PLoS ONE: Insectivorous Bats Digest Chitin im Bauch unter Verwendung saurer Mammalian Chitinase

Abstrakt

Der Magen-Darm-Trakt der Tiere auf ihre primäre Nahrungsquelle angepasst Ressourcennutzung und Energieaufnahme zu optimieren. Gemäßigte Fledermausarten ernähren sich hauptsächlich von Arthropoden. Diese enthalten die energiereichen Kohlenhydrat Chitin, die für die endogene Enzyme eines typischen Säuger Gastrointestinaltrakt unverdaulich ist. Jedoch sollte die Gastrointestinaltrakt Fledermausarten auf ihre Ernährung geeignet und in der Lage sein, Chitin verdauen. Wir vermuten, dass (i) Europäische vespertilionid Fledermausarten haben das Verdauungsenzym Chitinase und dass (ii) die chitinolytisches Aktivität im Darm befindet, wie für die nordamerikanischen Fledermausarten gefunden. Die Magen-Darm-Bahnen von sieben Fledermausarten ( Pipistrellus pipistrellus
, Plecotus auritus
, Myotis bechsteinii
, Myotis nattereri
, Myotis daubentonii
, Myotis myotis, Poster und Nyctalus leisleri
) wurden für die chitinolytisches Aktivität durch Diffusionstest getestet. Magen-Darm-Bahnen von P. pipistrellus
, P. auritus
, M. nattereri
, M. myotis, Poster und N. leisleri
wurden für saure Säugetier-Chitinase durch Western-Blot-Analyse untersucht. Gewebeschnitte des Gastrointestinaltrakts von P. pipistrellus
wurden immunhistochemisch die saure Säugetier Chitinase zu lokalisieren analysiert. Chitinolytisches Aktivität wurde in den Mägen aller Fledermausarten nachgewiesen. Western-Blot-Analyse bestätigte die saure Säugetier Chitinase in Magen-Proben. Immunhistochemie der P. pipistrellus
Gastrointestinaltrakt zeigte, daß saure Säugetier Chitinase in den Magenhauptzellen an der Basis der Magendrüsen befindet. Abschließend haben die europäischen vespertilionid Fledermausarten saure Säugetier Chitinase, die in den Magendrüsen des Magens produziert wird. Deshalb entwickelten sich die Gastrointestinaltraktes insekten Fledermausart eine enzymatische Anpassung an ihre Ernährung

Citation. Strobel S, Roswag A, Becker NI, Trenczek TE, Encarnação JA (2013) Insectivorous Bats Digest Chitin im Bauch haben Verwenden Saure Mammalian Chitinase. PLoS ONE 8 (9): e72770. doi: 10.1371 /journal.pone.0072770

Editor: François Blachier, Nationales Institut für Agrarforschung, Frankreich

Empfangen: 26. März 2013; Akzeptiert: 12. Juli 2013 beginnen; Veröffentlicht: 3. September 2013

Copyright: © 2013 Strobel et al. Dies ist eine Open-Access-Artikel unter den Bedingungen der Lizenz Creative Commons, die uneingeschränkte Nutzung erlaubt, die Verteilung und Vervielfältigung in jedem Medium, vorausgesetzt, der ursprüngliche Autor und Quelle genannt werden

Finanzierung:. Die Autoren haben keine Unterstützung oder Finanzierung zu berichten

konkurrierende Interessen:.. die Autoren, dass keine Interessenkonflikte bestehen erklärt haben

Einführung

haben Tiere Nahrung zu sich zu nehmen und zu verdauen das, um sicherzustellen, kontinuierliche Funktionieren ihrer inneren Stoffwechsel durch abdecken, beispielsweise ihre Energie, Protein und Vitaminbedarf [1]. Der mehrstufige Prozess der Verdauung enthält mechanische, chemische und enzymatische Schritte zum Umwandeln von Nährstoffen [2]. Fledermausarten haben eine hohe massenspezifische Energiebedarf aufgrund ihrer geringen Größe und die Fähigkeit, aktiv zu fliegen [3], [4]. In fliegenden Tiere, braucht Nahrung schnell die Energienachfrage durch erhöhte Flugmasse [2] zu reduzieren verarbeitet werden. Europäische Fledermausarten haben eine Diät, bestehend im Wesentlichen aus Arthropoden [5]. Sie haben kurze Retentionszeiten [6], aber eine hohe Verdauungseffizienz [7]. Dies legt nahe, dass ihre gastrointestinalen (GI) Trakt stark auf ihre Ernährung geeignet ist, da es Arthropoden schnell und gründlich verdaut. Daher könnte man argumentieren, dass die europäischen Fledermausarten sind abhängig von Arthropoden spezifischen Verdauungsenzyme. Da Arthropoden bis zu 75% Chitin bestehen aus (Energiegehalt 21,2 kJ /g, [8]), ist es sehr plausibel, dass Fledermausarten chitinous Material zu verdauen sind in der Lage, wie in anderen Wirbeltieren wie die Europäische grüne Eidechse gezeigt ( Lacerta viridis
), die gemeinsame Amsel ( Turdus merula
) und der rote Fuchs ( Vulpes vulpes
) [9], [10].

