Tube proximal

Les principales fonctions du tubule proximal sont :

- De réabsorber la majeure partie des substances dissoutes ultrafiltrées par

le glomérule (électrolytes tels que sodium, potassium, chlore, bicarbonate, phosphate, mais aussi substances organiques, telles que acides aminés, glucose, certains acides organiques du cycle de Krebs, etc.) ;

- De réabsorber, par des phénomènes d’endocytose, les protéines qui ont

traversé la membrane glomérulaire en faible quantité ;

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- De favoriser l’élimination de produits de dégradation du métabolisme, en

limitant leur réabsorption tubulaire (urée, acide urique) ou en les sécrétant (acide urique, acides et bases organiques endogènes) ;

- D’initier l’acidification de l’urine et de synthétiser et de sécréter de

l’ammoniac, ce qui permet d’excréter les acides produits par le métabolisme ;

- De sécréter des médicaments introduits dans l’organisme ;

- Enfin se synthétiser le principal métabolite actif de la vitamine D, le

1,25(OH)₂D_3, à partir de 25(OH)D₃ d’origine hépatique . Cette dernière

constitue la fonction endocrine du tubule proximal du rein [2].

La fonction dominante du tube proximal est de réabsorber massivement le sodium par un mécanisme de transport actif non saturable :

- Par un Co-transport avec le glucose, des acides aminés, des phosphates et des sulfates dans le segment initial du tube proximal.

- Par un contre transport avec les ions H⁺ : un ion Na⁺ réabsorbé pour un ion

H⁺ sécrété aboutissant à la régénération d’un ion bicarbonate.

- Par réabsorption d’une solution de chlorure de sodium dans la seconde partie du tube proximal. Le chlore suit passivement la réabsorption active du sodium.

Cette réabsorption massive de sodium entraîne de manière iso osmotique celle de l’eau et de l’urée.

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Figure 10 : Transferts de solutés dans la partie initiale du tubule proximal [2]

En gris, effets inhibiteurs.

SITS, 4 acétamido-4^’isothiocynostilbéne-2 ,2^’disulfonate.

A.C., anhydrase carbonique

A la fin du tube proximal, 75 % du volume de l’ultrafiltrat a été réabsorbé. La concentration luminale de sodium est inchangée par contre celle du chlore est augmentée, celle des autres électrolytes et substances organiques neutres sont diminués. L’acidification de l’urine est débutée dans le tube proximal.

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Les cellules tubulaires proximales sécrètent activement des ions H⁺, ce qui

a pour conséquence l’acidification tubulaire du fluide tubulaire et donc la réabsorption des ions bicarbonates, la titration de certains acides faible (formation d’acidité titrable), et l’augmentation de la sécrétion d’ammoniac [2].

-Réabsorption quasi complète des ions bicarbonates filtrés :Les ions H+

sécrétés se combinent dans la lumière tubulaire avec les ions bicarbonates filtrés pour former de l’acide carbonique H2CO3 qui est très instable ; celui-ci se déshydrate en en CO2 et H2O sous l’effet de l’anhydrase carbonique de la membrane luminale des cellules en contact avec le fluide tubulaire ; le CO2 formé diffuse librement, en fonction du gradient de concentration, à travers la membrane apicale (via des canaux de la famille des aquaporines) et gagne le cytoplasme de la cellule, où il se combine à H2O sous l’action d’une anhydrase

carbonique pour former H2CO3 qui se dissocie ensuite en H⁺ et HCO3 -. Les

ions H⁺ sont pris en charge par les antiports Na⁺ /H⁺ déjà décrits alors que les

ions HCO3 - sont pris en charge par un système de cotransport situé dans la

membrane basolatérale, qui assure le transport de 3 ions HCO3^- pour 1 ion Na⁺.

Ce transporteur basolatéral est saturé pour des concentrations plasmatiques en bicarbonates voisines de 27 mM, donc très proches des concentrations physiologiques des bicarbonates plasmatiques [2,14,15,16].

