Transporte ativo secundário no néfron

RKA4JL - No último vídeo sobre néfrons, falamos sobre as diferentes partes dele, as moléculas que são reabsorvidas e suas diferentes partes. Lembre-se que no túbulo contorcido proximal, falamos sobre como a glicose, os aminoácidos e o sódio poderiam ser reabsorvidos. Falamos sobre a parte de cima da alça de Henle e falamos sobre sais, sobre como o sódio, o potássio e o cloro eram reabsorvidos. No tubo contorcido distal são reabsorvidos o cálcio e outras coisas. Mas quando aprendi isso, eu fiquei pensando "Como será que isso acontece? Como realmente colocamos para fora essas coisas, ainda mais contra o seu próprio gradiente de concentração?" O que farei nesse vídeo é ir um pouco mais a fundo no que está acontecendo nas bordas desses túbulos que permite que estes íons sejam seletivamente transportados para fora da luz ou para fora desses tubos para serem reabsorvidos ou filtrados. O mecanismo é razoavelmente semelhante nas diferentes partes do néfron, mas vamos ver cada parte, porque cada uma está reabsorvendo um tipo diferente de molécula. Eu não vou falar de todas as moléculas, mas apenas vou dar uma noção das coisas. Vamos começar com o túbulo proximal. Vou aumentá-lo nessa parte. Muito bem. Deixa eu desenhar a parte do néfron. Esse lado do néfron tem que parecer, mais ou menos, assim. Isso é a parte de dentro. Aqui está nosso filtrado. Vou fazer um pouco diferente disso, vou fazer a parte de dentro assim, porque o túbulo proximal tem essas pequenas coisas que ficam de fora, às vezes chamadas "borda em escova". Esta parte aqui é o lúmen. E é aqui que o filtrado fica. O filtrado glomerular vem nessa direção, assim, por aqui. E essa é a parte do néfron. A borda do tubo é composta de muitas células. Isso deve ser uma célula, e outra célula aqui, outra célula assim. Isso é um corte transversal. Isso seria mais cilíndrico e iria em volta, assim. Isso é para termos uma ideia. Essa aqui é outra célula, e talvez este seja o lado basal. Quando eu digo "basal", podemos imaginar como se fosse a base da célula. São duas palavras. O lado da célula que está de frente para o lúmen, ou para a parte de dentro do nosso túbulo, é chamado de lado apical. Normalmente, esse lado é referido como o lado basal lateral, ou sua membrana, se você vir que isto é uma membrana. Isso seria a membrana basolateral. Isto é, independentemente de em que parte do nefrón nós estamos, seja a proximal, seja na alça de Henle ou se estivermos na parte distal, o que temos aqui, no outro lado dessas células, são os capilares peritubulares. Outra palavra bonita, hein. Capilares peritubulares. São mais ou menos assim. Na verdade, eles também são células. Ao invés de desenhar as células, eu vou desenhar um tipo de tubo. Vou só desenhar assim. Eles são porosos. Isso é o fluxo sanguíneo. Isso é sangue e, aqui também é sangue. Eu não quero detalhar muito essas células das paredes capilares. Realmente eu quero dar uma ideia de como as coisas são transportadas para fora do lúmen, como elas são seletivamente reabsorvidas. Isso é o capilar peritubular. Mais uma palavra especial. Mas "peri" significa em volta, como perímetro. Assim, em volta dos tubos. Os capilares vão em volta dos tubos. Se eu fosse revesti-los nesta figura, veríamos esses capilares que estão ao redor dos tubos. Quando as coisas são separadas ou reabsorvidas fora dos néfrons, vão nesses capilares. Esta é a nossa membrana proximal apical. Vamos ver o que acontece com a glicose. O que realmente acontece é que temos a bomba de sódio e potássio no lado basolateral das células. Isto é a bomba de sódio e potássio. Vou fazer uma aqui. Talvez você queira assistir ao vídeo sobre a bomba de sódio e potássio, eu tenho um vídeo inteiro sobre isso. A ideia, aqui, é de que o sódio é... eu vou desenhar mais algumas partículas, aqui, e elas estão indo se juntar na parte de dentro, aqui, e o ATP vai chegar. Quando o ATP se juntar ao lado direito dessa proteína, ela vai mudar sua