Demonstração do Transporte de Membrana de Histidina usando Sacos Invertidos de Intestino de Cabra: Uma Ferramenta Pedagógica Experiencial para Alunos de Graduação

Summary

Aqui, relatamos um método barato e reprodutível que demonstra o transporte de histidina por membrana em um intestino de cabra. Esse processo ocorre pelo co-transporte de íons histidina e sódio possibilitados pelo gradiente de sódio através da membrana do enterócito. Este método explora a pedagogia da aprendizagem experiencial para entender melhor o movimento do soluto através das membranas biológicas.

Abstract

A histidina é um aminoácido essencial que também é um precursor de metabólitos implicados no sistema imunológico, ventilação pulmonar e circulação vascular. A absorção da histidina dietética depende em grande parte do transporte de aminoácidos neutros acoplados ao sódio pelo transportador de aminoácidos neutros largos (B⁰AT) presente na membrana apical do enterócito. Aqui, demonstramos a absorção de histidina pelos enterócitos das vilosidades intestinais a partir do lúmen usando sacos invertidos jejunais de cabra. Os sacos jejunais expostos a concentrações variáveis de sódio e histidina foram testados para determinar a concentração de histidina no interior dos sacos em função do tempo. Os resultados mostram absorção ativa de histidina. O aumento da concentração de sal resultou em maior absorção de histidina, sugerindo um sporte de absorção de sódio e histidina nos sacos invertidos intestinais de cabras. Este protocolo pode ser aplicado para visualizar a mobilidade intestinal de aminoácidos ou outros metabólitos com modificações apropriadas. Propomos este experimento como uma ferramenta pedagógica experiencial que pode ajudar os alunos de graduação a compreender o conceito de transporte de membrana.

Introduction

As células biológicas são circundadas por uma bicamada lipídica de membrana que separa o citosol intracelular do conteúdo extracelular. A membrana serve como uma barreira semipermeável que regula o movimento dos solutos¹. O transporte através das membranas biológicas é afetado pelo coeficiente de permeabilidade de um soluto, que depende de vários fatores, incluindo a concentração e a carga do soluto. Em geral, os solutos se movem através da membrana usando três mecanismos (Figura 1): difusão passiva, difusão facilitada e transporte ativo². A difusão simples ....

Protocol

Todo o protocolo com todas as etapas é representado como um diagrama esquemático na Figura 4. O método é adaptado de um estudo anterior usando intestinos de ratos⁸. O experimento foi realizado de acordo com as diretrizes institucionais. As amostras utilizadas neste estudo foram adquiridas de um fornecedor comercial.

CUIDADO: Use luvas durante este experimento.

1. Prepar.......

Discussion

O transporte por membrana é um dos conceitos mais fundamentais ensinados a estudantes de graduação de todas as principais disciplinas de ciências biológicas, básicas ou aplicadas. Tradicionalmente, o movimento através das membranas tem sido visualizado usando metabólitos marcados com isótopos radioativos. No entanto, esses métodos são extremamente perigosos e inviáveis para o ensino ou aprendizagem. Embora a aprendizagem experiencial seja a melhor técnica pedagógica para en.......

Materials

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