-Formation d’acidité titrable: l’ion H⁺ sécrété se lie à un anion de sel

d’acide faible essentiellement des phosphates PO4 ^2- pour former un acide faible

qui est excrété. La sécrétion de l’ion H⁺ catalysé par l’anhydrase carbonique

aboutit à la régénération d’un ion bicarbonate.

-Sécrétion d’ammoniaque totale : Cette sécrétion d’ammoniac (terme

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les cellules tubulaires proximales (60 à 70 % de l’ammoniaque et dans les cellules du tube contourné distal à un moindre degré).

Toutes les cellules tubulaires synthétisent de l’ammoniaque NH4+ grâce à leur glutaminase mitochondriale et cytoplasmique qui dégradent la glutamine d’origine hépatique.

Le NH4⁺ peut être sécrété dans le fluide tubulaire proximal :

- Soit directement en remplaçant un ion H⁺ dans le contre-transport Na⁺/H⁺

(Na⁺/NH4

+

) de la réabsorption d’un ion Na⁺.

- Soit après d’être dissocié en NH3⁺ et H⁺, La plus grande partie du NH3⁺

diffuse librement à travers la membrane apicale le long de son gradient de concentration à travers des canaux de la famille des aquaporines et arrive dans la

lumière tubulaire où il se combine avec H+ pour donner un ion NH4^+.

- A chaque ion NH4⁺ formé dans la lumière correspond la réabsorption un

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Figure 11 : Excrétion de proton, sous forme d’acidité titrable (AH) et d’ions ammonium (NH4+), et génération de bicarbonate par la cellule

29 1.2. Anse de Henlé

Figure 12: Schéma structurelle de l’anse de Henlé [23]

L'anse de Henlé est le tube enforme de U responsable du transport de l'urine hors du néphron vers les calices. Elle est bordée par les tubes contournés proximal et distal et se caractérise par une branche descendante et une branche ascendante formant de U [12].

L’anse de Henlé est une véritable épingle à cheveux située dans les pyramides de malpighi. Elle conduit l’urine iso-osmotique au plasma qui sort du tubule proximal, depuis le cortex jusque dans la médullaire par sa branche descendante fine et la fait revenir dans le cortex par sa branche ascendante d’abord grêle, puis large. L’urine traverse donc la partie médullaire dont l’osmolarité va en augmentant au fur et à mesure que l’on se dirige vers la papille, puisqu’il existe un gradient osmolaire cortico-papillaire, qui chez l’Homme, va de 300 à 1 200 mOsm/l.

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L’anse de Henlé d’un néphron pénètre plus ou moins profondément dans la médullaire selon que le corpuscule de Malpighi est plus ou moins enfoncé dans le cortex, donc que c’est un néphron cortical (environ 80 % des néphrons) ou juxta-médullaire profond [17].

La portion grêle descendante est perméable à l’eau et très peu aux ions sodium. L’eau est réabsorbée de façon massive dans l’interstitium fortement concentré en sodium. Ce mécanisme ne subit pas de régulation, il s’effectue sous l’effet du gradient de concentration. Dans cette portion, il y a concentration de l’urine (Figure 13).

Figure 2 : Représentation schématique des réabsorptions d’eau et de solutés dans les deux branches de l’anse de Henlé et dans le canal

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La branche ascendante est le siège d’une intense réabsorption active de chlore, laissant la lumière tubulaire électriquement négative. Ce gradient électrique permet une réabsorption passive de sodium et de potassium. Par contre, ce segment est imperméable à l’eau, qui ne peut donc être réabsorbée. La conséquence de ce phénomène est que l’urine toujours isotonique à la sortie du tube proximal du fait de la réabsorption concomitante d’eau et de sodium, est toujours hypotonique à la sortie de l’anse de Henlé, du fait d’une réabsorption d’électrolytes sans réabsorption d’eau. Les chlorures de sodium et de potassium ainsi transférés assurent l’accumulation d’osmoles dans la médullaire et la création du gradient osmotique cortico-papillaire dont l’ampleur dépend :

• De la longueur de l’anse.

• Du débit sanguin médullaire.

• De l’action de l’ADH sur le tube collecteur [9,14].