А - в проксимальном извитом канальце. Б - в дистальном прямом канальце (толстой восходящей части петли Генле). В - в дистальном извитом канальце. Г - в корковом связующем канальце

Реабсорбция Cl^- в различных отделах нефрона

В проксимальном извитом канальцеCl^- реабсорбируется преимущественно межклеточно(рис. 9-11 А). В начальных отделах проксимального канальца (S1), где концентрация Cl^- равна 115 ммоль, реабсорбция Cl^- идет только вслед за водой (поток воды увлекает за собой растворенные в ней вещества: перенос вместе с растворителемили solvent drag). По мере продвижения фильтрата по канальцам несмотря на небольшую реабсорбцию Cl^- его концентрация возрастает поскольку из просвета канальца уходит вода и Na⁺. Из-за реабсорбции воды концентрация Cl^- в просвете канальца достигает 135 ммоль, то есть становится больше, чем концентрация Cl^- в интерстициальной жидкости, (например, в просвете проксимального прямого канальца). Разница концентраций Cl^- в просвете проксимального канальца по сравнению с концентрацией Cl^- в интерстициальной жидкости на каждом участке канальца представляет собой движущую силу для межклеточной диффузии Cl^- из просвета канальца в направлении к кровеносным сосудам. Таким образом, Cl^-может покинуть просвет канальца под воздействием химической движущей силы (∆[Cl^-]): через плотные контакты между апикальными участками мембраны эпителиальных клеток (межклеточная диффузия). Таким способом реабсорбируется часть профильтровавшегося Cl^-. В результате этой диффузии Cl^- далее по ходу проксимального канальца возникает трансэпителиальный потенциал, при котором жидкость просвета канальца несет положительный заряд (изменение знака потенциала), что в свою очередь обеспечивает межклеточную реабсорбцию катионов Na⁺, К⁺, Ca²⁺ и Mg²⁺. Величина трансэпителиального потенциала составляет 2 мВ.

В проксимальном прямом канальцеCl^- реабсорбируется как межклеточно вместе с Na⁺, так и при помощи переносчика (рис. 9-11 Б). В люминальноймембране доказано наличие переносчика (пендрин= PDS), который обменивает Cl^- в том числе на формиат^- (HCOO^-). Кроме того клеточная мембрана проницаема (неионная диффузия) для муравьиной кислоты (HCOOH). При посредничествепереносчика NHE3(антипорт Na⁺/H⁺), активность которого способствует циркуляции формиат^- (НСОО^-) через люминальную мембрану, Cl^- накапливается в клетке результате вторичноактивного транспорта. Для этого, среда в просвете канальца должна быть более кислой чем в клетке, чтобы выделяемый формиат^- (HCOO^-) мог

титроваться в HCOOH. Через базолатеральную мембрану Cl^- выходит из клетки в интерстициум через Cl^--каналы и с помощью К⁺/Cl^--переносчи- ка (котранспорт). На базолатеральной мембране при этом идет активная реабсорбция Na⁺,при участии Na⁺/К⁺-АТФазы.

Наиболее вероятный механизм для реабсорбции Na⁺в средних и дальних участках проксимального канальца - обмен Na⁺/H⁺(NНЕ3-переносчик), спаренный одновременно с обменом Cl^-/OH^- (PDS-переносчик). При этом OH^- и Н⁺ взаимодействуют друг с другом в просвете канальца, превращаясь в воду, и в результате Na⁺ и Cl^- входят в клетку эквимолярно. Из чего следует, что реабсорбция Cl^- на этом участке в проксимального канальца осуществляется трансклеточно. Обнаружены еще два других механизма проникновения Cl^- в клетку, в которые вовлечены процессы вторичного использов_-ания формиата^- (НСОО^-) и секреции оксалата² соответственно. Обмен Cl^-/формиат^- осуществляется PDS-переносчиком. Cl^- выходит из клетки через базолатеральную мембрану пассивно через Cl^--каналы, в результате осуществляемого белкомпереносчиком совместного транспорта К⁺-Cl^- и в результате обмена Cl^-/HCO₃^-.