Chitin kann durch Chitinasen (EC 3.2.1.14) und einige Lysozyme (EC 3.2.1.17) [11], [12] abgebaut werden. Bei Säugetieren sind nur zwei Chitinasen identifiziert: Chitotriosidase und saure Chitinase Säuger (AMCase) [13], die beide als endochitinases klassifiziert werden [14]. Chitotriosidase wird vor allem von Phagozyten und wirkt gegen Chitin-haltige Erreger [15] ausgeschieden. AMCase wurde bisher nur bei Mäusen (Mus musculus), Makaken (Macaca fascicularis) und Menschen [16], [17] identifiziert. Es ist sehr in den Magen und Lunge exprimiert, eine doppelte Verdauungs- und immunologische Funktion angibt, [16], [17]. Chitinolytisches Aktivität kann entstehen auch durch Mikroorganismen produziert von endogenen Enzymen, aufgenommene Nahrung in der GI-Trakt, oder Enzyme, [18], [19].

chitinolytisches Aktivität im GI-Trakt wurde in mehreren insectivorous Fledermausarten gefunden worden, [8], [9]. Es gibt jedoch keine Kenntnisse über das entsprechende Enzym. Jeuniaux [9] überprüft chitinolytisches Aktivität im GI-Trakt von Rhinolophus ferrumequinum
, eine europäische Fledermausarten der Familie Rhinolophidae. Whitaker et al. [8] zeigten chitinolytisches Aktivität im GI-Trakt der nordamerikanischen vespertilionid Fledermausarten der Gattungen Myotis
, Eptesicus
, Amerikanische Abendsegler
, Lasiurus
Pipistrellus
und Lasionycteris
. Sie isolierten Chitinase-produzierenden Bakterienstämmen aus dem Darm als Quelle für die chitinolytische Aktivität. Im Gegensatz dazu Jeuniaux [9] fand Beweise für chitinolytisches Aktivität in der Magenschleimhaut des Magens von Rhinolophus ferrumequinum
während der Darm keine chitinolytisches Aktivität. Doch Buchholz, Wells & Conaway [20] konnte keine Chitinase in den insektenfressende Fledermausarten erkennen Pipistrellus subflavus
und Myotis grisescens
. Neben Chitinasen sind einige Lysozyme Lage Chitin [11], [12] zu lösen. Beispielsweise Phillips, Weiss & Tandler [21] erfasst Lysozym in Speicheldrüsen von insektenfressende Fledermausarten und spekuliert, dass es als ein chitinolytisches Enzym im Speichel handeln könnte. Allerdings Lysozyme sind vor allem anti-bakterielle und sind ein wichtiger Bestandteil des Immunsystems [22] oder für die Verdauung von Bakterien bei Wiederkäuern [12].

Wir vermuten, dass (i) Europäische insectivorous Fledermausarten der Familie Vespertilionidae besitzen chitinolytisches Aktivität im GI-Trakt, wie für die nordamerikanischen insectivorous Fledermausarten [8] und eine europäische Fledermausarten der Familie nachgewiesen worden Rhinolophidae [9] und (ii) die chitinolytisches Aktivität im Darm befindet, so war gezeigt in der nordamerikanischen Arten [8]. In dieser Studie liegt wir chitinolytisches Aktivität und identifiziert das entsprechende Enzym als AMCase ein Enzymtest, Immunoblotting und Immunhistochemie.

