Physiologie rénale V

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 Tubule proximal.

Il s’agit d’un épithélium à très grande surface (bordure en brosse apicale, villosités basolatérales),

métaboliquement très actif (consomme surtout des acides gras ; nombreuses mitochondries basolatérales → ATP) et de type leaky : riche en Aquaporine 1 (= canaux à H2O),

tight junctions peu serrées ⇒ grande conductivité hydraulique et faible résistance électrique ⇒ pratiquement pas de gradient osmotique ou de différence de potentiel transépithélial.

Le tube proximal réabsorbe ~2/3 de l’eau et du Na+ filtré, ~85% des bicarbonates et ~100% du glucose et des acides aminés filtrés.

En plus, il sécrète quelques acides et bases organiques.

Composé d’une partie corticale (pars convoluta) et d’une pars recta qui entre dans la medulla :

fonction de transport diminue le long du tube proximal (↓ surface des villosités apicales et basolatérales, ↓ nombre de mitochondries).

• Co-transports apicaux couplés à Na+. Par exemple, il y a des co-transporteurs pour le glucose (SGLT2 et SGLT1), pour les acides aminés, le phosphate (symport NaPi-II : 2Na+-1HPO42- : inhibé par PTH), le sulfate (symport 3Na+-1SO42-) et autres (lactate, citrate, acetoacétate, succinate). Na+ quitte la cellule surtout par la pompe Na-K-ATPase et les autres substances par des transports passifs.
• Contre-transports apicaux couplés à Na+. Echangeur Na+/H+ → sécrète H+ ⇒ permet la réabsorption « indirecte » de HCO3-
• Co-transports basolatéraux. Co-transport 3Na+-dicarboxylate2- permet de faire entrer (basolatéral) l’anion dicarboxylate2- qui ressort (basolatéral) en échange d’un autre anion (acides organiques : para-amino-hippurate-, hippurate-, urate-, oxalate2-, et divers médicaments : pénicilline, furosémide) = exemple de transport actif tertiaire. Ces substances seront sécrétées apicalement via divers transports passifs.

Normalement, le D-glucose filtré (5 mmol/L x 180 L/j = 900 mmol/j) est entièrement réabsorbé dans le tube proximal.

Mécanisme : le glucose entre dans la cellule tubulaire proximale par les cotransporteurs SGLT2 (couplage 1Na+-1glucose, partie proximale) et SGLT1 (couplage 2Na+-1glucose ou 1galactose, partie plus distale, haute affinité requise car [glucose]lumen ↓) ⇒ [glucose]cytosol ↑ (aussi parce que tubule proximal ne consomme pas/peu de glucose, mais des acides gras et les corps cétoniques, et est même capable de produire du glucose à partir de glutamine = gluconéogenèse) ⇒ glucose traverse la membrane basolatérale par un uniport passif (GLUT2). Note : SGLT1 aussi exprimé dans intestin grêle

Echangeur Na+/H+ (NHE3, sodium-hydrogen exchanger 3, stimulable par Angiotensine II et autres…) (mais aussi un peu pompe à protons H+-ATPase, moins important au niveau proximal) → sécrète H+ ⇒ permet la réabsorption « indirecte » de HCO3- (membrane apicale imperméable à HCO3-) comme suit :

1. H+ sécrété se lie à HCO3- filtré → H2O + CO2 (grâce à enzyme carboanhydrase (CA) type IV, sur bordure en brosse luminale).
2. H2O et CO2 diffusent facilement à l’intérieur → H+ + HCO3- (grâce à carboanhydrase type II, cytoplasmique).
3. HCO3- généré quitte la cellule par le NBCe1 (Sodium-Bicarbonate Cotransport) par un cotransport basolatéral Na+(HCO3-)3 grâce à gradient électrochimique favorable, entraînant le Na+.

A noter que la CA (II et IV) est inhibée par l’acétazolamide (nom commercial : Diamox), médicament qui élimine du Na+HCO3- dans l’urine et qui est utilisé dans l’adaptation aiguë à l’altitude (atténue l’alcalose respiratoire des premiers jours).

Dans les premiers 25% du tube proximal, le cotransport Na+ avec des substances neutres (glucose, aa neutres) est électrogénique, ce qui crée un potentiel transépithélial (2 mV, lumen négatif) qui favorise la réabsorption paracellulaire de Cl-. De plus, réabsorption de Na+, HCO3-, glucose, aa ⇒ ↑ osmolalité interstitielle → réabsorption d’eau (↑ TF/P inuline) ⇒ ↑ [Cl-]lumen (car Cl- suit plus lentement que l’eau).

Au début du reste du tube proximal,

le cotransport électrogénique s’atténue (90% du glucose et aa sont déjà réabsorbés) et ↑ [Cl-]lumen favorise un gradient chimique paracellulaire de Cl- ⇒ inversion du potentiel transépithélial (2 mV, lumen positif) ⇒ transport paracellulaire de Na+, K+, Ca2+, Mg2+.

Anse de Henle.

Trois segments :

(a) branche descendante mince [descending thin limb, DTL] perméable à Na+, urée et surtout à l’eau (riche en aquaporine 1) ;

(b) branche ascendante mince [ascending thin limb, ATL] perméable à Na+, urée, mais imperméable à l’eau ;

(c) branche ascendante épaisse [thick ascending limb, TAL], imperméable à l’eau et gros transporteur actif de Na+.

Ces trois segments jouent un rôle essentiel pour concentrer ou diluer les urines

métaboliquement très actif.

Pompe basolatérale Na-K-ATPase ⇒ ↓ [Na+]ic ⇒ favorise cotransport luminal Na-K-2Cl (gène NKCC-2), K+ tend à rediffuser dans lumen via canaux à K+ (gène ROMK) et Cl- diffuse basolatéral via canaux à Cl- (gène ClC-Kb) associé à protéine Barttin.

Les mouvements de K+ et Cl- (Cl- > K+) créent potentiel transépithélial (8 mV, lumen positif) qui favorise transport paracellulaire de Na+, Ca2+, Mg2+.

Des mutations de 3 transporteurs classiques (ainsi que de la Barttin ou du récepteur au calcium CaSR) sont responsables de variantes du syndrome de Bartter (natriurèse → hypovolémie, kaliurèse, hypokaliémie, ↑ rénine, alcalose métabolique ; hypercalciurie).