В дистальном прямом канальце (толстой восходящей части петли Генле)процесс реабсорбции осуществляется с помощью белка-переносчика (вторичный активный транспорт, котранспорт), расположенного на апикальной мембране клеток эпителия. Он переносит одновременно 1Na⁺, 1К⁺ и 2Cl^-, при этом движущей силой является градиент Na⁺ опять создаваемый Na⁺/К⁺-АТФазой, расположенной на базолатеральной мембране (первичный активный транспорт, рис. 10 В). В результате вторично-активного транспорта, Cl^-накапливается в клетках и покидает их через Cl^--каналы типа CLC-Кb на базолатеральной мембране (рис. 9-11 В). Медикаментозно Na⁺- К⁺-2Cl^--переносчик (NKCC2), расположенный со стороны просвета толстого восходящего отдела петли Генле, может быть ингибировандиуретиками(например, буметанидом). Поэтому данный переносчик называется также BSC1(bumetanidsensitive cotransporter). Этот переносчик может также вместо Cl^- переносить в клетку ионы NH₄⁺.

Реабсорбция в дистальном прямом канальце характеризуется высокой активностью процессов реабсорбции Na⁺. Со стороны просвета нефрона градиент Na⁺ используется для вторично-активного электронейтрального переноса Cl^- и К⁺ (1). Через каналы К⁺ диффундирует обратно в просвет канальца (рециркуляция), а Cl^- - в сторону кровеносных сосудов (2). Диффузия К⁺ из клетки приводит к гиперполяризации люминальной мембраны.

Кроме того, наличие ионов К⁺ в просвете канальца устанавливает трансэпителиальный потенциал, при котором жидкость в просвете канальца по отношению к интерстициальной жидкости заряжена положительно (3). Под влиянием этого трансэпителияльного потенциала Na⁺, К⁺, Ca²⁺ и Mg²⁺ могут быть реабсорбированы пассивно через проницаемые для катионов плотные контакты (3).В конечном итоге, здесь активно реабсорбируется NaCl, за которым пассивно следуют катионы (включая Na⁺) (4). Трансмембранный перенос К⁺ через базолатеральные мембраны канальцев в интерстициум (который электрически нейтрализует выход Cl^-) и перенос К⁺посредством Na⁺/К⁺-АТФазы здесь не изображены, чтобы не загромождать рисунок. Для воды этот сегмент канальца непроницаем, поэтому активный транспорт NaCl вызывает появление трансэпителиального осмотического градиента.

В дистальном извитом канальцепродолжается реабсорбция Na⁺ и Cl^-, которые, как важные компоненты осмоляльности, все больше заменяются мочевиной, поставляемой из мозгового вещества почек (рис. 9-11 Г). NaCl из просвета канальца попадает в клетки дистального извитого канальца посредством механизма вторичного активного транспорта, обуславливающий

одновременный перенос Na⁺ и Cl^- (котранспорт; белок-переносчик: TSC), а в главные клетки связующего отдела и собирательной трубки - через Na⁺-каналы. Проникновение Na⁺ в клетку через Na⁺ -каналы деполяризует люминальную мембрану, что усиливает секрецию К⁺и способствует возникновению трансэпителиального потенциала, отрицательного в просвете канальца, под действием которого межклеточно реабсорбируется Cl^-. В дистальном извитом канальце NaCl входит в клетку через апикальную мембрану посредством локализованного на люминальной мембране переносчика Na⁺ и Cl^- (котранспорт), при этом Na⁺/ К⁺-АТФаза на базолатеральной мембране активно выводит Na⁺ из клетки, поддерживая электрохимический градиент, обеспечивающий вход Na⁺ через люминальную мембрану. Работа этого электронейтрального Na⁺-Cl^--переносчика стимулируется альдостероном, и тормозится диуретиком тиацидом. Поэтому он был назван TSC(thiazidsensitive co-transporter). Cl^- выходит из клетки через Cl^--каналы (тип CLC-Кb).

В корковом собирательном протоке(рис. 9-11 Д, Е) NaCl может реабсорбироваться против химического градиента, поэтому концентрация NaCl в конечной моче может снижаться в случае необходимости до нескольких ммоль.

Рис.9-11. Клеточные модели транспорта Cl^- в различных отделах нефрона.