Materialien und Methoden

Ethik-Anweisung

Alle Personen verwendet in dieser Studie starben an freiwilligen Rehabilitationszentren für Fledermäuse. Sie wurden von Freiwilligen ohne jede Art von Rückerstattung geliefert. Nach dem deutschen Tierschutzgesetz (TSchG §4 (3)) und des Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG § 45 (4)) ist keine Erlaubnis erforderlich auf Kadaver zu arbeiten. Die Maus Magen war ein Überbleibsel aus einer Studie des Instituts für Anatomie und Zellbiologie an der Justus-Liebig-Universität Gießen, die vom Regionalrat (Nr V54-19C20 /15C Gießen 20/23 400AZ) genehmigt wurde. Kein Tier wurde für die Zwecke dieser Studie getötet.

Tissue Speicher

Karkassen wurden unmittelbar nach dem Tod bei -20 ° C gelagert. Fledermäuse wurden auf Eis geliefert heißt an der Universität Gießen eingefroren. Die Kadaver wurden für einen Zeitraum von höchstens sechs Monaten bei -80 ° C bis Gewebeaufbereitung gespeichert. Makro- und mikroskopische Beobachtungen bestätigt die sehr gute Konservierung von Organen und Zellen, die enzymatische und histologische Untersuchungen der Gewebe ermöglicht.

Gewebepräparation

Karkassen von sieben insectivorous Fledermausarten ohne irgendwelche Anzeichen von Fäulnis ( Pipistrellus pipistrellus
( n
= 14), Plecotus auritus
( n
= 3), Myotis bechsteinii
( n
= 1), Myotis nattereri
( n
= 3), Myotis daubentonii
( n
= 2) Myotis myotis
( n
= 1) und Nyctalus leisleri
( n
= 1)) wurden in dieser Studie (Tabelle 1 verwendet wird) . Nachdem die Bauchdecke zu öffnen, wurde der GI-Trakt mit 0,9% NaCl entfernt, gewaschen und auf Filterpapier getrocknet. Der GI-Trakt wurde in die Speiseröhre, Magen, Duodenum, Jejunum /Ileum, Ileum /Dickdarm und Dickdarm /Rektum nach Ishikawa et al geteilt. [23] und auf einer digitalen Waage gewogen (EW2200-2NM, Genauigkeit: 0,01 g; Kern & Sohn GmbH, Balingen, Deutschland). Darüber hinaus ist die Magen eines Mus musculus
(Stamm C57BL /6, Schwarz 6; n
= 1). Wurde als positive Kontrolle für AMCase Nachweis durch Western-Blot verwendet

Herstellung von löslichen Proteinfraktionen

GI-Trakt Segmente von nicht fixierten, frische Proben von P. pipistrellus
( n
= 11), P. auritus
( n
= 3), M. bechsteinii
( n
= 1), M. nattereri
( n
= 3), M. daubentonii
( n
= 2), M.
myotis ( n
= 1) und N. leisleri
( n
= 1) und der Magen von M. musculus
wurden einzeln in einem Mörser und Stößel mit extra reinem Meersand (Merck, Deutschland) und 0,9% NaCl (standardisierte Gewebemenge: 1 ml pro 100 mg Gewebe) auf. Die Homogenate wurden über Nacht bei 4 ° C [10] und dann zentrifugiert (20 min, 3500 g, 4 ° C) inkubiert. Die Überstände wurden bei -20 ° C bis zur weiteren Analyse gehalten

Bestimmung der chitinolytisches Aktivität

chitinolytisches Aktivität, Agarose-Gel-Platten hergestellt wurden, zu messen, wie von Zou, Nonogaki &. Welbaum [24] mit einigen Modifikationen. Mit Phosphorsäure gequollene Chitin wurde bei 4 ° C für 48 h, indem man 10 g Chitin aus Krabbenschalen (Roth, Deutschland) mit 100 ml 85% -iger Phosphorsäure und inkubiert hergestellt. Dann wurden 2 l kaltes Leitungswasser wurden zugegeben, und der resultierende Kuchen wurde gewaschen, bis pH 6,5 erreicht wurde [25], [26]. Agarose (1,6%) wurde in Inkubationspuffer (pH 5,0) [24] in einem Mikrowellenofen und kühlt auf 50-60 ° C gelöst. Danach wurde die Phosphorsäure gequollene Chitin (0,5%) und 10 ml dieser Suspension wurden pipettiert in 85-mm-Petrischalen. Nach der Polymerisation wurden 4-mm-Durchmesser Brunnen in die Agarose und Gelstücke gestanzt wurden unter Verwendung einer Wasserstrahlpumpe entfernt

