Upload
armine
View
37
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
ΑΝΤΛΙΕΣ ΡΥΘΜΙΣΗΣ ΤΗΣ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑΣ ΤΟΥ ΚΑΛΙΟΥ (ΝΕΦΡΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗ). Γιώργος Χ. Κουτρούμπας Νεφρολόγος, Επιμελητής Β ΓΝ Βόλου « Αχιλλοπούλειο ». Αντλίες ομοιοστασίας Κ +. Na + / K + ATP άση Η + / K + ATP άση Κανάλια καλίου Συμμεταφορέας Κ + / Cl -. Na + / K + ATP άση. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Αντλίες ομοιοστασίας ΚΑντλίες ομοιοστασίας Κ++
Na+/K+ATPάση
Η+/K+ATPάση
Κανάλια καλίου
Συμμεταφορέας Κ+/Cl-
Na+/K+ATPάση
Υπάρχει σε όλα τα κύτταρα
Απωθεί 3Na+ και εισάγει 2Κ+ με 1 ATP
Ενδοκυττάρια κατανομή του Κ+ και η εξωκυττάρια του Na+
Αποτελείται πάντοτε από α και β υποομάδες και σε κάποιους ιστούς από μια γ υποομάδα
Άλλες δράσεις Πολικότητα του κυττάρου, tight junctions, κινητικότητα του
κυττάρου, δομή και διατήρηση του κυτταροσκελετού, επικοινωνία μεταξύ των κυττάρων, καρκινογένεση
3Na3Na++
2K2K++
NaNa++-K-K+ +
ATPaseATPase
ATP
ADP +P
Na+/K+ATPάση
Η+/K+ATPάση
Βρίσκεται στο στόμαχο, στο κόλον, στα νεφρικά σωληνάρια και στον προστάτη
Εισάγει στο κύτταρο 1 Κ+ για κάθε Η+ που εκκρίνει
Αποτελείται από 2 υποομάδες α και β
KK++
HH++
HH++-K-K+ +
ATPaseATPaseATP
ADP +P
Η+/K+ATPάση
Κανάλια καλίου
Βρίσκονται σχεδόν σε όλα τα κύτταρα
Χωρίζονται σε 3 οικογένειες
6 ή 7 περιοχές στην μεμβράνη και 1 πόρο (6/7TM-1P)
4 περιοχές στην μεμβράνη και 2 πόρους (4TM-2P)
2 περιοχές στην μεμβράνη και 1 πόρο (2TM-1P)
KK++
Κανάλια K+
Αντλίες γαστρεντερικού σωλήνα• Σιελογόνοι αδένες
• Στόμαχος
• Παχύ έντερο
«Αισθητήρες» Κ+ της τροφήςΉπαρ και σκελετικοί μύεςΙδρωτοποιοί αδένεςΝεφρός
• Εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο
• Παχύ ανιόν σκέλος της αγκύλης του Henle
• Άπω νεφρώνας
Αντλίες ομοιοστασίας ΚΑντλίες ομοιοστασίας Κ++
Αντλίες γαστρεντερικού σωλήνα• Σιελογόνοι αδένες
• Στόμαχος
• Παχύ έντερο
«Αισθητήρες» Κ+ της τροφήςΉπαρ και σκελετικοί μύεςΙδρωτοποιοί αδένεςΝεφρός
• Εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο
• Παχύ ανιόν σκέλος της αγκύλης του Henle
• Άπω νεφρώνας
Αντλίες ομοιοστασίας ΚΑντλίες ομοιοστασίας Κ++
Σιελογόνοι αδένες
Έκκριση ~ 20-25 mEq/L Κ+
Μέσω καναλιών Κ+ KCNN4 KCNMA1 (ή MaxiK)
Ρύθμιση μέσω ακετυλοχολίνης
Πόρος σιελογόνου αδένα
Βασική πλευράΒασική πλευράΚύτταροΚύτταρο πόρου πόρου σιελογόνου αδένασιελογόνου αδένα
ΑυλόςΑυλός
NHE1NHE1ΗΗ++
NaNa++
3Na3Na++
2K2K++
NaNa++-K-K+ +
ATPaseATPase
NBC
NaNa++
HCOHCO33
--
ClCl--
KK++
NHE2-3NHE2-3ΗΗ++
NaNa++
NaNa++ENaC
CFTR
HCOHCO33
--
ClCl--
KK++
KK++KCNN4
MaxiK
Αντλίες γαστρεντερικού σωλήνα• Σιελογόνοι αδένες