А - реабсорбция Cl^- в проксимальном извитом канальце. Б - реабсорбция Cl^- в проксимальном прямом канальце. В - реабсорбция Cl^- в дистальном прямом канальце (толстой восходящей части петли Генле), Г - реабсорбция Cl^- в дистальном извитом канальце, Д - реабсорбция Cl^- в корковом собирательном протоке. Е - реабсорбция Cl^- вβ-вставочной клетке коркового собирательного протока

Транспорт мочевины

До конца проксимального канальцареабсорбируется (пассивно) около половины профильтровавшейся мочевины,так как этот отдел нефрона проницаем для нее (рис. 9-12 А).

Поскольку петля Генле погружается в богатый мочевиной интерстициум мозгового вещества почек, мочевина транспортируется из интерстициума в просвет тонкой нисходящей части петли Генле(рис. 9-12 Б), в стенке которой имеется переносчик мочевины (UT2 = Urea Transportert, Typ 2).

В тонкой восходящей части петли Генлемочевина идет пассивно (диффузия) по градиенту концентрации. Концентрация мочевины в интерстициальной жидкости превышает ее концентрацию в просвете тонкой восходящей части петли Генле.

Другие участки нефрона(толстая восходящая часть петли Генле, дистальный каналец, а также корковая и внешняя медуллярная собирательная трубочка) непроницаемы для мочевины, поэтому ее концентрация в просвете нефрона возрастает вследствие реабсорбции воды в этих отделах. В этих отделах нефрона мочевина даже замещает NaCl - важнейший компонент осмоляльности мочи.

Лишь стенки нижних отделов собирательной трубочки вновь (в особенности в присутствии АДГ) проницаемы для мочевины. Там на апикальной мембране имеется переносчик UT1(Urea Transportert, Typ 1), а на базолатеральной мембране - переносчик UT4(Urea Transportert, Typ 4). При помощи эих двух переносчиков мочевина переносится из просвета собирательной трубочки по направлению ее химического градиента

в клетку, а из нее в интерстициум внутреннего мозгового вещества (рис. 9-12 В). В конечном итоге происходит циркуляциямочевины между тонким нисходящим и восходящим отделом петли Генле и отделом собирательной трубочки, лежащей глубоко в мозговом веществе почки.

Из медуллярного отдела собирательной трубочки вследствие ее высокой проницаемости для мочевины, в особенности в присутствии антидиуретического гормона, мочевина по градиенту концентрации пассивно выходит в мозговое вещество почки. Ее концентрация в интерстициальной жидкости превышает ее концентрацию в нисходящем тонком и восходящем отделах петли Генле, которые проницаемы для мочевины. Следующие отделы нефрона - толстая часть петли Генле, дистальный каналец и большая часть собирательной трубочки не проницаемы для мочевины и она не может покинуть эти отделы нефрона. В тех отделах нефрона (где в отличие от толстой восходящей части петли Генле нет активной реабсорбции NaCl: нисходящих и восходящих тонких сегментах петли Генле) мочевина принимает участие в процессе концентрирования мочи, до тех пор пока она в конце концов не покинет организм, как вещество, выводимое исключительно с мочой.

Поскольку концентрация мочевины в интерстициуме мозгового вещества почки вблизи сосочка велика, она значительно влияет на общую осмоляльность, и поэтому концентрация NaCl в инерстициальной жидкости может поддерживаться на более низком уровне. Это способствует пассивной межклеточной реабсорбции NaCl из тонкой восходящей части петли Генле.

Рис. 9-12. Транспорт мочевины. Мочевина является продуктом преобразования белков.

А - проксимальный каналец. Б - тонкий нисходящий сегмент (нисходящая часть петли Генле). В - тонкий восходящий сегмент (восходящая часть петли Генле) и Г - внутренний мозговой собирательный проток проницаемы для мочевины, что приводит к ее частичной реабсорбции путем пассивной диффузии по градиенту концентрации. Прежде чем мочевина покинет почку, ее осмотическая активность используется для процесса концентрирования и для экономии Na⁺, так как некоторые отделы нефрона непроницаемы для мочевины. С начала дистального прямого канальца (толстой восходящей части петли Генле), в дистальном канальце и до начала нижней собирательной трубочки мочевина не может покинуть просвет нефрона, поэтому концентрация мочевины в просвете нефрона возрастает за счет оттока воды в дистальном извитом канальце и собирательной трубочке. Лишь во внутреннем медуллярном сегменте собирательной трубочки, особенно в присутствии AДГ мочевина переходит в интерстициум, где она в значительной мере определяет высокую осмоляльность. Затем мочевина большей частью вновь переходит в нисходящую и восходящую тонкие части петли Генле (медулло-медуллярная рециркуляция) и частично реабсорбируется в прямых сосудах