forma, sua conformação e essa proteína irá fechar esse lado e abrir esse outro lado. E quando está nessa combinação, o sódio não vai querer se juntar muito à proteína e vai para fora, ou vai cruzar a membrana basolateral e seguir seu caminho para o sangue, certo? Por outro lado, isto é uma bomba de sódio e potássio. Quando está nessa configuração, meio aberta - eu vou desenhar, aqui. Tem um vídeo inteiro sobre isso -, nesse ponto, o potássio quer se juntar a ele. O potássio gosta de se juntar a ele. Talvez se junte a tudo isso, por aqui. Essa é uma explicação grosseira. Isso provoca que a proteína mude sua conformação. Até esse ponto, ela não precisa de ATP e retorna à sua conformação e, então, o potássio não quer se juntar mais. Em seguida, ele é liberado porque a proteína está em outra forma. A ideia geral é que o sódio junta-se, o ATP junta-se. O ATP tem seus fosfatos retirados dele e isso muda a forma da proteína para esta e, agora, o sódio quer ser liberado e o potássio que se juntar. Quando o potássio se junta, voltamos ao nosso original. O produto final disso é que estamos tendo o sódio sendo bombeado para fora da célula e o potássio sendo bombeado para dentro da célula. Isso é o transporte ativo. Transporte ativo. Por que transporte ativo? Porque estamos usando ATP para dirigir o sódio contra o seu gradiente de concentração e para bombear o sódio para fora da célula. O potássio vem, como você pode imaginar, passivamente. Isso não requer ATP. Por isso, é frequentemente chamado sódio e potássio ATPase, que significa que é uma proteína ou uma enzima que quebra o ATP. Mas ela quebra o ATP e usa essa energia para mudar sua forma e mandar o sódio para fora e o potássio para dentro. Enfim, isto é uma revisão do que aprendemos nesses vídeos. Mas como isso nos ajuda, por exemplo, a obter glicose fora do lúmen? O que temos aqui são outras proteínas, como, por exemplo, a glicose. Vamos dizer que temos uma proteína, aqui. É um termo geral para isso. E um cotransporte ou simporte... Cotransporte ou simporte. Simporte significa a transferência de dois tipos de moléculas na mesma direção, a favor do gradiente. Cotransporte é uma molécula que atravessa a membrana a favor do seu gradiente de concentração e as outras moléculas vão junto. Você sabe, nós estamos bobeando sódio. E se estamos bombeando o sódio aqui, no lado basolateral, é porque temos pouca concentração aqui. Quanto mais bombeamos, menos temos. E, eventualmente, será menor do que a concentração de sódio no lúmen. Assim, devido ao gradiente de concentração, se não houvesse membrana aqui o sódio atravessaria e traria todos os outros sódios perdidos aqui. O sódio iria atravessar se não houvesse barreira. Essas células, aqui, tiram vantagem do sódio tentando diminuir sua concentração, que é o que acontece aqui, por causa do transporte ativo. Usam essa energia do sódio, diminuindo seu gradiente para também passar. Nesse caso, por exemplo, alguma glicose. Se você tivesse que ver isso, você veria a proteína sobre a membrana apical. Talvez se pareça com algo, mais ou menos, assim. Isso é só para a gente ter uma ideia. Talvez você tenha mais sódio desse lado do que você tem nesse lado. O sódio é mais provável de se juntar aqui. Talvez a glicose se junte aqui. Isso é só uma simplificação. Mas quando eles se juntam, essa proteína irá mudar sua forma para se parecer mais assim, quando se juntarem. E agora, o sódio vai ficar aqui e a glicose também. Estamos, agora, no lado de dentro da célula. Nessa combinação, eles não querem se juntar nem ao aminoácido, nem ao que mais houver de proteína e, então, eles são liberados. E quando são liberados, a proteína vai mudar a sua forma para esta aqui e podemos fazer esse ciclo mais uma vez. Mas isso está estipulado na ideia de que há mais sódio por aqui para chocar-se nesse ponto, para fazer esta reação ocorrer. O sódio vai diminuir no seu gradiente de concentração, ele está levando a glicose para fora. A concentração de glicose vai