Organisation cellulaire du nephron





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PHYSIO DE LA CELLULE RENALE





  1. ORGANISATION CELLULAIRE DU NEPHRON

  1. Anatomie schématique :


H

ile= entrée artère rénale / sortie veine rénale et uretère

3 régions : cortex/médullaire/ pelvis rénale (vx sanguins, uretère)

Médullaire : divisé en pyramide de Malpighi, leur apex ou papille plonge ds les calices qui vont former l’uretère. --> Collection de l’urine terminale


  • Néphron, unité fonctionnelle du rein :


1

,25 million/rein humain

Corpuscule rénale (glomérule) + tube : Tube proximal, anse de Henlé, tubule distale, canaux collecteur.

  1. Morphologie : Principales caractéristiques

  • Tubule proximale = 3 segments S1, S2 et S3 (ppr. morpho et fonctionnelle différentes)

C

ell de type cubique, riche en mitochondries

Mbre apicale : jonction serrées + bordure en brosse (BB)

Mbre basolatérale : interdigitation latérales (augmentent surface d’échange)

Espace entre régions basolatérale= espace latérales intercellulaire = voie paracellulaire++


  • Anse de Henlé = partie fine descendante + partie ascendante fine et large





Branche fines= cell fines et aplaties, pauvres en mitochondries

Branche large = cell cubique, invaginations ++ de la mbre basolatérale, riche en mitochondries (transport actif ++)
L

es néphrons du cortex rénal superficiel ont des anses courtes alors que ceux plus proche de la médullaire ont des anses longues qui pénètrent profondément la médullaire.

Branche large :

    1. médullaire

    2. corticale

    3. région de la macula densa (à proximité du glomérule rénale, épithélium modifié)

- Segments terminaux :



Cell cubique, (+/- brche asc large)

Les tubules distaux se rejoignent pour former le canal collecteur par l’intermédiaire du tube connecteurs.

Schéma : a. tube contourné distale, b. tube connecteur (cell CNT), c. canaux collecteurs corticale (cell principale), d. canaux collecteur médullaire (cell IMCD).
L’épithélium des canaux collecteur possède deux types cellulaires :

_ Les cell principales (cell P) : régulation de la balance Na+

- les cell intercalaires (cell I) : reg de l’éq acido-basique (type A et type B) qui entourent généralement une cell principale.

Rq : les types présentent une forte quantité de H+/atpase a leur mbre apicale.


  1. Méthodes d’études :

  • Au niveaux tubulaire : méthodes de microponctions, micro-injections et micropefusions

Etudes de la composition du fluide tubulaire à différents niveaux du néphron.

  • introduction dans la paroi tubulaire d’une micropipette

  • aspiration d’un échantillon de liquide pour analyse biochimique

_ +/- capteur de pression s/ micropipette (mesure pression ds artérioles)

Dans la première application de cette méthode, une gouttelette d’huile est injectée au sommet du tubule prox. et une micropipette insérée ds capsule de Bowman.

  • aspiration du liquide ds l’espace de Bowman

  • analyse de la composition protéique et électrolytique.

Par la suites, variantes de cette techniques ont utilisée des gouttelettes d’huiles pour isoles des sections de tubules :

-injection d’un liquide de compositions connues dans un segment isolé

- aspiration au bout d’une période définie

- analyse/modification de sa compo
Ces méthodes ont fournie bcp d’info sur les néphron superficiels mais aucun sur les segments profonds ou juxta glomérulaires nouvelles méthodes développés : processus de transports étudiés par micro perfusion.
- Au niveaux cellulaire :
Culture primaire de cellules rénales :






Lignées de cellules rénales :








  • au niveaux membranaire : vésicules membranaires

Vésicules de BB (BBMV) :




  1. GENERALITES SUR LES DIFFERENTS MECANISMES DE TRANSPORT

  1. Composition des compartiments liquidiens de l’organisme :








2) Les protéines de transports :




3) Notion de Force motrice : «  driving force »







