Kus toimub glükoosi reabsorptsioon?

Kui neerud filtreerivad verd jääkainete eemaldamiseks, viivad nad vere esialgu läbi membraani, mis eemaldab suured molekulid nagu valgud, kuid lasevad läbi jääkainetel, sooladel, veemolekulidel, aminohapetel ja suhkrutel nagu glükoos läbi. Selle tagamiseks, et väärtuslikud molekulid, nagu glükoos ja aminohapped, koos jääkainetega ei erituks, peab neer neid uuesti imama. Glükoosi reabsorptsioon on protsess, mis toimub proksimaalses torukeses.

Veri voolab neeruarteri kaudu neeru, mis hargneb ja jaguneb väiksemateks anumateks, et neerud verega varustada. Nefronid on neeru funktsionaalsed üksused, mis teostavad tegelikku filtreerimist ja reabsorptsiooni; igas täiskasvanud inimese neerus on neid umbes miljon. Iga nefroon koosneb kapillaaride võrgustikust, kus toimub filtreerimine ja tagasiimendumine.

Veri voolab läbi kapillaaride palli, mida nimetatakse glomeruluseks. Siin põhjustab vererõhk vett, lahustunud sooli ja väikseid molekule nagu jääkained, aminohapped ja glükoos lekkida läbi kapillaaride seinte struktuuri nimega Bowmani kapsel, mis ümbritseb glomerulus. See esimene samm eemaldab jääkained verest, hoides ära rakkude nagu punaste vereliblede või valkude kadu, kuid eemaldab vereringest ka väärtuslikud molekulid nagu glükoos. Vajalike lahustunud ainete eemaldamine kutsub üles filtreerimisprotsessi järgmise etapi: tagasiimendumine.

Nefroni torukujuline osa koosneb proksimaalsest tuubulist, Henle silmusest ja distaalsest tuubulist. Distaalsed tuubulid ja proksimaalsed tuubulid täidavad vastandlikke funktsioone. Kui proksimaalne tuubul imendub lahustunud aineid verevarustusse, distaalne tuubul sekreteerib jääkaineid, mis erituvad uriiniga. Glükoosi reabsorptsioon toimub nefrooni proksimaalses torus, torus, mis viib Bowmani kapslist välja. Rakud, mis vooderdavad proksimaalset toru, võtavad tagasi väärtuslikke molekule, sealhulgas glükoosi. Reabsorptsiooni mehhanism on erinevate molekulide ja soluutide puhul erinev. Glükoosi puhul on tegemist kahe protsessiga: protsess, kus glükoos imendub uuesti läbi raku apikaalse membraani, see tähendab toru, mis on suunatud proksimaalsele tuubulile, ja seejärel mehhanism, mille abil glükoos mansetakse kogu raku vastasmembraani vereringesse.

Proksimaalset torukest vooderdavate rakkude apikaalsesse membraani on paigutatud valgud, mis toimivad nagu pisikesed molekulaarsed pumbad naatriumioonide rakust välja juhtimiseks ja kaaliumioonide sisseviimiseks, kulutades protsessi käigus salvestatud raku energiat. See pumpamine tagab naatriumioonide kontsentratsiooni proksimaalses tuubulis kui kambris, nagu vee pumpamine mäe otsas asuvasse mahutisse, et see saaks tagasi voolates tööd teha alla.

Vees lahustunud lahustunud ained kipuvad looduslikult difundeeruma kõrge kuni madala kontsentratsiooniga piirkondadest, mistõttu naatriumioonid voolavad rakku tagasi. Rakk kasutab seda kontsentratsioonigradienti ära, kasutades valku, mida nimetatakse naatriumisõltuvaks glükoosiks kotransporter 2 (SGLT2), mis ühendab naatriumioonide membraanidevahelise transpordi glükoosi molekul. Põhimõtteliselt sarnaneb SGLT2 veidi glükoosipumba abil, mis töötab naatriumioonide abil rakku tagasi.

Kui glükoos on rakus sees, on selle tagastamine vereringesse lihtne protsess. Valgud, mida nimetatakse glükoosi transporteriteks või GLUT2, on kinnitatud vereringega külgnevas rakumembraanis ja viivad glükoosi üle membraani tagasi verre. Tavaliselt on glükoos raku sees kontsentreeritum, nii et rakul pole vaja selle viimase etapi jaoks energiat kulutada. GLUT2 mängib suures osas passiivset rolli nagu pöörlev uks, mis võimaldab väljaminevatel glükoosimolekulidel läbi libiseda. Hüperglükeemia või kõrge veresuhkruga inimestel ei saa kogu glükoos uuesti imenduda. Liigne glükoos peab sekreteerima distaalse torukese kaudu ja minema uriiniga.