gefriergetrocknetes Pulver von Standard-Chitinase von Serratia marcescens
(5 U. Sigma-Aldrich, Deutschland) wurde in 1 ml Inkubationspuffer als Standard-Stammlösung gelöst. Eine bekannte Konzentration der Standard Chitinase wurde zu jeder Platte gegeben und als Referenz Inkubations-Puffer als Negativkontrolle verwendet wurde. Ersten, 6 &mgr; l-Proben jeder Lösung wurden pro Vertiefung pipettiert, wonach die Platten 20 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert wurden Proben zu ermöglichen, in den Agar zu diffundieren. Dann wurde eine zusätzliche L Probe in jede Vertiefung gegeben und die Platten wurden für 20 min Inkubation bei 37 ° C für 20 h, gefolgt bei Raumtemperatur inkubiert. für 10 min gewaschen und mit destilliertem Wasser für 2 h; Agarose-Platten wurden dann mit 0,1% Calcofluor (Sigma, MO, USA Calcofluor Brightener M2R) gefärbt. Lytic Zonen wurden mittels UV-Durchleuchtung sichtbar gemacht und dann fotografiert. Die Durchmesser der lytischen Zonen wurden gemessen unter Verwendung von GIMP (Version 2.6.11; www.gimp.org). eine Referenzverdünnungsreihe der Chitinase-Stammlösung mit Inkubationspuffer Enzymaktivitäten unter Verwendung von Zonendurchmesser im Vergleich zu Logarithmus der Konzentration und der Veränderung zwischen Platten wurden eingestellt auf interne Standards verwendet Chitinase auf jeder Petrischale berechnet.

enzymatische Aktivität zu analysieren bei verschiedenen pH-Werten, Gelplatten wurden hergestellt, wie zuvor, aber mit unterschiedlichen pH-Werten (pH 4,0, pH 5,0, pH 6,0, pH 7,0 und pH 8,0). Überstände des Magen, Duodenum, Jejunum /Ileum, Ileum /Kolon- und Kolon /Rektum eines Individuums von P. pipistrellus
wurden verwendet. Die lytische Zonen wurden mit UV-Durchleuchtung und analysiert, wie zuvor dargestellt. Zusätzlich pH-Werte der GI-Trakt Abschnitte von fünf Individuen P. pipistrellus
wurden unter Verwendung von Multicolor-codierten pH-Papier gemessen (pH 0,0 bis 6,0: Acilit, Genauigkeit 0,5; pH-Wert von 6,5 bis 10,0: Spezial-Indikator, Genauigkeit 0,3; Merck).

Die Expression von Chitinase im GI-Trakt

Western-Blot-Analyse.

Western-Blot wurde durchgeführt, zu identifizieren und biochemisch Chitinase im GI-Trakt der europäischen Fledermausarten finden und chitinolytisches Aktivität von Lysozym verursacht auszuschließen. Die Überstände von Gewebeproben von sechs Fledermausarten (GI-Trakt Abschnitt Proben (Magen, Duodenum, Jejunum /Ileum, Ileum /Dickdarm und Dickdarm /Rektum). P pipistrellus
( n
= 2 ), P. auritus
( n
= 2), M. nattereri
( n
= 1), M. myotis
( n
= 1) und N leisleri
( n
= 1), zusätzliche Magenproben:.. P pipistrellus
( n
= 9), M. nattereri
( n
= 1), M. daubentonii
( n
= 2)) und dem Magen eines M. musculus
als positive Kontrolle verwendet [27] Natrium-Dodecylsulfat-Polyacrylamid-Elektrophorese unterzogen wurden (SDS-PAGE) (Laemmli [28] modifiziert nach Sambrook, Fritsch & Maniatis [29]).

