Fosfatopptak

Fosfatopptak er prosessen der celler tar opp fosfat fra omgivelsene. Fosfat er essensielt for produksjon av ATP, nukleinsyrer, fosfolipider og mange metaboliske veier. Fosfat forekommer som ortofosfat i solutionen (H2PO4− og HPO4^2−), og tilgjengeligheten varierer med pH og miljø. I naturen kan fosfat være bundet til mineraler eller organiske forbindelser, noe som påvirker biotilgjengeligheten.

Mekanisme og transportører varierer mellom organismer. I bakterier finnes lav-affinitets Pit-system og høy-affinitets ABC-transportøren PstSCAB. I planter er fosfatopptak primært formidlet av PHT1-familien av transportører i røttene, ofte som H+-symportere som driver opptaket mot konsentrasjonsgradienten og bidrar til belastning av fosfat i xylem. I dyr og mennesker foregår fosfatopptak i tarmen via Na+-avhengige transportører i SLC34-familien (NaPi-IIa, NaPi-IIb med vekt på tarmen) og reguleres av hormoner og vitamin D.

Regulering av fosfatopptak er tett koblet til fosfatstatus i organismen. Ved fosfatmangel øker uttrykket av høy-affinitets transportører og aktiveres reguleringsveier hos mikroorganismer (Pho-regulon i bakterier) og hos planter (PHR1-SPX-signalveier). Hos dyr og mennesker påvirker calcitriol (aktiv vitamin D) intestinal fosfatopptak, mens paratyroid hormon og FGF23 modulerer nyrereabsorpsjon og fosfathomeostase.

Betydning og klinisk relevans. Fosfatopptak er grunnleggende for vekst, energiomsetning og biosyntese. I planter er det avgjørende for næringsopptak og utvikling, mens i mikroorganismer kan det påvirke vekst og patogenese. Upassende fosfatopptak kan føre til metabolske forstyrrelser hos mennesker og dyr, og transporterens funksjon er et aktuelt tema i forskning og medikamentutvikling.