Published February 1986 | Version v1
Journal article

New aspects of cellular thallium uptake: Tl+-Na+-2Cl--cotransport is the central mechanism of ion uptake

  • 1. Frankfurt Univ. (Germany, F.R.). Abt. fuer Allgemeine Nuklearmedizin
  • 2. Frankfurt Univ. (Germany, F.R.). Inst. fuer Biochemie

Description

Cellular uptake mechanisms of 201Tl+ were studied in Ehrlich mouse ascites tumor cells. 201Tl+ phases the cell membrane of tumor cells using three transport systems: the ATPase, the Tl+-Na+-2Cl--cotransport, and the Ca++-dependent ion channel. In the case of 201Tl+ the main route for entering the cells was the cotransport, its importance increasing with the age of the cells; in parallel, the ATPase activity was reduced. In contrast, the transport capacities of the ATPase and the cotransport were of the same magnitude in the case of 42K+ and 86Rb+. This change in ion distribution was not brought about by varying velocity relations but by changing the number of transport systems in the cell membrane. There was no relationship between transport rates and diameters of the ions. 201Tl+ distribution is proportional to that of K+ with a higher intracellular concentration of about 30%. Under physiological conditions the cotransport was reversible suggesting the ability to regulate steady state during varying extracellular ion concentrations. Cells and medium were two compartments, kinetically seen. Due to the significant difference of transport capacities between the three systems with the respective ions the term ''potassium-thallium-analogy'' may be misleading as it erroneously assumes identical uptake conditions. (orig.)

Abstract (German)

Die zellulaeren Aufnahmemechanismen fuer 201Tl+ wurden an Ehrlich-Maus-Aszites-Tumorzellen untersucht. An diesen Zellen gelangt 201Tl+ ueber die ATPase, einen Tl+-Na+-2Cl--Cotransport und ueber den Ca++-abhaengigen Ionenkanel in die Zellen. Quantitativ ueberwiegt fuer 201Tl+ der Cotransport, wobei dessen Leistung - reduzierbar mit Furosemid - mit steigendem Zellalter auf Kosten der ATPase zunimmt. Im Gegensatz hierzu liegen die Leistungen der ATPase und des Cotransportes fuer 42K+ und 86Rb+ in der gleichen Groessenordnung. Diese Aenderung des Ionentransportes beruht dabei nicht auf einer Aenderung der Transportgeschwindigkeiten, sondern auf einer Aenderung der Anzahl der einzelnen Transportsysteme in der Zellmembran. Eine Abhaengigkeit der Transportraten vom im Kristallgitter gemessenen Ionenradius wurde nicht bestaetigt. 201Tl+ verteilt sich proportional der Kaliumverteilung und erreicht intrazellulaer eine etwa um 30% hoehere Konzentration. Unter physiologischen Bedingungen erwies sich der Cotransport als reversibel und kann somit bei Veraenderungen der extrazellulaeren Ionenkonzentration zu einer neuen Fliessgleichgewichtseinstellung beitragen. Vom kinetischen Aspekt her sind Zellen und Medium als ein Zwei-Kompartiment-System anzusehen. Aufgrund des markanten Unterschiedes der Leistungen der einzelnen Transportsysteme bei den entsprechenden Ionen kann der verwendete Begridd der ''Kalium-Thallium-Analogie'' zu Missverstaendnissen fuehren, da gleichartige Aufnahmebedingungen vorgetaeuscht werden. (orig.)

Additional details

Publishing Information

Journal Title
Nuklearmedizin
Journal Volume
25
Journal Issue
1
Series
Nuklearmedizin.
Journal Page Range
24-27
ISSN
0029-5566
CODEN
NUKLD

Conference

Title
3. international symposium on radiopharmacology.
Dates
21-25 Sep 1983.
Place
Freiburg im Breisgau (Germany, F.R.).