• Στόμαχος
• Παχύ έντερο
«Αισθητήρες» Κ+ της τροφήςΉπαρ και σκελετικοί μύεςΙδρωτοποιοί αδένεςΝεφρός
• Εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο
• Παχύ ανιόν σκέλος της αγκύλης του Henle
• Άπω νεφρώνας
Αντλίες ομοιοστασίας ΚΑντλίες ομοιοστασίας Κ++
Στόμαχος
Βασική πλευράΒασική πλευράΚαλυπτήριο Καλυπτήριο κύτταροκύτταρο στομάχουστομάχου
ΑυλόςΑυλός
3Na3Na++
2K2K++
NaNa++-K-K+ +
ATPaseATPase
ΑΕ
HCOHCO33
--
ClCl--
KK++
ClCl--
HH22OO +CO+CO22
ΚΚ++
ΗΗ++
ΗΗ++-K-K+ +
ATPaseATPase
ΚΚ++
KCNQ1/Ε2
ΗΗClCl
Αντλίες γαστρεντερικού σωλήνα• Σιελογόνοι αδένες
• Στόμαχος
• Παχύ έντερο
«Αισθητήρες» Κ+ της τροφήςΉπαρ και σκελετικοί μύεςΙδρωτοποιοί αδένεςΝεφρός
• Εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο
• Παχύ ανιόν σκέλος της αγκύλης του Henle
• Άπω νεφρώνας
Αντλίες ομοιοστασίας ΚΑντλίες ομοιοστασίας Κ++
Ανιόν κόλονΒασική πλευράΒασική πλευράΚύτταροΚύτταρο κολικής κολικής
κρύπτηςκρύπτηςΑυλόςΑυλός
3Na3Na++
2K2K++
NaNa++-K-K+ +
ATPaseATPase
NBCNaNa++
HCOHCO33
--
NHENHE
ΗΗ++
NaNa++
KK++
KK++ KCNN4
DRAClCl--
HCOHCO33
--
KK++ KCNQ1/E3
NKCC1
NaNa++
KK++
2Cl2Cl--
ClCl--
Ανιόν κόλονΒασική πλευράΒασική πλευράΕπιφανειακό Επιφανειακό
κύτταρο ανιόντος κύτταρο ανιόντος κόλουκόλου
ΑυλόςΑυλός
3Na3Na++
2K2K++
NaNa++-K-K+ +
ATPaseATPase
NBCNaNa++
HCOHCO33
--
NHENHE
ΗΗ++
NaNa++
KK++
KK++ KCNN4DRAClCl--
HCOHCO33
--
KK++ KCNQ1/E3
NKCC1
NaNa++
KK++
2Cl2Cl--
ClCl--CFTR
KCNK5
ClC 2ClCl--
KK++
HCOHCO33
-- ή ή ClCl--
SCFASCFA
MaxiK
KK++MaxiK
Κατιόν κόλον και σιγμοειδέςΒασική πλευράΒασική πλευράΕπιφανειακό Επιφανειακό
κύτταρο κατιόντος κύτταρο κατιόντος κόλουκόλου
ΑυλόςΑυλός
3Na3Na++
2K2K++
NaNa++-K-K+ +
ATPaseATPase
NBCNaNa++
HCOHCO33
--
KK++
KK++ KCNN4
DRAClCl--
HCOHCO33
--
KK++ KCNQ1/E3
NKCC1
NaNa++
KK++
2Cl2Cl--
ClCl--CFTR
KCNK5
ClC 2ClCl--
KK++
HCOHCO33
-- ή ή ClCl--
SCFASCFA
MaxiK
ΚΚ++
ΗΗ++
ΗΗ++-K-K+ +
ATPaseATPase
NaNa++ENaC
Αντλίες γαστρεντερικού σωλήνα• Σιελογόνοι αδένες
• Στόμαχος
• Παχύ έντερο
«Αισθητήρες» Κ+ της τροφήςΉπαρ και σκελετικοί μύεςΙδρωτοποιοί αδένεςΝεφρός
• Εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο
• Παχύ ανιόν σκέλος της αγκύλης του Henle
• Άπω νεφρώνας
Αντλίες ομοιοστασίας ΚΑντλίες ομοιοστασίας Κ++
«Αισθητήρες» Κ+ της τροφής
«Αισθητήρες» στο έντερο και την πυλαία κυκλοφορία
Feedforward μηχανισμός ρύθμισης Κ+
Γεύμα ΚΓεύμα Κ++
↑ ↑ ΚΚ+ + ορούορού
επινεφρίδιαεπινεφρίδια
αλδοστερόνηαλδοστερόνη
Καλιούρηση
+
+
+
-
Παλίνδρομη ρύθμιση “feedback”
Ρύθμιση “feedforward” Γεύμα ΚΓεύμα Κ++
Καλιούρηση
Ηπατοπυλαίος αισθητήρας
Εντερικός αισθητήρας
+
+ +
+
Χωρίς αύξηση Κ
Χωρίς αύξηση Κ
++ ορού ή αύξηση αλδοστερόνης
ορού ή αύξηση αλδοστερόνης
?