Überstände von jeder 750 &mgr; g Gewebe wurden für 3 min 01.01 Uhr in 2 × SDS-Gel-Ladepuffer und erwärmt auf 95 ° C gemischt. Von jeder Probe wurden 15 &mgr; l einer 12% igen Trenngel und 5% Stacking-Gel unterzogen. Die Elektrophorese wurde unter reduzierenden Bedingungen bei einer Spannung von 100 V. Die getrennten Proteine ​​für 1 h wurden durch Elektroblotting bei einem konstanten Strom von 0,8 mA /cm ^{2 auf PVDF-Membranen durchgeführt. Die Blots wurden mit 5% fettfreier Trockenmilch in Tris-gepufferter Salzlösung (TBS, pH 7,5), enthaltend 0,1% Tween 20 (Roth) für 1 h vor der Inkubation mit einem polyklonalen Kaninchen-Antikörper gegen das N-terminale saure Chitinase blockiert ( AVIVA Systems Biology, CA, USA; verdünnt 1:1000 in TBS, die 1% BSA) bei 4 ° C über Nacht. (L H &) (Roth, Anti-Kaninchen-AP 4751, nachdem sie mit TBS gewaschen 0,05% Tween 20 und 0,1% BSA enthielt, wurden die Membranen 1 h mit alkalischer Phosphatase konjugierten polyklonalen Ziegen-Antikörper gegen Kaninchen-IgG inkubiert, verdünnt 1:7500 in TBS, enthaltend 1% BSA). Die Blots wurden viermal gewaschen und die Antikörperbindung wurde durch Inkubation mit bromochloroindoyl phosphat (Bethesda Research Laboratories, MD, USA) und Nitroblautetrazolium Substrat sichtbar gemacht (Biotech Trade & Service GmbH, Deutschland) gemäß Harlow und Lane [30]}

Immunhistochemie.

AMCase auf zellulärer Ebene, immunhistochemischen Analyse auf GI-Trakt Segmente von P durchgeführt, um zu lokalisieren wurde. pipistrellus
( n
= 3). Die GI-Trakt Teile wurden für 24 h in 4% Paraformaldehyd in phosphatgepufferter Kochsalzlösung (pH 7,0) fixiert, bevor sie 4 × 1 h mit TBS gewaschen. Dann wurden die Gewebeblöcke dehydratisiert in einer abgestuften Ethanolreihe (30%, 50%, 70%, 90%, 100%) und schließlich in Paraffin eingebettet. Die Paraffinblöcke wurden in Abschnitte von 4-9 &mgr; m Dicke geschnitten, um einen Schlitten Mikrotom (Leitz, Deutschland) mit und wurden über Nacht getrocknet. Um zugänglichen Antigenbindungsstellen, Gewebeschnitte wurden mit Pepsin (Sigma) vorverdaut nach Goto et al bekommen. [27]. Die Schnitte wurden mit 0,01% Tween 20 in TBS gewaschen. Die nicht-spezifische Stellen wurden mit 5% Ziegenserum (Merck) in 3% BSA (AppliChem, Deutschland) geblockt. Die Schnitte wurden mit dem polyclonalen Kaninchen-Antikörper gegen das N-terminale saure Chitinase ausgesetzt (AVIVA Systems Biology; 1:200 in TBS, enthaltend 1% BSA verdünnt) in einer feuchten Kammer. Ungebundene Antikörper wurden durch Waschen mit TBS entfernt, vor dem sekundären Antikörper (ChromeoTM 546, Abcam, UK; 1:2500 in 0,5% BSA in TBS verdünnt) angewendet wurde. Für die Kerngegenfärbung Schnitte wurden mit 0,05% 4 'inkubiert, 6-Diamidino-2-phenylindol (DAPI) (AppliChem). Nach einer abschließenden Spülung mit TBS wurden die Schnitte mit 1,4-Diazabicyclo montiert [2.2.2] octan-Lösung (DABCO) (Sigma). Für die Kontrolle von Autofluoreszenz und Bindungsspezifität der Antikörper die Schnitte mit Fluorescein-Isothiocyanat verarbeitet wurden (FITC) markierten Sekundärantikörper, jedoch ohne primären Antikörper. Die Schnitte wurden mit einem Fluoreszenzmikroskop ausgewertet (Olympus BX60 F-3, Olympus Optical Co LTP, Deutschland).