Реабсорбция глюкозы

В почке D-глюкозапрактически полностью реабсорбируется (рис. 9-13). Местом реабсорбции является проксимальный каналец. В настоящее время описана молекулярная структура ответственных за это белков-переносчиков.

В апикальной мембране проксимального извитого канальца в сегменте S1работает механизм вторичного активного транспорта, который осуществляется белком-переносчиком SGLT2(sodium-glucose transporter, Typ2: SGLT2), обладающем низкой аффинностью. Он одновременно переносит Na⁺ и глюкозу (но не галактозу) в соотношении 1:1. С помощью данного переносчика к концу проксимального извитого канальца (например, у крысы) реабсорбируется около 95% профильтровавшегося количества глюкозы.

В сегменте S3прямой части проксимального канальца обнаружен еще один белок-переносчик

SGLT1,расположенный на апикальной мембране, который обладает высокой аффинностью и на одну молекулу глюкозы переносит два иона Na⁺ (котранспорт). С помощью этого переносчика концентрация глюкозы в просвете канальца может быть снижена настолько, что в конечной моче обнаруживается лишь 1/1000 профильтровавшегося количества глюкозы.

Переход глюкозы, поступившей из просвета канальца, в кровь околоканальцевых капилляров является пассивным. Он обеспечивается (независимым от ионов) переносчиком GLUT2(glucose transporter 2: GLUT2) и движим химическим градиентом глюкозы (так называемая облегченная диффузия). GLUT2 также может переносить галактозуи фруктозу,при этом галактоза переносится в клетку из просвета канальца в результате вторично-активного транспорта с помощью SGLT1, а фруктоза - пассивно с помощью переносчика GLUT5.

Рис. 9-13. Транспорт глюкозы.

Реабсорбция глюкозы происходит большей частью в начальных отделах проксимального канальца. Если увеличивается профильтровавшееся количество глюкозы, то по мере насыщения переносчиков в начальных отделах проксимального канальца в процесс реабсорбции вовлекаются дистальные сегменты проксимального канальца, и ценная для организма глюкоза практически полностью реабсорбируется

Реабсорбция аминокислот

Аминокислотыреабсорбируются на >98% (отдельные аминокислоты, например, L-валин до >99,8%). Исключениями являются глицин (96%), гистидин (94%), а также таурин (около 90%). Для аминокислот существует множество белков-переносчиков,которые обладают специфичностью к одной группе структурно-родственных L-аминокислот (рис. 9-14).

Так в апикальной мембране клеток эпителия проксимального канальца имеются белки-переносчики, обеспечивающие сопряженный перенос Na⁺ и аминокислот (котранспорт):

а) для анионных аминокислот, таких как L-глю- тамат^- и L-аспартат^- (переносит 2Na⁺/анион аминокислоты^-);

б) для большинства нейтральных L-аминокис- лот (1Na⁺/нейтральная аминокислота; высокая эффективность);

в) для L-пролина;

г) для β-аминокислот, таких как таурин, β-аланин и др.

Благодаря им внутриклеточные концентрации аминокислот увеличиваются в несколько раз по сравнению с концентрациями в плазме крови: таурина, например, - в 30 раз, а L-глутамата^- -

в 50 раз. Поэтому выход аминокислот из клетки в интерстициальное пространство и далее к капиллярам может осуществляться пассивно («облегченная диффузия» за счет различных переносчиков).

Катионные аминокислоты L-аргинин⁺, L-ли- зин⁺ и L-орнитин⁺ могут проникать в клетку как пассивно (мембранный потенциал как движущая сила!), так и переноситься в результате вторично-активного транспорта совместно с Na⁺. Такой переносчик (называемыйD2H)связывает и переносит также цистеин и другие нейтральные аминокислоты. Как, вопреки направленному против них потенциалу, катионные аминокислоты покидают клетку через базолатеральную мембрану, пока неясно.

