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11/01/2017
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Unidirezionalità del trasporto di una sostanza è assicurata dalla
polarizzazione morfologica e funzionale delle cellule epiteliali
Lume tubulare
(lato apicale, microvilli)
Lume interstiziale/capillare
(lato basolaterale)
Trasporti attivi primari e secondari (es glucosio
assorbimento assieme al Na, accoppiamento indiretto al
gradiente ionico del Na forma di enegia)
Via transcellulare o transepiteliale
Via paracellulare
- Na+/K+ ATPasi presente in
tutte le cellule dell’epitelio tubulare
- H+ ATPasi
- H+/K+ ATPasi
- Ca2+ ATPasi
- endocitosi
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Concetto di riassorbimento gradiente-limitato valido per ioni inorganici
Concetto di riassorbimento Tm-limitato valido per sostanza organiche
Sostanze-soglia (glucosio e aa): si ritrovano nelle urine solo quando l loro
concentrazione plasmatica ha superato un determinato valore definito soglia di
escrezione. Sono quelle che nei tubuli vengono riassorbite con meccanismo Tm-
limitato
Sostanza non-soglia (Na+, Cl-, H2O, urea): si trovano nelle urine
indipendentemente dalla loro concentrazione plasmatica
•Nei tubuli si riduce il volume dell’ultrafiltrato e si
regola la composizione delle urine
Filtrati 180 l/d eliminati con urine meno dell’1%
•Nei tubuli vengono riassorbiti sia H2O che soluti
•La permeabilità a queste sostanze è differente nei
differenti segmenti del nefrone
•Il riassorbimento è basato su sistemi di trasporto
sia attivi che passivi
NB! L’ultrafiltrato ha la stessa composizione e
concentrazione di soluti presenti nei liquidi extracellulari e
salvo molecole di grandi dimensioni anche nel plasma
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Domanda?
Perché spendere energia per far filtrare 180l/d se poi ne riassorbiamo 99%?
Perché non filtrare ed eliminare solo quell’1%?
Risposta:
Molte sostanze estranee sono filtrate nel tubulo e non riassorbite nel
sangue.L’elevata filtrazione permette l’eliminazione di queste sostanze.
Ogni sostanza necessiterebbe di un sistema specifico di trasporto
Semplificata la regolazione dell’H2O e dei soluti, se necessari per mantenimento
dell’omeostasi vengono riassorbiti altrimenti eliminati
Tubulo prossimale1
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Carico filtrato = Concentrazione plasmatica x Velocità di filtrazione glomerulare
Il 67% di carico filtrato di Na+, Cl e acqua è riassorbito nel tubulo prossimale
A) Trasporto attivo del sodio
In ogni rene nel tubulo contorto prossimale vengono riassorbiti quotidianamente 1 kg di sale (NaCl) e
180 l di H2O
NHE3 exchanger (sodium/proton exchanger), antiporto
cotrasporto
trigger
Na+ H+
La capacità della pompa Na/K è molto più alta del flusso netto di Na. Cosa limita
il trasporto di Na? Il feedback soprattutto per via paracellulare. Questo
dipende da:
1) Permeabilità delle giunzioni strette e 2) forze fisiche interstiziali
E’ un riassorb gradiente-mediato. L’alto tasso di riassorbimento di Na+
nella prima parte del tub. pross. è favorito dalla alta disponibilità di
soluti più grande è la [Na] tubulare, maggiore è la velocità
riassorbimento. Inoltre, più lento è il flusso tubulare maggiore sarà
il riassorbimento di Na dal tubulo prossimale.
B) Riassorbimento di H2O (circa il 67% di quella filtrata)
Riassorbimento passivo per via para- e transcellulare . Il gradiente osmotico è
definito dalla diversa concentrazione di soluti nel lume tubulare e nell’interstizio
Riassorbimento idrico obbligatorio o isosmotico: la quantità di H2O riassorbita
non è regolabile indipendentemente dal riassorbimento del Na
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C) Trasporto del bicarbonato
Risultato netto = riassorbimento di HCO3-
H+ + HCO3- H2CO3 H2O + CO2
Ruolo dell’anidrasi carbonica
D) Trasporto del Cl- (segue il riassorbimento del Na+)
1° metà del tubulo prossimale, riassorbimento passivo di Cl- mediato da due meccanismi:
i) piccolo gradiente di concentrazione creato dal trasporto di Na e assorbimento H2O
ii) pot elettrico transtubulare con lume negativo (-2 mV)
Riassorbimento Na+
↑ [Na+]
Potenziale lume
negativoRiassorbimento H2O
↑ [Cl-] nel
lume
Riassorbimento passivo
Cl-
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E) Riassorbimento del glucosio
La florizina (DAPAGLIFOZIN, 2015) blocca il riassorbimento di glucosio, agisce
per inibizione competitiva nel legame con la molecola trasportatrice (Diabete
florizinico glucosuria)
SGLT2 90% riassorbimento gluc da parte dei reni
In cotrasporto con il Na+, trasportatori SGLUT
Soglia renale del glucosio = è la concentrazione di glucosio che determinerebbe la comparsa dello stesso
nelle urine. In teoria è di 300 mg/100ml in realtà scende a circa 200 mg/100ml. Questa discrepanza è
dovuto al fenomeno dello splay. I fattori che determinano lo splay sono:
1) Eterogeneità dei nefroni. La velocità di riassorbimento non è uguale per tutti i nefroni. La Tm
varia e quindi alcuni nefroni possono raggiungere la saturazione prima di altri. Da notare che la Tm
renale viene rggiunta quando tutti i nefroni hanno hanno raggiunto la loro Tm.Per questo motivo la
soglia renale di glucosio è di 180 mg/100 ml anziché 300 mg/100ml.