Ergebnisse |

chitinolytisches Aktivität

Wir konnten chitinolytisches zu erkennen Aktivität in den Magen Proben von allen Individuen (beispielsweise Fig. 1) und im Kolon /Rektum Probe von einem, M. myotis, M. nattereri
und N. leisleri
jede (Tabelle 2). Keine chitinolytisches Aktivität konnte im Duodenum, Jejunum /Ileum oder Ileum /Kolonproben gemessen werden. Die chitinolytische Aktivität in den Magen Proben am höchsten war zwischen pH 5,0 und pH 6,0 (Fig. 2). Die Unterstützung unserer bisherigen Ergebnissen wurde keine chitinolytisches Aktivität in den anderen Regionen des GI-Trakts, unabhängig vom pH-Wert festgestellt. Der mittlere pH-Wert des GI-Trakt von P. pipistrellus
( n
= 5) wurde in den Magen 5,6 ± 0,2, 7,0 ± 0,3 im Duodenum, 7,1 ± 0,2 im Jejunum /Ileum, 7,0 ± 0,2 im Ileum /Kolon und 7,0 ± 0,5 im Kolon /Rektum.

die Expression von Chitinase im GI-Trakt

Western-Blot-Analyse der M. musculus
Magen zeigte eine charakteristische Bande bei einem relativen Molekulargewicht von 46 k, die das Vorhandensein von AMCase. Darüber hinaus in allen Magenproben von P. pipistrellus, P. auritus, M. nattereri
, M. myotis
und N. leisleri
eine klare Proteinbande bei 46 k identifiziert wurde (für repräsentative Western-Blot-Bilder, siehe Abb. 3 für Pipistrellus
und Abb. 4 für Plecotus, Myotis
und Nyctalus
). Diese Proteinbande wurde in der Speiseröhre, Duodenum, Jejunum /Ileum, Ileum /Dickdarm oder Kolon /Rektum Proben der Fledermausarten (Fig. 3) nicht erkannt. Alle wurden immunhistochemischen Ergebnisse kontrolliert für Autofluoreszenz und unspezifische des sekundären FITC-gekoppelten Antikörper-Bindung. Magenabschnitte waren positiv für anti-AMCase Antikörpermarkierung, während in der Speiseröhre, Duodenum, Jejunum /Ileum, Ileum /Dickdarm und Kolon /Rektum Abschnitte keine Bindung nachgewiesen wurde. In den Magen Abschnitte wurde anti-AMCase Kennzeichnung auf der Unterseite der Magendrüsen begrenzt entlang der Magenschleimhaut um die DAPI-gefärbten Zellkerne (Abb. 5).

Diskussion

Wir stellten die Hypothese dass die europäischen insectivorous Fledermausarten der Familie Vespertilionidae haben das Verdauungsenzym Chitinase. Diese Hypothese wurde durch die Anwesenheit von chitinolytischen Aktivität in den Mägen der untersuchten Arten bestätigt. Weiterhin ist eine wahre Chitinase, insbesondere AMCase, biochemisch in allen Magenproben identifiziert werden konnten. Aktive Chitinasen sind häufig und unter den Säugetieren konserviert [14]. Allerdings unterscheiden sich die Lage und Funktion der AMCase zwischen den Arten und sind nicht vollständig gelöst [31].

Wir stellten die Hypothese weiter, dass die chitinolytisches Aktivität im Darm befindet, insbesondere im Dünndarm, da es das ist Ort, an dem die Haupt enzymatische Verdauung und Absorption stattfindet [32]. Unsere Ergebnisse bestätigen nicht, diese Hypothese als chitinolytisches Aktivität lokalisiert wurde vor allem in den Magen und für drei Personen bei niedrigen Aktivitätsniveau im Kolon /Rektum. Die hohe Variabilität der chitinolytischen Aktivität in den untersuchten Individuen könnten durch Verändern Verdauungsaktivität von Individuen zum Zeitpunkt des Todes verursacht werden. Dies wird durch unterschiedliche Mengen an Nahrung in den Verdauungstrakt gefunden unterstützt. Die chitinolytisches Aktivität im Magen-Proben, aber nicht in Kolon /Rektum Proben zurückgeführt auf die Aktivität des AMCase und nicht auf ein Lysozym durch Western-Blot werden konnte. Die Aktivität der Fledermaus AMCase war optimal zwischen pH 5,0 und pH 6,0. Diese pH-Werte sind vergleichbar mit dem sauren Milieu in den Mägen von insektenfressende Fledermausarten wie in der vorliegenden Studie gemessen und berichtet von Naumova und Zharova [33]. Dies ist ein erster Anhaltspunkt für die biologische Relevanz der AMCase während der Verdauung in diesem Teil des GI-Trakts. Allerdings sind weitere Experimente wie Verdauungseffizienz Studien sollten zu testen durchgeführt werden, wenn die Aktivität von AMCase eine biologische Bedeutung zu Chitin Verdauung darstellt. AMCase hat eine Doppelfunktion in Immunität und Verdauung von Chitin- haltigen Organismen [34], [35]. Zum Beispiel wird die menschliche AMCase nicht auf die saure Umgebung im Magen angepasst, im Gegensatz zu der AMCase in Mäusen gefunden [31]. Der Magen AMCase von M. musculus
enthält Aminosäuresubstitutionen, die für die Anpassung an das saure Milieu des Magens [31] erforderlich sind. Darüber hinaus Stiefel et al. [17] gezeigt, dass die mRNA von AMCase M. musculus
nur im Magen gefunden. Wenn diese Aminosäureaustausche in der AMCase der Fledermausarten vorhanden sind, bleibt zu zeigen.