Переносчики аминокислот стереоспецифичны,хотя есть и исключения (например, транспорт D-аспартата переносчиком анионных аминокислот). Как переносчик глюкозы принимает лишь D- (но не L-глюкозу), так и в случае аминокислот транспортируются лишь L- (но не D-) изомеры.

Поскольку сходные аминокислоты переносятся одним и тем же переносчиком, одна аминокислота (например, аргинин⁺) можеттормозитьреабсорбцию другой аминокислоты (в данном случае, лизина⁺).

Рис. 9-14. Транспорт аминокислот.

Реабсорбция аминокислот происходит большей частью в начальных отделах проксимального канальца. В начальных отделах проксимального канальца в процесс реабсорбции вовлекаются дистальные сегменты проксимального канальца, и ценные для организма аминокислоты практически полностью реабсорбируются. В качестве примера на рисунке представлены лишь отдельные переносчики. В общем случае переносчик для аминокислот обозначен как АА - аминокислоты. Далее представлены отдельные примеры переносчиков: Glu - для глутамата, Lys - для лизина, Pro - для пролина

Реабсорбция олигопептидов и белков

Пептиды реабсорбируются расщепленными и нерасщепленными. Некоторые ди- и трипептиды (например, карнозин) устойчивы по отношению к действию пептидаз просвета канальца. Для них в апикальной мембране клеток проксимального канальца имеется двапереносчика, обеспечивающих перенос пептида и H⁺ в клетку (котранспорт):PерT1 (сегмент S1) и PерT2 (сегмент S2). С помощью этих переносчиков дипептиды (и определенные антибиотики - цефалоспорины) могут в результате вторичного активного транспорта переноситься через щеточную каемку в клетку по направлению градиента H⁺ (рис. 9-15 Б). Такие пептиды в большинстве случаев расщепляются до аминокислот внутриклеточно.

Для коротких пептидных цепочек существует еще одна форма реабсорбции. В щеточной каемке проксимального канальца одновременно с рядом ферментов (например, мальтаза, трегалаза) обнаруживается высокая активность аминопептидаз, эндопептидаз и γ-глютамилтрансфераз (γ-GT), которые действуют в просвете нефрона. Они способны настолько быстро расщеплять белки в просвете канальца, что при прохождении мочи через проксимальный каналец (около 12 с) остается еще достаточно времени для реабсорбции образующихся продуктов расщепления, т.е. аминокислот.

Для больших белков клубочковый фильтр не-проницаем, особенно если они заряжены отрицательно. Концентрации в фильтрате количественно важного белка плазмы крови альбуминасоставляет лишь 0,01-0,05% от его концентрации в плазме крови (около 40 г/л). Несмотря на слабую проницаемость фильтра, профильтровавшееся количество альбумина при GFR 180 л/ сут может достигать (180 x 40 x 0,0001 соответственно = 0,0005) 0,75-4 г/сут. К нему могут быть

добавлены другие белки плазмы, в особенности низкомолекулярные: лизоцим, обломки иммунглобулинов, α₁- и β₂-микроглобулин и т.д. В моче обычно появляется лишь 35 мг альбумина в день. Это означает, что более чем 96% профильтровавшегося альбумина реабсорбируется в проксимальном канальце (подобное справедливо и для других белков).

В то время как короткие пептидные цепочки гидролизуются уже в просвете канальца, большие пептиды с дисульфидными мостиками (такие как инсулин, β₂-микроглобулин) и белки, такие как альбумин, могут реабсорбироваться в проксимальном канальце за счетэндоцитоза,который запускается взаимодействием белка со специфическим рецепторным комплексомщеточной каемки (рис. 9-15 Г). Этот процесс идет с потреблением АТФ. Белки связываются с рецепторами (=комплекс мегалинкубилин) щеточной каемки и транспортируются к основанию микроворсинок, где отшнуровываются эндоцитозные везикулы, превращающиеся внутри клетки вэндосомы.Эндосомы сливаются с лизосомами,и протеазылизосом расщепляют захваченные белки до аминокислот. (Некоторые белки гидролизируются уже в эндосомах). Появляющиеся при этом аминокислоты посредством переносчика везикулярной мембраны переносятся в цитоплазму. Мембрана везикулы, несущая рецепторы, снова встраивается в плазматическую мембрану, обращенную в просвет канальца (мембраный цикл). С помощью опосредованного мегалин-кубилином эндоцитоза реабсорбируются также некоторые связанные с белками витамины,например ретинол (на ретинол-связывающем белке), кобаламин (на транс-кобаламине) и 25-OH-холекальциферол (=кальцидол; на белке, связывающем витамин D, DBP). Так 25-OH-холекальциферол попадает в клетки, и под действием 1-α-гидроксилазы превращается в кальцитриол.

