Hol történik a glükóz visszaszívódása?

Amikor a vesék kiszűrik a vért, hogy eltávolítsák a salakanyagokat, kezdetben a vért átengedik egy membránon, amely eltávolítja a nagyokat a molekulák, mint a fehérjék, de lehetővé teszik a salakanyagok, sók, vízmolekulák, aminosavak és cukrok, például a glükóz átjutását keresztül. Annak biztosítása érdekében, hogy az értékes molekulák, mint a glükóz és az aminosavak, ne ürüljenek ki a salakanyagokkal együtt, a vesének újra kell felszívódnia. A glükóz újrafelszívódása a proximális tubulusban zajló folyamat.

A vér a vese artérián keresztül áramlik a vesébe, amely elágazik és felosztódik kisebb erekbe, hogy vért juttasson a nephronokhoz. A nephronok a vese funkcionális egységei, amelyek elvégzik a tényleges szűrést és újrafelszívódást; megközelítőleg egymillióan vannak minden felnőtt emberi vesében. Minden nefron kapillárisok hálózatából áll, ahol a szűrés és az újbóli felszívódás zajlik.

A vér a glomerulus nevű kapilláris gömbön keresztül áramlik. Itt a vérnyomás vizet, oldott sókat és kis molekulákat okoz, mint salakanyagok, aminosavak és glükóz szivárog a kapillárisok falain keresztül egy Bowman-kapszula nevű szerkezetbe, amely körülveszi a glomerulus. Ez a kezdeti lépés eltávolítja a salakanyagokat a vérből, miközben megakadályozza a sejtek, például a vörösvérsejtek vagy a fehérjék elvesztését, de az értékes molekulákat, például a glükózt is, eltávolítja a véráramból. A szükséges oldott anyagok eltávolítása a következő lépés a szűrési folyamatban: az újrafelszívódás.

A nephron tubuláris része a proximális tubulusból, Henle hurokból és a disztális tubulusból áll. A disztális tubulusok és a proximális tubulusok ellentétes funkciókat látnak el. Míg a proximális tubulus az oldott anyagokat visszaszívja a vérellátásba, a disztális tubulus olyan oldott anyagokat választ ki, amelyek a vizelettel ürülnek. A glükóz visszaszívódása a nephron proximális tubulusában megy végbe, egy csőben, amely Bowman kapszulájából vezet ki. A proximális tubulust szegélyező sejtek visszafogják az értékes molekulákat, beleértve a glükózt is. A visszaszívódás mechanizmusa különböző a molekulák és az oldott anyagok esetében. A glükóz esetében két folyamat vesz részt: az a folyamat, amelynek során a glükóz újra felszívódik a sejt apikális membránján, vagyis a a proximális tubulusra néző sejt, majd az a mechanizmus, amellyel a glükóz a sejt szemközti membránján keresztül a véráram.

A proximális tubulust bélelő sejtek apikális membránjába apró molekulákként viselkedő fehérjék vannak beágyazva szivattyúk a nátriumionok és a káliumionok kivezetésére a sejtekből, ezzel tárolt sejtenergiát fordítva a folyamatba. Ez a szivattyúzás biztosítja, hogy a nátriumionok koncentrációja sokkal nagyobb legyen a proximális tubulusban mint a cellában, mint például egy domb tetején lévő tárolótartályba szivattyúzni a vizet, hogy az visszafolyásakor munkát végezhessen le.

A vízben oldott oldott anyagok természetesen magas vagy alacsony koncentrációjú területekről diffundálnak, ami a nátriumionok visszafolyását eredményezi a sejtbe. A sejt a koncentrációgradiens előnyeit egy nátriumfüggő glükóz nevű fehérje felhasználásával használja 2. kotranszporter (SGLT2), amely összekapcsolja a nátriumion keresztmembrán transzportját a glükóz transzportjával molekula. Lényegében az SGLT2 egy kicsit olyan, mint egy glükózszivattyú, amelyet a nátriumionok működtetnek, és megpróbálnak visszajutni a sejtbe.

Miután a glükóz a sejt belsejében van, a vérbe történő visszajuttatása egyszerű folyamat. A glükóztranszportereknek vagy GLUT2-nek nevezett fehérjék a vérárammal szomszédos sejtmembránba ágyazódnak, és a glükózt a membránon át visszavezetik a vérbe. Általában a glükóz koncentráltabb a sejt belsejében, így a sejtnek nem kell energiát költenie az utolsó szakaszhoz. A GLUT2 nagyrészt passzív szerepet játszik, mint egy forgóajtó, amely lehetővé teszi a kimenő glükózmolekulák átcsúszását. Hiperglikémiában vagy magas vércukorszintben szenvedő embereknél nem minden glükóz képes felszívódni. A glükóz feleslegét a disztális tubulusnak kell kiválasztania és vizelettel átengedni.