aumentar aqui, e como isso é poroso, a glicose poderá passar. E se ela eventualmente aumentar o bastante, ela apenas vai diminuindo o seu gradiente de concentração no sangue. E o mesmo processo está acontecendo, talvez não só com a glicose, mas dentro de todo o néfron. Se formos para a alça de Henle, na parte ascendente, onde estamos tentando tirar os sais de cena, teremos a mesma coisa. Vamos dizer que, logo aqui, temos o lúmen. Esta é uma célula que compõem a parede do lúmen. Estamos na alça de Henle, agora, e temos a bomba de sódio e potássio aqui. Temos o sódio sendo bombeado para fora, temos o potássio sendo bombeado para dentro. Na verdade, os canais de potássio estão vazando e, assim, ele pode fazer o seu caminho nas duas direções. O que está acontecendo com o potássio não é importante. Assim, a concentração de sódio vai ficar baixa aqui. O que temos são simportes, assim como tivemos com a glicose. Mas, nesse caso, o sódio quer entrar, como no caso da glicose, mas aqui, estamos tentando transportar íons de cloro e de potássio, e eles vão se juntar. Ele é que vai tirar vantagem do gradiente de concentração do sódio. O potássio e também os íons de cloro. Na verdade, esse simporte aqui é chamado de cotransporte sódio-potássio-cloro e é, na verdade, a segunda variação que você pode ter na alça ascendente de Henle. Finalmente, você vai terminar com muito cloro. Na verdade, vai nas duas direções, mas desde que a membrana seja porosa para o cloro e se a concentração se tornar alta o bastante, o cloro vai fazer o seu caminho para fora, para fazer a medula mais salgada, bem como o sódio. E a mesma coisa ocorre no túbulo distal contorcido. Ali, com o cálcio é um pouco diferente. Estamos no túbulo contorcido distal. Essas vilosidades, essas coisas que saem, ocorrem apenas no túbulo contorcido proximal, são as bordas em escova. Mas aqui, apenas para você saber, estamos usando um gradiente de concentração, os íons são conduzidos por meio de transporte ativo, que serve para transportar também outras coisas. É chamado transporte ativo secundário. É bom saber isso. Transporte ativo secundário. OK? E em seguida, terminando no túbulo contorcido distal. Este é o lúmen. Vamos dizer que isto seja o lúmen e, então, temos células em ambos os lados. Acho que você já pegaram a ideia geral. O distal é um pouco diferente. Digamos que estas são as células e isso é o capilar peritubular. Este é o nosso sangue. O que temos aqui é que, mais uma vez, estamos bombeando o sódio para fora pela bomba de sódio e potássio. Eu tenho um vídeo inteiro sobre isso. Ela bombeia potássio para dentro e você vai terminar com muito potássio aqui. A membrana apical desta face do lúmen é porosa ao cálcio: qualquer que seja a concentração de cálcio aqui, vai ser aqui. Talvez você tenha cálcio. Estes são íons de cálcio, como se estivessem flutuando ao redor. E aqui o que você tem é um antitransporte, nossa concentração de sódio no sangue será mais alta porque continuamos bombeando para fora. Assim, o sódio, se você deixar cair seu gradiente de concentração, vai voltar. Talvez, aqui, você tenha algum sódio diminuindo, o seu gradiente de concentração vai de volta e você pode imaginar que seja um tipo de porta rotatória, que faz com que o cálcio saia. Tentem visualizar vocês mesmos: como uma proteína faria isso? Eu posso imaginar uma porta rotatória: o sódio faz a porta girar, o cálcio está no outro lado da porta e ele é expelido. Isso é chamado antitransporte porque estão indo em diferentes direções e, mais uma vez esse é um transporte ativo secundário. O único modo de isso funcionar seria se tivéssemos um transporte ativo usando o ATP do sódio da membrana basolateral em todos esses casos. De qualquer forma, você achou isso útil? Ficou mais detalhado o que você obtém sobre como néfron está bombeando coisas para fora do lúmen nos capilares peritubulares, mas para mim, essas coisas ficaram muito mais explicadas. Ajuda realmente a entender do que o néfron é capaz.