Mannitol enhances intracellular calcium diffusion in the rat ileum - a hypothesis

Luc Escoffier; Olga Grishina; Danielle Pansu; Felix Bronner

doi:doi:10.1051/rnd:2000115

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Volume 40 / No 1 (January-February 2000)

Reprod. Nutr. Dev., 40 1 (2000) 1-9

Abstract

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Issue		Reprod. Nutr. Dev. Volume 40, Number 1, January-February 2000


Page(s)		1 - 9
DOI		https://doi.org/10.1051/rnd:2000115

DOI: 10.1051/rnd:2000115

Reprod. Nutr. Dev. 40 (2000) 1-9

Mannitol enhances intracellular calcium diffusion in the rat ileum - a hypothesis

Luc Escoffier ${^{\rm a}}$ , Olga Grishina ${^{\rm a}}$ , Danielle Pansu ${^{\rm a}}$ , Felix Bronner ${^{\rm b}}$

${^{\rm a}}$ Laboratoire de Physiologie des Échanges Minéraux, École Pratique des Hautes Études, and Inserm U-45, Hôpital Edouard Herriot, 69437 Lyon Cedex 03, France
${^{\rm b}}$ Department of Biostructure and Function, University of Connecticut Health Center, Farmington, CT 06030-3705, USA

(Received 10 June 1999; accepted 27 October 1999)

Abstract:

The addition of 92 or 136 mM mannitol to a modified saline solution that contained 1.25 mM Ca ²⁺ led to a mannitol concentration-dependent increase in the amount of calcium absorbed in 1 h from 8 cm long ileal loops prepared from fasted male Sprague-Dawley rats, with body weights of $190\pm 10$ g. It is argued that this mannitol-enhanced movement of calcium out of the loop cannot have utilized the paracellular pathway, inasmuch as the luminal calcium concentration of the mannitol instillate decreased during the experiment, with a negative calcium gradient between luminal and body fluids. Instead it is proposed that uncomplexed mannitol and the uncharged calcium complex of mannitol entered the ileal cells. The uncomplexed intracellular mannitol would bind additional calcium that had crossed the brush border down its gradient. The increase in total intracellular calcium will raise the effective intracellular gradient and thereby amplify intracellular calcium diffusion. This in turn increases calcium absorption.

intestine / mannitol / paracellular calcium movement / transcellular calcium diffusion

Résumé:

Comment le mannitol augmente-t-il la diffusion transcellulaire du calcium ? Une proposition. L'addition de 92 ou 136 mmol.L ^-1 de mannitol à une solution saline modifiée contenant 1,25 mmol.L ^-1 de CaCl₂ entraîne une augmentation de la quantité de calcium absorbée en 1 h au niveau d'une anse iléale ligaturée (8 cm) chez des rats mâles Sprague Dawley (poids $190\pm 10$ g) à jeun. L'augmentation de l'absorption de calcium est dépendante de la concentration de mannitol. L'entrée du calcium induite par la présence de mannitol dans la lumière ne peut avoir utilisé la voie paracellulaire car la concentration luminale du calcium diminue au cours du test et le gradient devient négatif entre lumière et milieu intérieur. Nous proposons que le complexe mannitol-Ca non chargé et le mannitol non complexé pénètrent dans la cellule iléale où ce dernier peut également lier le calcium qui a traversé la bordure en brosse. L'élévation de la concentration cellulaire du calcium amplifie la diffusion cellulaire et assure l'augmentation de l'absorption.

intestin / mannitol / absorption paracellulaire / diffusion transcellulaire du calcium

Correspondence and reprints: Danielle Pansu
E-mail: danielle.pansu@wanadoo.fr

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