När dina njurar filtrerar ditt blod för att avlägsna avfallsprodukter passerar de ursprungligen blodet genom ett membran som avlägsnar stora molekyler som proteiner men tillåter avfall, salter, vattenmolekyler, aminosyror och sockerarter som glukos för att passera igenom. För att säkerställa att värdefulla molekyler som glukos och aminosyror inte utsöndras tillsammans med avfallsprodukterna, måste njurarna reabsorbera dem, en process som äger rum i proximal tubulär.

Blood Supply

Blod strömmar in i njuren genom njurartären, vilken grenar och delas in i mindre kärl för att ge blod till nefronerna. Nefronerna är de funktionella enheterna i njurarna som utför själva filtreringen och reabsorptionen. det finns hundratusentals av dem hos vuxna mänskliga njurar.

Filtrering

Blodet flyter genom en boll av kapillärer som kallas glomerulus; här orsakar blodtrycket vatten, upplösta salter och små molekyler som avfallsprodukter, aminosyror och glukos för att läcka genom kapillärernas väggar i en struktur som kallas Bowmans kapsel. Detta initiala steg avlägsnar avfallsprodukter från blodet och förhindrar förlust av celler som röda blodkroppar eller proteiner, men det tar också bort värdefulla molekyler som glukos från blodomloppet. Följaktligen nästa steg i processen: reabsorption.

Reabsorption

Reabsorption sker i nephronens proximala tubulat, ett rör som leder ut i Bowmans kapsel. Cellerna som leder den proximala tubulen återtar värdefulla molekyler inklusive naturligtvis glukos. Mekanismen genom vilken de gör det är olika för olika molekyler och lösta ämnen. För glukos är det två processer involverade: processen därigenom glukos reabsorberas över cellens apikala membran, vilket betyder cellens membran som vetter mot den proximala tubulen och därefter mekanismen varigenom glukosen shuntas över det motsatta membranet av cellen i blodomloppet.

Natriumberoende glukoskotransportörer

Inbäddad i det apikala membranet hos cellerna som foder den proximala tubulen är proteiner som verkar som små molekylpumpar för att driva natriumjoner ut ur cell- och kaliumjoner i, som utnyttjar lagrad cellulär energi i processen. Denna pumpning säkerställer att koncentrationen av natriumjoner är mycket högre i proximal tubulär än i cellen - som att pumpa vatten till en lagertank uppe på en kulle, så att det kan fungera när det flyter ner igen. Lösningar upplösta i vatten tenderar naturligtvis att diffundera från områden med hög till låg koncentration, så natriumjonerna vill flyta tillbaka in i cellen. Cellen utnyttjar denna koncentrationsgradient med användning av ett protein som kallas den natriumberoende glukoskotransporteren 2 (SGLT2) som kopplar transmembrantransporten av en natriumjon till transporten av en glukosmolekyl. I grunden är SGLT2 lite som en glukospump som drivs av natriumjonerna som försöker komma tillbaka i cellen.

Glukostransporter

När glukosen är inne i cellen, returnerar den till blodbanan är ganska enkel. Proteiner som kallas glukostransportörer eller GLUT2s är inbäddade i det cellulära membranet intill blodomloppet och färgen glukos över membranet tillbaka in i blodet. Vanligtvis är glukosen mer koncentrerad inuti cellen, så cellen behöver inte spendera någon energi för detta sista skede. GLUT2 spelar en väldigt passiv roll som en svängdörr som tillåter utgående glukosmolekyler att glida igenom.