Tartalom
- Vér szűrése a nephronokban
- Glükózszűrés a glomerulusban
- Glükóz reszorpció a vesékben
- Nátrium-függő glükóz-transzporterek
- Glükóz transzporter: GLUT2
Amikor a vesék a vért kiszűrik a hulladéktermékek eltávolítása céljából, a vért először egy membránon juttatják el, amely eltávolítja a nagy molekulákat, például a fehérjéket, de lehetővé teszi, hogy a hulladéktermékek, sók, vízmolekulák, aminosavak és cukrok, mint például a glükóz áthaladjanak. Annak biztosítása érdekében, hogy az értékes molekulák, mint például a glükóz és az aminosavak, a hulladékkal együtt kiválasztódjanak, a vesenek újra fel kell abszorbeálnia őket. A glükóz reabszorpció egy folyamat, amely a proximális tubulusban zajlik.
Vér szűrése a nephronokban
A vér a vese artérián keresztül áramlik a vesebe, amely elágazik és kisebb részekre osztódik, hogy vért szállítson a nephronokhoz. A nephronok a vese funkcionális egységei, amelyek elvégzik a tényleges szűrést és reabszorpciót; ezek mindegyike egy felnőtt emberi vesében található. Minden nephron olyan kapillárisok hálózatából áll, ahol a szűrés és a reabszorpció zajlik.
Glükózszűrés a glomerulusban
A vér a kapilláris gömbén keresztül áramlik, amelyet glomerulusnak hívnak. Itt a vérnyomás miatt a víz, az oldott sók és a kis molekulák, például hulladéktermékek, aminosavak és glükóz szivárog a kapillárisok falán Bowmans kapszula nevű szerkezetbe, amely körülveszi a glomerulust. Ez a kezdeti lépés eltávolítja a hulladéktermékeket a vérből, miközben megakadályozza a sejtek, például a vörösvértestek vagy a fehérjék elvesztését, de eltávolítja az értékes molekulákat, például a glükózt a véráramból. A szükséges oldószerek eltávolítása a szűrési folyamat következő lépését eredményezi: reabszorpció.
Glükóz reszorpció a vesékben
A nephron cső alakú része a proximális csőből, a Henle hurokból és a disztális csőből áll. A távoli tubulusok és a proximális tubulusok ellentétes funkciókat látnak el. Míg a proximális tubulus az eloldódott anyagot a vérellátásban reabszorbeálja, addig a távoli tubulus oldott anyagot választ ki, amely kiválasztódik a vizelettel. A glükóz-reabszorpció a nephron proximális tubulusában zajlik, amely egy csövet vezet a Bowmans-kapszula számára. Azokat a sejteket, amelyek a proximális tubulust vonják be, elfogják az értékes molekulákat, beleértve a glükózt. A reabszorpció mechanizmusa különböző molekulák és oldott anyagok esetében eltérő. A glükóz esetében két folyamat van jelen: az a folyamat, amely során a glükózt felszívják a sejt apikális membránján, azaz a sejt membránján, amely a proximális tubulus felé néz, majd ezt a mechanizmust, amellyel a glükózt elcsúsztatják a a sejtet a véráramba.
Nátrium-függő glükóz-transzporterek
A proximális tubulust bélelő sejtek apikális membránjába ágyazva olyan fehérjék vannak, amelyek apró molekuláris szivattyúként működnek, hogy kiszorítsák a nátrium-ionokat a sejtből és a kálium-ioneket, és a folyamat során tárolt sejtenergiát költenek. Ez a szivattyúzás biztosítja, hogy a nátrium-ionok koncentrációja a proximális csőben sokkal magasabb, mint a cellában, mint például a víz felszivattyúzása egy domb tetején lévő tárolótartályba, hogy így működjön, miközben visszafelé áramlik.
A vízben oldott oldott anyagok természetesen hajlamosak diffundálni a magas vagy alacsony koncentrációjú területeken, ami a nátrium-ionok visszaáramlását a sejtbe. A sejt kihasználja ezt a koncentráció-gradienst egy nátrium-függő glükóz kotranszporter (SGLT2) nevű protein alkalmazásával, amely a nátrium-ion keresztmembrán transzportját összekapcsolja a glükóz-molekula szállításával. Alapvetően az SGLT2 kicsit olyan, mint egy glükózszivattyú, amelyet a nátriumionok táplálnak, és megpróbálnak visszatérni a sejtbe.
Glükóz transzporter: GLUT2
Amint a glükóz a sejt belsejében található, a véráramba való visszatérés egy egyszerű folyamat. A glükóz transzportereknek vagy GLUT2-nek nevezett proteineket beágyazzák a véráram melletti celluláris membránba, és a glükózt a membránon át a vérbe juttatják. A glükóz általában koncentráltabb a sejt belsejében, tehát a sejtnek nem kell energiát költenie ehhez az utolsó szakaszhoz. A GLUT2 nagymértékben passzív szerepet játszik, mint egy forgóajtó, amely lehetővé teszi a kimenő glükózmolekulák átcsúszását. Hiperglikémiában vagy magas vércukorszintben szenvedő embereknél nem minden glükóz reabszorbeálódik. A felesleges glükózt a distalis csővezetékben kell kiválasztani, és a vizeletbe engedni.