Gdzie zachodzi reabsorpcja glukozy?

Kiedy nerki filtrują krew w celu usunięcia produktów przemiany materii, początkowo przepuszczają krew przez błonę, która usuwa duże ilości cząsteczki takie jak białka, ale przepuszczają produkty odpadowe, sole, cząsteczki wody, aminokwasy i cukry, takie jak glukoza przez. Aby mieć pewność, że cenne cząsteczki, takie jak glukoza i aminokwasy, nie są wydalane wraz z produktami przemiany materii, nerki muszą je ponownie wchłonąć. Reabsorpcja glukozy to proces zachodzący w kanaliku proksymalnym.

Krew wpływa do nerki przez tętnicę nerkową, która rozgałęzia się i dzieli na mniejsze naczynia, dostarczając krew do nefronów. Nefrony to funkcjonalne jednostki nerki, które przeprowadzają rzeczywistą filtrację i reabsorpcję; w każdej nerce dorosłego człowieka jest ich około miliona. Każdy nefron składa się z sieci naczyń włosowatych, w których zachodzi filtracja i reabsorpcja.

Krew przepływa przez kulę naczyń włosowatych zwaną kłębuszkiem. Tutaj ciśnienie krwi powoduje wodę, rozpuszczone sole i małe cząsteczki, takie jak produkty przemiany materii, aminokwasy i glukoza wycieka przez ściany naczyń włosowatych do struktury zwanej kapsułką Bowmana, która otacza kłębuszki. Ten początkowy etap usuwa produkty przemiany materii z krwi, jednocześnie zapobiegając utracie komórek, takich jak czerwone krwinki lub białka, ale także usuwa z krwiobiegu cenne cząsteczki, takie jak glukoza. Usunięcie niezbędnych substancji rozpuszczonych powoduje kolejny krok w procesie filtracji: reabsorpcję.

Część kanalikowa nefronu składa się z kanalika proksymalnego, pętli Henlego i kanalika dystalnego. Kanaliki dystalne i proksymalne pełnią przeciwstawne funkcje. Podczas gdy kanalik proksymalny ponownie wchłania substancje rozpuszczone do krwi, kanalik dystalny wydziela substancje rozpuszczone, które są wydalane z moczem. Reabsorpcja glukozy zachodzi w kanaliku proksymalnym nefronu, rurce wychodzącej z torebki Bowmana. Komórki wyściełające kanalik proksymalny wychwytują cenne cząsteczki, w tym glukozę. Mechanizm reabsorpcji jest różny dla różnych cząsteczek i substancji rozpuszczonych. W przypadku glukozy występują dwa procesy: proces, w którym glukoza jest ponownie wchłaniana przez błonę wierzchołkową komórki, co oznacza błonę komórki komórka skierowana do kanalika proksymalnego, a następnie mechanizm, dzięki któremu glukoza jest przepychana przez przeciwną błonę komórki do krwioobieg.

Osadzone w błonie wierzchołkowej komórek wyściełających kanalik proksymalny są białkami, które działają jak małe cząsteczki pompy do wypychania jonów sodu z komórki i jonów potasu do środka, zużywając w tym procesie zmagazynowaną energię komórkową. To działanie pompujące zapewnia, że ​​stężenie jonów sodu jest znacznie wyższe w kanaliku proksymalnym niż w celi, jak pompowanie wody do zbiornika na szczycie wzgórza, aby mogła działać, gdy spływa z powrotem na dół.

Substancje rozpuszczone w wodzie naturalnie dyfundują z obszarów o wysokim lub niskim stężeniu, co powoduje powrót jonów sodu do komórki. Komórka wykorzystuje ten gradient stężenia, używając białka zwanego glukozą zależną od sodu kotransporter 2 (SGLT2), który łączy międzybłonowy transport jonu sodu z transportem glukozy cząsteczka. Zasadniczo SGLT2 jest trochę jak pompa glukozowa zasilana przez jony sodu, które próbują dostać się z powrotem do komórki.

Gdy glukoza znajdzie się w komórce, powrót do krwiobiegu jest prostym procesem. Białka zwane transporterami glukozy lub GLUT2 są osadzone w błonie komórkowej przylegającej do krwiobiegu i przenoszą glukozę przez błonę z powrotem do krwi. Zwykle glukoza jest bardziej skoncentrowana w komórce, więc komórka nie musi zużywać energii na ten ostatni etap. GLUT2 odgrywa w dużej mierze pasywną rolę, jak obrotowe drzwi, które umożliwiają przedostawanie się wychodzących cząsteczek glukozy. Nie cała glukoza może zostać ponownie wchłonięta u osób z hiperglikemią lub wysokim poziomem cukru we krwi. Nadmiar glukozy musi być wydzielany przez kanalik dystalny i wydalany z moczem.