Characterization of a new amino acid transport system in human epidermal Langerhans cells

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Olika aspekter angående transportmekanismen för aminosyran L-dopa in i så kallade Langerhans celler (LC) i människans överhud och överhudens energimetabolism är undersökta och karaktäriserade. LC har flera olika funktioner i huden, och är en av de mest perifera delarna i vårt immunsystem mot omvärlden. Cellerna vandrar ut i huden från blodkärlssystemet. Cellerna kan även förflytta sig efter att ha fullgjort sina uppgifter i huden- de vandrar då till de regionala lymfknutorna. LC skall således kunna ha en energiomsättning som gör att de klarar sig i dessa vitt skilda miljöer, med god eller sämre tillgång till syre. Denna avhandling baseras på upptäckten av ett nytt aminosyratransportsystem i mänskliga LC i överhuden. Detta system är stereospecifikt och unikt för L-dopa och LC och har inga likheter med andra kända aminosyrasystem för andra aminosyror i andra celltyper. Evalueringen av L-dopa upptagsmekanismen är baserad på den så kallade Falck/Hillarp histofluorescence metoden, som möjliggör att man kan studera upptaget i de enskilda LC lokaliserade i sin mikromiljö i huden. För första gången påvisas att den mänskliga överhuden är kapabel att bilda mjölksyra aerobt (i närvaro av syre), vilket är en ovanlig företeelse för celler innehållande mitochondrier. Detta orsakas sannolikt av en störd s. k. Pasteur effekt. (Beskriven av Pasteur 1861). Samma fenomen finns beskrivet hos glatta muskelceller, men annars förekommer det inte hos några andra typer av mänskliga celler. Energiladdningsvärdet, energy charge (EC) för normal human överhud har också för första gången blivit bestämt och det har visat sig att EC för huden är lägre än för ändra celltyper i kroppen, åter med undantag av glatta muskelceller. Den ökade mjölksyraproduktionen i överhuden, som kan hämmas av jodacetat, indikerar en ökad väte-jonanhopning inuti cellerna. Den drivande kraften för L-dopaupptaget i LC är sannolikt en mottransport av väte-joner (orsakad av den ökade mjölksyraproduktionen) ut ur cellen, kallad en antiport-transportmekanism. Det är ytterligare bevisat att L-dopa kan motas ut ur LC av vissa aminosyror på utsidan av cellen. Vissa av dessa aminosyror stannar på utsidan av cellerna (trans-stimulering) och vissa transporteras in i cellerna i utbyte mot L-dopa. På detta sätt kan cellerna bli kvitt L-dopa i utbyte mot för cellerna ”nyttiga” aminosyror. Denna L-dopa, som nu befinner sig på utsidan av cellerna kan sedan påbörja en ny in-och-ut-transport-cykel. För att ytterligare karakterisera L-dopa transportmekanismen utfördes försök med en protonpumpshämmare, magsårsmedicinen omeprazole (Losec) och flera liknande substanser. Det visade sig att ett flertal av dessa effektivt hämmar upptaget av L-dopa i LC. Mekanismen härför är dock oklar.