Transportwege und Regulation des gastrointestinalen Kaliumtransports bei Wiederkäuern Die Mechanismen der gastrointestinalen Kaliumaufnahme bei Wiederkäuern sind weitgehend unbekannt. Zunächst stellte sich die Frage inwieweit die verschiedenen Abschnitte des Magendarmtraktes in der Lage sind Kalium zu resorbieren und zwar speziell bei hohen Kaliumkonzentrationen die die hohen Kaliumkonzentrationen im Futter wiederspiegeln. Da Wiederkäuer trotz hoher Kaliumaufnahmen Hypokaliämien entwickeln wurde des Weiteren eine mögliche Beeinflussung der Kaliumresorption durch eine bestehende Hypokaliämie und durch Stress untersucht. Epithelien aus dem Pansen Labmagen Jejunum und Colon von Rindern Schafen und Ziegen wurden mit Hilfe der Ussing Kammer Technik untersucht. Zunächst wurde der Kaliumstrom sowie die Kaliumresorption bei unterschiedlichen mukosalen Kaliumkonzentrationen (4 bis 100 mmol·l ‑1) bestimmt. Dabei wurde auch untersucht inwieweit sich Rubidium als Ersatz für Kalium eignet. Anschließend wurden die Kaliumtransportwege mit Hilfe der Kaliumkanalblocker Verapamil und Barium und dem Blocker des parazellulären Transportweges Triaminopyrimidin untersucht. Eine Hypokaliämie wurde durch eine von 4 mmol∙l ‑1 auf 2 mmol∙l ‑1 reduzierte serosale Kaliumkonzentration simuliert Stress durch eine Erhöhung des cAMP Spiegels via Forskolin beziehungsweise durch Adrenalin und den β Agonisten Isoproterenol. Zur Unterscheidung des Forskolineffektes auf einen nichtselektiven Kationenkanal beziehungsweise einen Kaliumkanal wurden Kalzium und Magnesium als Blocker des nichtselektiven Kationenkanals entfernt beziehungsweise Verapamil zugegeben. Eine Erhöhung der luminalen Kaliumkonzentration bewirkte einen Kurzschlussstromanstieg (Δ Isc) über das Pansenepithel (Ziege 1.03 μeq∙cm ‑2∙h ‑1 Schaf 2.53 μeq∙cm ‑2∙h ‑1 Rind 1.80 μeq∙cm ‑2∙h ‑1) und das Colonepithel (Ziege 2.50 μeq∙cm ‑2∙h ‑1 Schaf 3.33 μeq∙cm ‑2∙h ‑1). Am Epithel des Labmagens zeigte sich kein Effekt. Am Jejunum stieg der Isc bei der Ziege an (1.53 μeq∙cm ‑2∙h ‑1) am Epithel des Schafes dagegen nur marginal (0.40 μeq∙cm ‑2∙h ‑1). Es bestand eine positive Korrelation zwischen der mukosalen Kaliumkonzentration und dem Kurzschlussstrom. Rubidium bewirkte keine vergleichbaren Veränderungen des Kurzschlussstroms. Eine Erhöhung der mukosalen Kaliumkonzentration von 4 auf 100 mmol·l ‑1 führte ebenfalls zu einem Anstieg der Kaliumresorption. Dieser Kaliumresorptionsanstieg hatte in allen untersuchten Epithelien die gleiche Größenordnung (Pansen 2.48 μeq∙cm ‑2∙h ‑1 Labmagen 3.47 μeq∙cm ‑2∙h ‑1 Jejunum 4.54 μeq∙cm ‑2∙h ‑1 Colon 2.91 μeq∙cm ‑2∙h ‑1) war im Jejunum gleichwohl signifikant höher als im Pansen und Colon. Am Epithel des Pansens bewirkten sowohl die Kaliumkanalblocker Verapamil ( 68±4 %) und Barium ( 34±3 %) als auch der Blocker des parazellulären Transports Triaminopyrimidin ( 26±8 %) eine Abnahme des Kaliumstroms. Im Labmagen führte eine Bariumzugabe zu einer Reduzierung des Stroms um 28±7 % während eine Zugabe von Triaminopyrimidin keinen Effekt hatte. Im Jejunum führten beide Blocker zu einer Kaliumstromabnahme (Barium 44±12 % Triaminopyrimidin 44±12 %). Am Colonepithel hatten weder Barium noch Triaminopyrimidin einen Effekt. Eine serosale Kaliumkonzentration von 2 mmol·l ‑1 hatte keinerlei Effekt auf die untersuchten Epithelien. Forskolin bewirkte einen Kurzschlusstromanstieg über Pansenepithelien von Schafen und bei 2 von 6 Rindern bei einer mukosalen Kaliumkonzentration von 100 mmol·l ‑1 hatte jedoch keinen Effekt in Anwesenheit von 4 mmol∙l ‑1 Kalium. Die Abwesenheit von Kalzium und Magnesium hatte keinen Einfluss auf den Forskolineffekt während Verapamil einen Forskolineffekt verhinderte. Der vorliegenden Studie zufolge kann Kalium bei hohen Konzentrationen im Pansen Labmagen Jejunum und Colon resorbiert werden wobei das Jejunum dominiert. Die zugrundeliegenden Resorptionsmechanismen sind offenbar unterschiedlich. Im Pansen dominiert ein elektrogener Kaliumtransport etwa 70 % könnten über zelluläre 30 % über parazelluläre Transportwege verlaufen. Der Kaliumtransport über das Labmagenepithel scheint überwiegend elektroneutral und zellulär zu sein. Auch im Jejunum wird Kalium offenbar überwiegend elektroneutral transportiert wobei sowohl zelluläre als auch parazelluläre Komponenten eine Rolle zu spielen scheinen. Im Colon dominiert ein elektrogener Kaliumtransport der aber weder barium noch triaminopyrimidinsensibel ist. Der Kaliumtransport der untersuchten Epithelien wird durch eine niedrige serosale Kaliumkonzentration offenbar nicht beeinflusst. Eine cAMP Erhöhung bewirkt am Pansen höhere Kaliumströme durch Kaliumkanäle. β adrenerge Rezeptoren scheinen dabei keine Rolle zu spielen.