)	SRL	22249
Sulphanilic Acid	SRL	15354