Рис. 9-15. Транспорт олигопептидов и белков.

Рассматривается канальцевая реабсорбция олигопептидов и белков. Большинство коротких пептидных цепочек (например, глюкагон, ангиотензин II, рилизинг факторы и глутатион) настолько быстро гидролизуются пептидазами щеточной каемки, действующими в просвете канальца, что образующиеся при этом аминокислоты могут быть реабсорбированы, прежде чем они достигнут конца проксимального канальца. Определенные ди- и трипептиды (например, карнозин) более устойчивы к действию пептидаз. Поэтому в проксимальном канальце они транспортируются внутрь клетки белком-переносчиком, осуществляющим сопряженный перенос пептид-H⁺ (котранспорт), где и расщепляются (А). Белки, такие как лизоцим,β₂-микроглобулин и альбумин, а также пептиды, содержащие дисульфидные мостики (например, инсулин), реабсорбируются в проксимальном канальце посредством эндоцитоза, который запускается взаимодействием белка со специальными рецепторами, и гидролизуются в лизосомах

Транспорт трикарбоксилатов

Дикарбоксилаты появляются в клетке либо в результате обмена веществ, протекающего в клетках проксимального канальца, или переносятся в клетку из внеклеточного пространства в результате вторично-активного транспорта с помощью переносчика hNaDCl,который осуществляет сопряженный перенос Na⁺ - дикарбоксилат

(котранспорт, рис. 9-16). В последнем случае перенос OA^- представляет собой «третично»-активный транспорт. Для секреции амфифильных конъюгатов (например, сцепленных с глутатионом липофильных токсинов) в апикальной мембране, отделяющей клетку от просвета канальца, дополнительно существует АТР-зависимый конъюгатный насос MRP2 (Multi-drug-resistance protein, Typ 2: MRP2).

Рис. 9-16. Транспорт моно-, ди- и трикарбоксилатов

Секреция органических ионов

а из клетки выносит дикарбоксилаты (2 оксиглутарат^2-, сукцинат^2-; антипорт). На апикальной мембране имеется обменник, который выводит из просвета канальца анионы (например, ураты)в обмен на РАН, который секретируется в просвет канальца.

Секреция органических катионов, OK⁺(органические основания) также осуществляется в проксимальном канальце (рис. 9-17 В, Г). К органическим катионам относится ряд растительных алкалоидов (таких как атропин и морфин), диуретик амилорид или присущий организму гистамин. Рассмотрим пример, представленный на рис. 9-17 В, Г. В этом случае механизм вторичного активного транспорта локализован в апикальной мембране клеток эпителия канальца, где путем переноса обмениваются органические катионы на Н⁺(противоположно направленный транспорт или антипорт). Движущей силой этого процесса является электрохимический градиент Н⁺через апикальную мембрану со стороны просвета канальца, который поддерживается переносчиком, осуществляющим обмен Na⁺ на Н⁺(антипорт) и Н+-АТФазой. Дополнительно, по всей видимости, возможна первично-активная секреция OK⁺ посредством MDR1(Multi Drug Resistance Protein Type 1: MDR1). Переход OK⁺ из интерстициального пространства в клетку через базолатеральную мембрану осуществляется за счет полиспецифичного переносчика органических катионов ROCT1(renal organic cation transporter Typ1: ROCT1;облегченная диффузия).

Рис. 9-17. Секреция органических анионов и катионов.