Ηπατοπυλαίος αισθητήρας
Απόδειξη στον άνθρωπο
Ευαίσθητος στη βουμετανίδη συμμεταφορέας Na+/K+/2Cl-
Μεταφορά του ερεθίσματος με το νευρικό σύστημα
Αντλίες γαστρεντερικού σωλήνα• Σιελογόνοι αδένες
• Στόμαχος
• Παχύ έντερο
«Αισθητήρες» Κ+ της τροφήςΉπαρ και σκελετικοί μύεςΙδρωτοποιοί αδένεςΝεφρός
• Εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο
• Παχύ ανιόν σκέλος της αγκύλης του Henle
• Άπω νεφρώνας
Αντλίες ομοιοστασίας ΚΑντλίες ομοιοστασίας Κ++
Ήπαρ και σκελετικοί μύες
>90% του σωματικού Κ+
Ενδοκυττάριο Κ+: 140-150meq/L Εξωκυττάριο Κ+: 3,5-5meq/L
Buffer μεταβολών του εξωκυτταρίου Κ+
α2/β Na+/K+ATPάση ευαίσθητη στην ινσουλίνη
Γεύμα ΚΓεύμα Κ++
↑ ↑ ΚΚ+ + ορούορού
+
Ινσουλίνη
+
-
↑ Na+/K+ATPάσηΕίσοδος Κ+
Μυϊκή δραστηριότητα
Έξοδος Κ+
↑ Na+/K+ATPάσηεπανείσοδος Κ+ Καλιούρηση
Αντλίες γαστρεντερικού σωλήνα• Σιελογόνοι αδένες
• Στόμαχος
• Παχύ έντερο
«Αισθητήρες» Κ+ της τροφήςΉπαρ και σκελετικοί μύεςΙδρωτοποιοί αδένεςΝεφρός
• Εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο
• Παχύ ανιόν σκέλος της αγκύλης του Henle
• Άπω νεφρώνας
Αντλίες ομοιοστασίας ΚΑντλίες ομοιοστασίας Κ++
Ιδρωτοποιοί αδένες
Έκκριση ~ 9 mEq/L K+
Κανάλια Κ+
Ρύθμιση από αλδοστερόνη
Αντλίες γαστρεντερικού σωλήνα• Σιελογόνοι αδένες
• Στόμαχος
• Παχύ έντερο
«Αισθητήρες» Κ+ της τροφήςΉπαρ και σκελετικοί μύεςΙδρωτοποιοί αδένεςΝεφρός
• Εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο
• Παχύ ανιόν σκέλος της αγκύλης του Henle
• Άπω νεφρώνας
Αντλίες ομοιοστασίας ΚΑντλίες ομοιοστασίας Κ++
↑ ή κφ πρόσληψη Κ+
απορρόφηση ~ 67% Κ+
↓ Κ+
απορρόφηση ~ 67% Κ+
ΕΕΣΕΕΣ
↑ ή κφ πρόσληψη Κ+
απορρόφηση ~ 25% Κ+
↓ Κ+
απορρόφηση ~ 25% Κ+
↓ Κ+
απορρόφηση ~ 3% Κ+
↑ ή κφ πρόσληψη Κ+
έκκριση 10-50% Κ+
ΠΑΣΑΗΠΑΣΑΗ
ΑΕΣΑΕΣ
ΑΣΑΣ
↑ ή κφ πρόσληψη Κ+
έκκριση 5-30% Κ+
↓ Κ+
απορρόφηση ~ 10% Κ+
Εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο
NaNa++
3HCO3HCO33
--
NHE1NHE1
ΗΗ++
NaNa++ 3Na3Na++