Die immunhistochemischen Ergebnisse dieser Studie unterstützen die Lokalisierung von AMCase im Magen der Fledermausarten, vor allem in den Magendrüsen der Schleimhaut . Des Weiteren fanden wir, dass das Enzym in oder um die Hauptzellen an der Basis der Magendrüsen befinden befand, wie zuvor für den Magen AMCase von M gezeigt wurde. musculus
[27], [31], [34]. Hauptzellen sezernieren Verdauungsenzyme [36], die in den zahlreichen cytoplasmatischen Granula angeordnet sind [37]. Ein übliches Enzym, das durch dieses Magenzelltyp hergestellt ist Pepsinogen, ein Vorläufer des proteolytischen Enzyms Pepsin [38]. Goto et al. [27] zeigten, dass die Produktionsstätte von Magen AMCase von M. musculus
ist in diesen Sekretgranula. Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass AMCase auch durch Magenhauptzellen in Fledermausarten ausgeschieden wird. Dies steht im Gegensatz zu den Ergebnissen von Whitaker et al. [8] angegeben, die die Chitinase in Fledermausarten durch Chitinase produzierenden Bakterienstämme produziert wird (meist der Familie Enterobacteriaceae) im Darm. Es ist bekannt, dass Darmbakterien Chitinase produzieren ihre eigenen Nährstoffbedarf [39] zu erfüllen. Allerdings Chitinase produzierenden Enterobakterien können auch in den Verdauungstrakt von Säugetieren gefunden werden, die auf chitinous Material nicht füttern [19]. Dies deutet darauf hin, dass es keine enge Verbindung zwischen Chitin Verdauung und chitinolytisches Bakterien ist. In dieser Studie wurde niedrige chitinolytischen Aktivität gemessen in den Därmen von nur wenigen Individuen, und konnte nicht nachgewiesen werden, wenn AMCase den Darm von dem Magen zu trennen. Diese gelegentliche chitinolytischen Aktivität kann in den Magen in den Darm mit dem Nahrungsmittel, hergestellt durch Transport des AMCase erklärt werden, wie von Suzuki et al. [34] und des Boot et al. [17]. die niedrige chitinolytischen Aktivität im Darm durch Chitinase produzierenden Enterobakterien verursacht werden [8] kann zusätzlich. Jedoch erforderlich wäre, um die Quantifizierung dieser Bakterien, die Teilnahme in Chitin Verdau durch diesen Symbionten zu verifizieren. Daher ist es plausibel, dass Chitin in insectivorous Fledermausarten durch eine Kombination von endogenen Magen AMCase und Chitinase von Darmbakterien abgesondert verdaut wird, wie es für M vorgeschlagen. musculus
[17]. Diese Studie zeigt deutlich, dass die europäischen insectivorous Fledermäuse der Familie Vespertilionidae das Verdauungsenzym AMCase haben. Wir haben gezeigt, dass dieses Enzym aktiv ist und im Magen liegt, insbesondere in oder um die Hauptzellen an der Basis der Magendrüsen.

Acknowledgments

Wir danken E. Mühlbach, R. Keil , N. Dittrich und S. Wiegand für die Tier Proben und Y. Kühnel, C. von Bredow, A. Diebel und die Mammalian Ecology Group für ihre Hilfe.

• PLoS ONE: Sonic Hedgehog Vermittelt die Proliferation und Rekrutierung von Transformed mesenchymalen Stammzellen in den Magen
• PLoS ONE: Bedingter Ausdruck von Wnt9b in Six2-positiven Zellen Stört Magen und Nieren-Funktion