Il fenomeno dello splay
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> 1 kg
F) Riassorbimento aminoacidi
In cotrasporto con ioni Na ed escono dalla membrana basale per diffusione
facilitata
Le molecole trasportatrici trasportano preferenzialmente la forma isomerica
(–levo)
Le molecole trasportatrici sono comuni ad aa appartenenti allo stesso
gruppo (neutro, basico, dicarbossilico cistinuria, cellule dei tubuli
renali non possono secernere il trasportatore della cistina (ma anche di lys,
arg e ornitina) questi aa in alta concentrazione nelle urine la cistina
poco solubile forma calcoli cristallini (cistinici).
Sindrome di Fanconi
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G) Riassorbimento del K+
Il potassio è sia secreto(non nel TCP) che riassorbito
Al termine del TCP circa il70% del K+ è riassorbito
H) Riassorbimento del Ca2+ e Mg2+
Il riassorbimento è correlato con riassorbimento del Na+
Nel TCP è favorito dal lume positivo dopo riassorbimento di Cl-.
Il riassorbimento dl Ca2+ è regolato dall’ormone paratiroideo (aumenta il riass.)
Il riassorbimento di Ca2+ e Mg2+ è inversamente proporzionale a quello dei
fosfati
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I) Riassorbimento dei fosfati (HPO4– e H2PO4)
Alla fine del TCP già l’80% è riassorbito in cotrasporto con Na+ (Tm ha un valore
molto basso)
Il riassorbimento dei fosfati è regolato dall’ormone paratiroideo (diminuisce il riass.)
L) Riassorbimento dell’urea
L’urea è un esempio di sostanza “non soglia” riassorbita. Solo il 40% di urea
viene riassorbita
Urea è riassorbita passivamente seguendo l’H2O
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Riassorbimento Na+
↑ [Na+]
Riassorbimento H2O
↑ [urea] nel
lume
Riassorbimento passivo urea
Urea è il prodotto di una serie di reazioni del metabolismo proteico (nel
fegato) ed è la via con la quale viene rimosso l’ammonio
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Secrezione
Come già accennato è il processo inverso
al riassorbimento.
Gran parte si verifica nel TCP
E’ un processo che può essere sia attivo
che passivo
SecrezioneE’ di fondamentale importanza la secrezione di H+ e K+
Vengono secreti anche alcuni farmaci
analgesici (morfina),
antibiotici (penicillina) in associazione con probenecid (competitore
per trasportatore)
diuretici (furosemide)
aspirina
NA, adrenalina e dopamina
Sali biliari
Acido urico
Ammonio
Creatinina
Acido Paraammninoippurico (PAI) secrezione attiva
Diodrasto Tm limitata
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Es PAI. Questa sostanza viene utilizzata per valutare il FER (flusso ematico renale)
PAI PAI
PAI
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Ansa di Henle2
- TSD - Tratto sottile discendente (II tratto)
- Riassorbimento di H20 (25% di quella filtrata) per via
transcellulare attraverso AQP1
- No riassorbimento di Na+
- TAs è il tratto sottile ascendente (III tratto)
anch’esso impermeabile all’H2O come il TAS
Secrezione urea
Piccolo riassorbimento passivo di NaCl
- TAS o Tratto ascendente (IV tratto) o segmento diluente
1)IMPERMEABILE all’H2O. La presenza di giunzioni occludenti rende poco impermeabile anche agli
ioni e all’urea ( via paracellulare)
2) Riassorbimento di Na+ e Cl- mediato da un simporto elettroneutro Na+/2Cl-/K+ che è inibito dai
“diuretici dell’ansa” (furosemide e bumetanide). Na+ segue passivamente il Cl-
a) -K+ riciclato tramite un canale inibito dall’ATP (KIR/ROMK) e regolato dal pH intra e dal Ca2+ . Il
ritorno K+ determina lume + (+8 mV) favorisce riass Ca2+ e Mg2+
b) cotrasporto Cl-/K+
Tubulo contorto distale (TCD)
Parte prossimale del TCD (segmento diluente)
E’ localizzato interamente nella corticale, parte del complesso juxtaglomerulare
Riassorbimento attivo di Na+ (aldosterone dipendente) e passivo di Cl-
Riassorbimento di Ca2+ e Mg2+
Impermeabile all’H2O
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Parte distale del TDS e DOTTO COLLETTORE CORTICALE
Troviamo le cellule principali e le cellule intercalate
- Impermeabile all’urea
- Permeabilità H2O regolata da ADH
- Permeabilità Na regolata da aldosterone
Cellule principali (importanti per natriemia e kaliemia)
Riassorbono H2O e Na+ e secernono K+
ENaC = epithelial sodium channel, inibito dall’amiloride (diuretico che
risparmia potassio).
Aldosterone induce espressione ENaC
PNA inibisce espressione ENaC
Sindrome Liddle (mutazione ENaC) ↑riassorbimento Na+
Cellule intercalate di tipo A e B
Secernono H+ o HCO3-, intervengono in corso di acidosi (tipo A) o di
alcalosi (tipo B)
L’escrezione di H+ è controgradiente ed operata da una H+ ATPasi.
Rispetto al TCP qui abbiamo una secrezione netta di H+ e una
rigenerazione di HCO3- .
Nel TCP NaHCO3- in scambio con H+
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DOTTO COLLETTORE porzione MIDOLLARE
• Permeabilità H2O (ADH dipendente)
• Permeabilità urea
• Secrezione di H+ controgradiente
start
Il sistema RAAS