A, Б - органические анионы (OA^-, в качестве примера на рисунке продемонстрирована PAH^-) и

B, Г - органические катионы (OK⁺) попадают в просвет проксимального канальца не только в результате клубочковой фильтрации, но и в результате активной секреции. Поскольку OA^- и OK⁺ практически не реабсорбируются, то они могут быть выведены с мочой в больших количествах

Если говорить коротко, то в мембране клеток проксимального канальца имеются переносчики, которые активно секретируют в просвет канальца органические кислоты и основания. Таким образом, разнообразные конечные продукты обмена веществ, чужеродные и ядовитые вещества могут быть быстро выведены из организма. Интенсивность процессов секреции может быть настолько высокой, что выводимое количество оказывается в четыре раза выше профильтрованного.

Итак, к задачам проксимального канальца относится также секреция органических веществ.Эта секреция может очень сильно ускорять процесс выведения веществ (по сравнению с только фильтрующимися веществами), поскольку к профильтровавшемуся количеству вещества добавляется секретируемое количество вещества.

Секреция органических анионов, ОА^-(органические кислоты), таких как парааминогиппуровая кислота (РАН), мочевая кислота, гиппуровая кислота, пенициллин, фуросемид, индометацин и различных конъюгатов токсинов, осуществляется путем вторичного активного транспорта. Рассмотрим пример для РАН, представленный на рис. 9-17 А, Б. В базолатеральной мембране имеется по крайней мере один переносчик органических анионов ROAT1(ROAT1, renal organic anion transporter Typ1). ROAT1 связываясь с ОА^-переносит его через базолатеральную мембрану в клетку,

Транспорт уратов

Ураты- кислые, хорошо растворимые натриевая и калиевая соли мочевой кислоты. Высокая растворимость уратов в плазме объясняется наличием связывающих белков и, возможно, некоторых растворяющих низкомолекулярных соединений. По мере продвижения по системе почечных канальцев часть экскретируемых с мочой уратов превращается в мочевую кислоту:2,6,8-триоксипу- рин, или C₅H₄N₄O₃.

Мочевая кислотаявляется конечным продуктом пуринового обмена, причем ксантиноксидаза катализирует два последних этапа образования мочевой кислоты (гипоксантин- ксантин- урат).В проксимальном канальце мочевая кислота одновременнореабсорбируется и секретируется;процессы реабсорбции превалируют, поэтому около 10% профильтровавшегося количества мочевой кислоты выводится с мочой. При высококонцентрированной моче это означает, что концентрация мочевой кислоты в 20-30 раз превышает ее концентрацию в плазме крови, нормальное значение для которой составляет около 0,25 ммоль. Повышение концентрации мочевой кислоты в плазме крови (гиперурикемия,концентрация от 0,4 и выше 0,6 ммоль) может быть вызвано несколькими причинами: уменьшением выделения почками (ослабленная секреция или усиленная реабсорбция); образованием больших количеств мочевой кислоты в

результате обмена веществ, например при богатом пуринами питании (мясо, внутренности); определенными дефектами ферментов; болезнями, вызывающими многочисленную гибель клеток. Мочевая кислота и ее соли при низком значении рН плохо растворимые.Поэтому при гиперурикемии они выпадают в виде кристаллов, следствием чего является тяжелое поражение органов.

На рис. 9-18 представлена и реабсорбция и секреция уратов,при этом реабсорбция обычно доминирует. Прописанный на рисунке путь (1) включает в себя обменник уратов на ОН^- или НСО₃^- со стороны просвета проксимального канальца, расположенный на апикальной мембране (третично активный транспорт - tertiary active transport) и работающий параллельно с апикальным Na-H-обменником (вторично активный транспорт). Второй путь (2) представляет собой обменник уратов на монокарбоксилат (лактат, β -гидроксибутират) или дикарбоксилат (третично активный транспорт) в параллель с работающим по Na⁺ карбоксилатным контранспортом (вторично активный транспорт - разница градиента Na⁺). Третий путь (3) - обменник уратов со стороны просвета проксимального канальца на анионы, такие как РАН (третично активный транспорт), и обменник на базолатеральной мембране, осуществляющий усвоение РАН-подобных анионов (вторично активный транспорт) в обмен на соли мочевой кислоты.

Рис. 9-18. Транспорт уратов (солей мочевой кислоты).