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Prolactin directly enhanced Na+/K+- and Ca2+-ATPase activities in the duodenum of female rats

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Prolactin has recently been shown to directly stimulate 2 components of the active duodenal calcium transport in female rats, i.e., solvent drag-induced and transcellular-active calcium transport. Since the basolateral Na+/K+- and Ca2+-ATPases, respectively, play important roles in these 2 transport mechanisms, the present study aimed to examine the direct actions of prolactin on the activities of both transporters in sexually mature female Wistar rats. The results showed that 200, 400, and 800ng/mL prolactin produced a significant increase in the total ATPase activity of duodenal crude homogenate in a dose-dependent manner within 60min (i.e., from a control value of 1.53 ± 0.13 to 2.29 ± 0.21 (p < 0.05), 2.68 ± 0.19 (p < 0.01), and 3.92 ± 0.33 (p < 0.001) μmol Pi·(mg protein)–1·min–1, respectively). Activity of Na+/K+-ATPase was increased by 800ng/mL prolactin from 0.17 ± 0.03 to 1.18 ± 0.29μmol Pi·(mg protein)–1·min–1 (p < 0.01). Prolactin at doses of 400 and 600ng/mL also significantly increased the activities of Ca2+-ATPase in crude homogenate from a control value of 0.84 ± 0.03 to 1.75 ± 0.29 (p < 0.05), and 2.30 ± 0.37 (p < 0.001) μmol Pi·(mg protein)–1·min–1. When the crude homogenate was purified for the basolateral membrane, the Na+/K+-ATPase activities were elevated 10-fold. In the purified homogenate, 800ng/mL prolactin increased Na+/K+-ATPase activity from 1.79 ± 0.38 to 2.63 ± 0.44μmol Pi·(mg protein)–1·min–1 (p < 0.05), and Ca2+-ATPase activity from 0.08 ± 0.14 to 2.03 ± 0.23μmol Pi·(mg protein)–1·min–1 (p < 0.001). Because the apical calcium entry was the first important step for the transcellular active calcium transport, the brush border calcium uptake was also investigated in this study. We found that, 8min after being directly exposed to 800ng/mL prolactin, the brush border calcium uptake into the duodenal epithelial cells was increased from 0.31 ± 0.02 to 0.80 ± 0.28 nmol·(mg protein)–1 (p < 0.05). It was concluded that prolactin directly and rapidly enhanced the brush border calcium uptake as well as the activities of the basolateral Na+/K+- and Ca2+-ATPases in the duodenal epithelium of female rats. These findings explained the mechanisms by which prolactin stimulated duodenal active calcium absorption.

De récents travaux ont montré que la prolactine stimule directement 2 composantes du transport actif de calcium dans le duodénum des rats femelles, à savoir le transport par convection de soluté et le transport actif transcellulaire de calcium. Étant donné que les Na+/K+- et Ca2+-ATPases basolatérales jouent un rôle important dans ces 2 mécanismes de transport, la présente étude a eu pour but d’examiner les actions directes de la prolactine sur les activités des 2 transporteurs chez des rats Wistar femelles adultes. Les résultats ont montré que des doses de 200, 400 et 800ng/mL de prolactine ont entraîné une augmentation significative de l’activité ATPase totale de l’homogénat brut duodénal, en fonction de la dose utilisée, en moins de 60min, d’une valeur témoin de 1,53 ± 0,13 à 2,29 ± 0,21 (p < 0,05), 2,68 ± 0,19 (p < 0,01), et 3,92 ± 0,33 (p < 0,001) μmol Pi·(mg protéine)–1·min–1, respectivement. Une dose de 800ng/mL de prolactine a augmenté l’activité de la Na+/K+-ATPase de 0,17 ± 0,03 à 1,18 ± 0,29μmol Pi·(mg protéine)–1·min–1 (p < 0,01). La prolactine, aux doses de 400 et 600ng/mL, a aussi augmenté de manière significative les activités de la Ca2+-ATPase dans l’homogénat brut, d’une valeur témoin de 0,84 ± 0,03 à 1,75 ± 0,29 (p < 0,05) et 2,30 ± 0,37 (p < 0,001) μmol Pi·(mg protéine)–1·min–1. Lorsqu’on a purifié l’homogénat brut de la membrane basolatérale, les activités Na+/K+-ATPase ont augmenté d’un facteur 10. Dans l’homogénat purifié, 800ng/mL de prolactine ont augmenté l’activité Na+/K+-ATPase de 1,79 ± 0,38 à 2,63 ± 0,44μmol Pi·(mg protéine)–1·min–1 (p < 0,05) et l’activité Ca2+-ATPase de 0,08 ± 0,14 à 2,03 ± 0,23μmol Pi·(mg protéine)–1·min–1 (p < 0,001). Étant donné que l’entrée apicale de calcium a été la première étape importante pour le transport actif transcellulaire de calcium, on a aussi examiné la capture de calcium dans la membrane de bordure en brosse. On a constaté que, 8min après avoir été exposée directement à 800ng/mL de prolactine, la capture de calcium dans la membrane de bordure en brosse des cellules épithéliales duodénales a augmenté de 0,31 ± 0,02 à 0,80 ± 0,28 nmol·(mg protéine)–1 (p < 0,05). On a conclu que la prolactine stimule directement et rapidement la capture de calcium dans la membrane de bordure en brosse et les activités des Na+/K+- et Ca2+-ATPases basolatérales dans l’épithélium duodénal des rats femelles. Ces résultats ont expliqué les mécanismes par lesquels la prolactine stimule l’absorption active de calcium dans le duodénum.
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Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2006

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