  1. Potentiel d’équilibre, Loi de NERSNT :







  1. PHYSIO DE LA CELLULE PROXIMALE


La régulation de la compo du plasma survient selon trois processus clés :

  • filtration

  • réabsorption

  • sécrétion

Le fluide capsulaire se forment par ultrafiltration du sang : empêche le passage de grosse molécules (prot) et permet le passage de plus petites (glucose, molécule < 1,8 nm) = filtrat glomérulaire

  1. Rôles des macro et micro domaines dans les phénomènes de transport :

  • La polarité cellulaire :



- La tight junction de l’épithélium proximale :







  1. Transport de glucose :





Quantités de glucose réabsorbé en fonction de la concentration plasmatique.

Glucose apparaît dans l’urine qd conc plasm > 200mg/100 ml = seuil rénale du glucose.

Qd >300mg, quantité supplémentaire de glucose excrétée est directement proportionnelle à la conc plasmatique.

Q réabsorbée = Qfiltrée – Qexcrétée

Maximum de réabsorption = 360 mg/min = transport max de glucose = Tmg
La Qfiltrée peut être calculé à partir du débit de filtration glomérulaire (DFG) (125ml/min) : DFG x conc plasmatique du glucose.

La quantité excrétée peut être calculé a partir du débit urinaire (V) : V x conc urinaire de glucose.
L

a clairance de l’inuline peut être utilisée pour déterminées quelles sont les substances réabsorbées.

L’inuline est une substance qui filtre librement et qui est ni sécrétée ni réabsorbée.

Est représenté ici le ration on le flux tubulaire et la concentration plasmatique.

La zone au dessus de l’inuline représente les substance qui sont sécrétée par le tube proximale et celle en dessous les substances qui sont réabsorbée.

Pour les substance qui possèdent une clairance inférieur a l’inuline le tube proximal possèdent des prot de transport permettant leur réabsorption.
Le glucose et les acides aminés sont filtrés librement. Mais l’urine humaine ne contient pas du glucose ou d’aa.  le glucose est donc REABSORBE au nx du tube prox.


  • Mécanismes de transport du glucose : TRANSPORT ACTIF SECONDAIRE

Apparition du glucose dans les urines lorsque la conc plasmatique>10-12mm (seuil rénale)

Au dessus du seuil, la quantité de glucose qui apparaît dans l’urine augment d’abord lentement puis comme le processus de transport de la réabsorption se sature>17 mm, la quantité de glucose urinaire devient proportionnelle à l’augmentation de con plasm.


  • A


    u niveau de la BB :


Transporteurs protéiques spécifiques (saturé et inhibé par compétition comme le galactose)

Captation du glucose dépendante du SODIUM

Na+ et glucose transporté par symport ds la cellule

  • Au niveau de la mbre BL :

Na+/K+ ATPase pompe le sodium dans les espace extracellulaire latéral et basale

Le glucose quitte la celle par des transporteurs NON DPT du Na+
 Transport efficace : tout le glucose est réabsorbée++


  • cinétique du transport du glucose dans les vésicules de la BB :




  • Mécanismes moléculaire du transport Na+/D-glucose :

Transport de glucose dans la membrane apicale



Le Co-transporteur Na+/D-glucose a HAUTE affinité : SGLT1








Topologie

Site de fixation du sodium :



Le Co-transporteur Na+/D-glucose a FAIBLE affinité : SGLT2






  • Transport du D-glucose dans la mbre basolatérale :



  • Organisation de la réabsorption du glucose le long du tubule proximale

Avantages des différents mécanismes de transport :



  • GLYCOSURIE D’ORIGINE RENALE







Syndrome GGM (glucose galactose malabsorption)




  1. Transport d’acides aminés (aa)

Le transport des acides aminés est similaire au glucose.

Tous les acides aminés sont réabsorbés au niveau du tubule proximal avec des cinétiques différentes selon leur caractère neutre, acides ou basique.

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