Contenu
- Filtrage du sang dans les néphrons
- Filtration du glucose dans le glomérule
- Réabsorption du glucose dans les reins
- Cotransporteurs de glucose dépendants du sodium
- Transporteur de glucose: GLUT2
Lorsque les reins filtrent le sang pour éliminer les déchets, ils le font d'abord passer à travers une membrane qui élimine les grosses molécules telles que les protéines, mais laisse passer les déchets, les sels, les molécules d'eau, les acides aminés et les sucres comme le glucose. Pour que les molécules de valeur comme le glucose et les acides aminés ne soient pas excrétés avec les déchets, le rein doit les réabsorber. La réabsorption du glucose est un processus qui a lieu dans le tubule proximal.
Filtrage du sang dans les néphrons
Le sang pénètre dans le rein par l’artère rénale, qui se ramifie et se subdivise en vaisseaux plus petits pour fournir du sang aux néphrons. Les néphrons sont les unités fonctionnelles du rein qui effectuent la filtration et la réabsorption proprement dites. il y en a environ un million dans chaque rein humain adulte. Chaque néphron est constitué d'un réseau de capillaires où ont lieu la filtration et la réabsorption.
Filtration du glucose dans le glomérule
Le sang coule à travers une boule de capillaires appelée glomérule. Ici, la pression sanguine provoque la fuite d'eau, de sels dissous et de petites molécules telles que les déchets, les acides aminés et le glucose, à travers les parois des capillaires, dans une structure appelée capsule de Bowmans, qui entoure le glomérule. Cette première étape élimine les déchets du sang tout en évitant la perte de cellules telles que les globules rouges ou les protéines, mais supprime également des molécules précieuses comme le glucose de la circulation sanguine. L'élimination des solutés nécessaires invite à la prochaine étape du processus de filtration: la réabsorption.
Réabsorption du glucose dans les reins
La partie tubulaire du néphron comprend le tubule proximal, la boucle de Henle et le tubule distal. Les tubules distaux et les tubules proximaux remplissent des fonctions opposées. Pendant que le tubule proximal réabsorbe les solutés dans l'irrigation sanguine, le tubule distal sécrète les solutés qui seront excrétés dans l'urine. La réabsorption du glucose a lieu dans le tube proximal du néphron, un tube sortant de la capsule de Bowmans. Les cellules qui tapissent le tube proximal recapturent des molécules précieuses, y compris le glucose. Le mécanisme de réabsorption est différent pour différentes molécules et solutés. Pour le glucose, il existe deux processus: le processus de réabsorption du glucose sur la membrane apicale de la cellule, c'est-à-dire la membrane de la cellule qui fait face au tubule proximal, puis le mécanisme par lequel le glucose est shunté sur la membrane opposée de la la cellule dans la circulation sanguine.
Cotransporteurs de glucose dépendants du sodium
Des protéines agissent comme de minuscules pompes moléculaires intégrées dans la membrane apicale des cellules tapissant le tube proximal. Elles entraînent les ions sodium hors de la cellule et les ions potassium en dépensant de l'énergie cellulaire stockée. Cette action de pompage garantit que la concentration en ions sodium est beaucoup plus élevée dans le tube proximal que dans la cellule, tout comme le pompage d'eau dans un réservoir de stockage situé au sommet d'une colline afin que celle-ci puisse fonctionner lorsqu'elle redescend.
Les solutés dissous dans l'eau ont naturellement tendance à se diffuser des zones de concentration élevée à faible, ce qui provoque le retour des ions sodium dans la cellule. La cellule tire parti de ce gradient de concentration en utilisant une protéine appelée SGLT2 (cotodéporteur du glucose dépendant du sodium), qui couple le transport transmembranaire d'un ion sodium au transport d'une molécule de glucose. Essentiellement, le SGLT2 est un peu comme une pompe à glucose alimentée par les ions sodium qui tentent de revenir dans la cellule.
Transporteur de glucose: GLUT2
Une fois que le glucose est à l'intérieur de la cellule, le retourner dans le sang est un processus simple. Des protéines appelées transporteurs de glucose ou GLUT2 sont intégrées dans la membrane cellulaire adjacente à la circulation sanguine et réacheminent le glucose à travers la membrane dans le sang. Habituellement, le glucose est plus concentré à l'intérieur de la cellule, de sorte que celle-ci n'a pas besoin de dépenser d'énergie pour cette dernière étape. Le GLUT2 joue un rôle essentiellement passif, à la manière d’une porte tournante, qui laisse passer les molécules de glucose sortantes. Tout le glucose ne peut pas être réabsorbé chez les personnes présentant une hyperglycémie ou une glycémie élevée. L'excès de glucose doit être sécrété par le tubule distal et passé dans l'urine.