Hvor forekommer glucosereabsorption?

Når dine nyrer filtrerer dit blod for at fjerne affaldsprodukter, passerer de først blodet gennem en membran, der fjerner store molekyler som proteiner, men tillader affaldsprodukter, salte, vandmolekyler, aminosyrer og sukkerarter som glukose at passere igennem. For at sikre, at værdifulde molekyler som glukose og aminosyrer ikke udskilles sammen med affaldsprodukterne, skal nyrerne reabsorbere dem, en proces der finder sted i det proximale rør.

Blodforsyning

Blod strømmer ind i nyren gennem nyrenæren, som grene og opdeles i mindre fartøjer for at give blod til nefronerne. Nefronerne er de funktionelle enheder af nyrerne, der udfører den faktiske filtrering og reabsorption; der er hundreder af dem i voksne humane nyrer.

Filtrering

Blodet strømmer gennem en kugle af kapillærer kaldet glomerulus; Her forårsager blodtrykket vand, opløste salte og små molekyler som affaldsprodukter, aminosyrer og glukose til at lække gennem kapillærernes vægge ind i en struktur kaldet Bowmans kapsel. Dette første trin fjerner affaldsprodukter fra blodet og forhindrer tab af celler som røde blodlegemer eller proteiner, men fjerner også værdifulde molekyler som glukose fra blodbanen. Derfor er det næste trin i processen: reabsorption.

Reabsorption

Reabsorption finder sted i nephronens proksimale tubulat, et rør der fører ud af Bowmans kapsel. De celler, der linjer det proksimale tubulat, genvinder værdifulde molekyler, herunder selvfølgelig glucose. Mekanismen, hvormed de gør det, er forskellige for forskellige molekyler og opløste stoffer. For glucose er der involveret to processer: processen hvorved glucose genabsorberes over den apikale membran i cellen, hvilket betyder cellemembranen, der vender ud mod det proksimale tubulat, og derefter mekanismen, hvorved glukosen shuntes over den modsatte membran af cellen i blodbanen.

Natriumafhængige glukose-cotransporters

Embedded i den apikale membran af cellerne, der ligger i det proximale tubulat, er proteiner, der virker som små molekylære pumper for at drive natriumioner ud af celle og kaliumioner i, der udbreder lagret cellulær energi i processen. Denne pumpeaktion sikrer, at koncentrationen af ​​natriumioner er meget højere i proksimal tubuli end i cellen - som at pumpe vand til en opbevaringstank på en bakke, så det kan arbejde, da det strømmer ned igen. Opløsninger opløst i vand har naturligvis en diffusion fra områder med høj til lav koncentration, så natriumionerne vil strømme tilbage i cellen. Cellen udnytter denne koncentrationsgradient ved anvendelse af et protein kaldet den natriumafhængige glucosekotransporter 2 (SGLT2), som forbinder tværmembranetransporten af ​​et natriumion til transporten af ​​et glucosemolekyle. I grunden er SGLT2 lidt som en glukosepumpe drevet af natriumionerne, der forsøger at komme tilbage i cellen.

Glukostransporter

Når glukosen er inde i cellen, vender den tilbage til blodbanen er ret simpel. Proteiner kaldet glucosetransportører eller GLUT2'er er indlejret i den cellulære membran ved siden af ​​blodbanen og færger glukosen over membranen tilbage i blodet. Normalt er glukosen mere koncentreret inde i cellen, så cellen behøver ikke at bruge nogen energi til dette sidste stadium; GLUT2 spiller en stort set passiv rolle som en svingdør, der gør det muligt for de udgående glucosemolekyler at glide igennem.