2K2K++
NaNa++-K-K+ +
ATPaseATPase
Περισωληναριακό Περισωληναριακό τριχοειδέςτριχοειδές
Κύτταρο εγγύς Κύτταρο εγγύς εσπειραμένου εσπειραμένου σωληναρίουσωληναρίου
Αυλός Αυλός σωληναρίουσωληναρίου
KK++
KK++
V0+ -
KK++
Παχύ ανιόν σκέλος της αγκύλης του Henle
3Na3Na++
2K2K++
NaNa++-K-K+ +
ATPaseATPase
Περισωληναριακό Περισωληναριακό τριχοειδέςτριχοειδές
Κύτταρο ΠΑΣΑ Κύτταρο ΠΑΣΑ HenleHenle
Αυλός Αυλός σωληναρίουσωληναρίου
KK++
NaNa++ KK+ +
CaCa2+ 2+
MgMg2+2+
V0+ -
KK++
NKCC1
NaNa++
NHNH44++ ή ή KK++2Cl2Cl--
Ca2+CaR
V2 AVP
ClCl--
↑cAMP
KCNJ1PKA
NO-cGMP
PKC↑pH↓
20-HETEATP↑ ↑AA
Περισωληναριακό τριχοειδές
α-εμβόλιμο κύτταρο
Αυλός σωληναρίου
3Na3Na++
2K2K++
NaNa++-K-K+ +
ATPaseATPase
NBCHCOHCO
33--
KK++
KCNK1
ClCl--
KK++
MaxiK
ΚΚ++
ΗΗ++
ΗΗ++-K-K+ +
ATPaseATPase
Άπω νεφρώναςΆπω νεφρώνας
ClCl--
ΗΗ++
Ταχύτητα Ταχύτητα ροήςροήςCaCa2+2+
MAPK
Άπω νεφρώναςΆπω νεφρώναςΠερισωληναριακό
τριχοειδέςΒασικό κύτταρο
3Na3Na++
2K2K++
NaNa++-K-K+ +
ATPaseATPase
KK++
KCNK1KK++
MaxiK
KK++
ClCl--
KK++KCNJ1
Αυλός σωληναρίου
Cl-
HCO3-
pH
Ταχύτητα Ταχύτητα ροήςροήςCaCa2+2+ AVP
ATP↑Ca2+ ↑pH↓
AVPAVP
MAPK
pH↓ATP↑AA
WNK
CamKIIPKA
MAPKPKC
PKASGKATP↑AVP
PD↑PKApH↑NO
cGMPpPKC
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Οι κυριότερες αντλίες ρύθμισης της ομοιοστασίας του καλίου είναι η Na+/K+ATPάση, η Η+/K+ATPάση και τα κανάλια καλίου
Η Na+/K+ATPάση υπάρχει σε όλα τα κύτταρα και σε αυτήν οφείλεται η ενδοκυττάρια κατανομή του Κ+ και η εξωκυττάρια του Na+. Σμιλεύει τις οξείες μεταβολές του Κ+, ρυθμίζοντας την ενδο-εξωκυττάρια κατανομή του
Ο αντιμεταφορέας Η+/K+ATPάση βοηθά στην κατακράτηση Κ+, όταν χρειάζεται, από το παχύ έντερο και κυρίως από τον άπω νεφρώνα
Τα κανάλια Κ+ βρίσκονται σχεδόν σε όλα τα κύτταρα και σε αυτά κυρίως οφείλεται η έκκριση Κ+ από το παχύ έντερο και τον άπω νεφρώνα, σε περιπτώσεις περίσσειας Κ+
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