Kur notiek glikozes reabsorbcija?

Kad nieres filtrē asinis, lai noņemtu atkritumu produktus, tās sākotnēji izlaiž asinis caur membrānu, kas noņem lielas molekulas, piemēram, olbaltumvielas, bet ļauj izdalīties atkritumiem, sāļiem, ūdens molekulām, aminoskābēm un cukuriem, piemēram, glikozei cauri. Lai nodrošinātu, ka vērtīgas molekulas, piemēram, glikoze un aminoskābes, neizdalās kopā ar atkritumiem, nierēm tās jāuzsūc atkārtoti. Glikozes reabsorbcija ir process, kas notiek proksimālajā kanāliņā.

Asinis ieplūst nierēs caur nieru artēriju, kas sazarojas un sadalās mazākos traukos, lai piegādātu asinis nefroniem. Nefroni ir nieru funkcionālās vienības, kas veic faktisko filtrēšanu un reabsorbciju; katrā pieaugušā cilvēka nierē to ir aptuveni miljons. Katru nefronu veido kapilāru tīkls, kur notiek filtrācija un reabsorbcija.

Asinis plūst caur kapilāru bumbu, ko sauc par glomerulu. Šeit asinsspiediens izraisa ūdeni, izšķīdušus sāļus un mazas molekulas, piemēram, atkritumu produktus, aminoskābes un glikozes izplūšana caur kapilāru sienām struktūrā, ko sauc par Bowman kapsulu, kas ieskauj glomerulus. Šis sākotnējais solis noņem atkritumus no asinīm, vienlaikus novēršot šūnu, piemēram, sarkano asins šūnu vai olbaltumvielu, zudumu, bet no asinsrites noņem arī tādas vērtīgas molekulas kā glikoze. Nepieciešamo izšķīdušo vielu noņemšana liek nākamajam filtrēšanas procesa solim: reabsorbcija.

Nefrona cauruļveida daļa sastāv no proksimālā kanāla, Henles cilpas un distālās kanāliņas. Distālās kanāliņi un proksimālās kanāliņi veic pretējas funkcijas. Kamēr proksimālais kanāliņš reabsorbē izšķīdušās vielas asinīs, distālais kanāliņš izdala izšķīdušās izšķīdušās vielas, kas tiks izvadītas ar urīnu. Glikozes reabsorbcija notiek nefrona proksimālajā kanāliņā, caurulē, kas ved no Bowman kapsulas. Šūnas, kas pārklāj proksimālo kanāliņu, atgūst vērtīgas molekulas, ieskaitot glikozi. Reabsorbcijas mehānisms dažādām molekulām un izšķīdušām vielām ir atšķirīgs. Glikozei ir divi procesi: process, kurā glikoze tiek atkārtoti absorbēta šūnas apikālajā membrānā, kas nozīmē šūna, kas vērsta uz proksimālo kanāliņu, un pēc tam mehānisms, ar kuru glikoze tiek šuntēta caur šūnas pretējo membrānu asinsrite.

Proksimālo kanāliņu apšuvušo šūnu apikālajā membrānā ir olbaltumvielas, kas darbojas kā niecīgas molekulas sūkņi nātrija jonu izvadīšanai no šūnas un kālija joniem, šajā procesā iztērējot uzkrāto šūnu enerģiju. Šī sūknēšanas darbība nodrošina, ka nātrija jonu koncentrācija proksimālajā kanāliņā ir daudz augstāka nekā kamerā, piemēram, sūknējot ūdeni uzglabāšanas tvertnei kalna galā, lai tā varētu strādāt, plūstot atpakaļ uz leju.

Ūdenī izšķīdinātas izšķīdušās vielas dabiski mēdz izkliedēties no vietām ar augstu vai zemu koncentrāciju, kā rezultātā nātrija joni atkal ieplūst šūnā. Šūna izmanto šo koncentrācijas gradientu, izmantojot olbaltumvielu, ko sauc par nātriju atkarīgu glikozi kotransporter 2 (SGLT2), kas savieno nātrija jonu šķērsmembrānas transportu ar glikozes transportu molekula. Būtībā SGLT2 ir nedaudz līdzīgs glikozes sūknim, ko darbina nātrija joni, mēģinot atgriezties šūnā.

Kad glikoze atrodas šūnā, tās atgriešana asinīs ir vienkāršs process. Olbaltumvielas, ko sauc par glikozes pārvadātājiem vai GLUT2, ir iestrādātas šūnu membrānā, kas atrodas blakus asinsritei, un glikoze pāri membrānai nonāk asinīs. Parasti glikoze ir koncentrētāka šūnas iekšienē, tāpēc šūnai nav nepieciešams tērēt enerģiju šim pēdējam posmam. GLUT2 spēlē lielākoties pasīvu lomu kā rotējošas durvis, kas ļauj izejošajām glikozes molekulām izlaisties. Ne visu glikozi var atkārtoti absorbēt cilvēki ar hiperglikēmiju vai paaugstinātu cukura līmeni asinīs. Glikozes pārpalikums jāizdala distālajā kanāliņā un jāievada urīnā.