Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische...

32
Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine and Nephrology

Transcript of Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische...

Page 1: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Een wandeling langs het nefron /

klinische beeldenCOIG-cursusdag Water & Zout

2019

Dr. Gerald VervoortDept. of Internal medicine and Nephrology

Page 2: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Proximal tubule

Loop of Henle

Distal tubule

Collecting duct

Glomerulus

Page 3: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine
Page 4: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Filtratie

Page 5: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Endothelial Surface Layer (glycocalyx)

Page 6: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Hypothesis how endothelial sodium permeability could contribute to sodium homeostasis in the human organism.

Page 7: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Slit diaphragm

Tryggvason et al.

Page 8: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Tubulaire resorptie en secretie

Proximal tubule

Reabsorbs isosmotically ±60-70% of the filtered NaCl and H2OReabsorbs 90% of the filtered HCO3

-

Major site of ammonia production in nephronReabsorbs almost all of filtered glucose and amino acidsReabsorbs K+, phosphate, calcium, magnesium, urea, uric acidSecretes organic anions (such as urate) and cations (such as creatinine); this pathway is also used for excretion of PB-drugs and toxins

Page 9: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

- +

basolateral (peritubular)apical (luminal)

Proximal Tubule

2K+

3Na+

ATP

ADP

Na+

Aquaporine-1H2O

- - ++

NHE3

H+

H+

Acetazolamide

H2O

HCO3-H+

CarboAnhydrase II

CO2

Na+

3HCO3-

SGLT(1)2

GlucosePhosphateAminoacidsHCO3

-

-- --

(.)gliflozine

H2O (Na+, Ca++ , Cl-, HCO3

-)Paracellular transport

Page 10: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

- +basolateralapical

2K+

3Na+

ATP

ADP

Na+

K+

H+

Organic cation(kreatinine)

H+

Organic cation

OCT

Proximal Tubule

CimetidineTrimethoprimQuinine

-

Page 11: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Cimetidine Improves the Accuracy of Creatinine Clearance as an Indicator for Glomerular Filtration RateKi Chul Choi et al; 1993

GFR

Page 12: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

- +basolateralapical

2K+

3Na+

ATP

ADP

Na+

K+

Organic anion**

Organic anion

ATP

ADP

OAT

MRP’s*

Proximal Tubule

*Multidrug resistance-associated protein** PAH, penicillins, diuretics

Probenicide

-

NaDC1

DC2-

OAT

DC2-

Page 13: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Proximal Tubule

*Alfa-1-MGBeta-2-MG

Imerslund-Gräsbeck syndrome

Page 14: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Loop of Henle

Reabsorbs 25-35% of filtered NaCl but almost no H2O

Countercurrent multiplier as NaCl reabsorbed in excess of H2O

Major site of active regulation of Mg+ excretionLoop of Henle

Tubulaire resorptie en secretie

Page 15: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

+-

basolateralapical

2K+

3Na+

ATP

ADP

H2O

Na+

2Cl-

lisdiuretica

Cl-

ROMK

K+

K+

Na+,Ca2+, Mg2+

TALNKCC2

Loop of Henle

Page 16: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Defects causing Bartter’s syndrome(hypokalemia, metabolic alkalosis, hypercalciuria)

TAL

Na+,Ca2+, Mg2+

Ca2+

Ca2+

K+Na+

2Cl-

K+

Cl-

2K+

3Na+

ATP

ADP

NKCC2

ROMK CLCKB

Furosemide

K+Ba2+

+ -10 mV

basolateralapical

Barttin

CaSR

ADH, PTH?

-

-

WNK3SPAKSORLA

Page 17: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Countercurrent mechanism

H2O

Thiazide-diuretica(beïnvloeding verdunnend vermogen)

Lis-diuretica(beïnvloeding concentrerend vermogen)

Loop of Henle

Page 18: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Loop of Henle

Distal tubule Reabsorbs about 5% of filtered NaCl but almost no water

Major site, with connecting segment, of active regulation of Ca++ excretion

Tubulaire resorptie en secretie

Page 19: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

DCT

- +Vitamin DPTHFGF23/klotho basolateralapical

2K+

3Na+

ATP

ADP

H2O

Na+

Cl-

Thiazide-diuretica

Cl-

NCCT

Ca++

Mg++

Ca++

3Na+

Ca-BP

TRPV5

ROMKK+

CLCKB

Barttin

TRPM6

Mg++?

Distale tubule

Ca++

Page 20: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

DCT

- +

Vitamin DPTHFGF23/klotho basolateralapical

2K+

3Na+

ATP

ADP

H2O

Na+

Cl-

Thiazide

Cl-

NCCT

Ca++

Mg++

Ca++

3Na+

Ca-BP

K+

Mg++?

Defects causing Gitelman’s syndrome(hypokalemia, hypomagnesemia, hypocalciuria)

??

-

Ca++

Page 21: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Gain of function NCCT = Gordon’s syndrome(hypertension, hyperkalemia, metabolic acidosis) [=FHHt of pseudohypoaldosteronism type II]

- +Vitamin DPTH

basolateralapical

2K+

3Na+

ATP

ADP

H2O

Na+

Cl-

Thiazide

NCCT

Ca++

Mg++

Ca++

3Na+

Ca-BP

K+

Mg++?

Cl-

DCT

* Familiaire Hyperkalemische Hypertensie

Page 22: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Loop of Henle

Connecting segmentsand collecting tubule

Principle cells reabsorb Na+ and Cl - and secrete K + underinfluence of aldosteron

Intercalated cells secrete H +, reabsorb K +, and, in metabolicalkalosis, secrete HCO3

-

Reabsorb H2O in presence of antidiuretic hormone

Secrete H+ and NH3; urine pH can be reduced to as low as 4.5-5.0

Tubulaire resorptie en secretie

Page 23: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

- +basolateralapical

2K+

3Na+

ATP

ADP

Na+

K+

AmilorideTriamterene

Aldosteron

+

SpironolactonEplerenon

ENaC

MR*

ANP-R

ANP

-

DigoxineCsA/tacrolimus

Heparin

Collecting tubule (principal cells)- -

* mineralocorticoidreceptor

Page 24: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

- +basolateralapical

2K+

3Na+

ATP

ADP

Na+

K+

AmilorideTriamterene

Aldosteron

+

ENaC

MR*

-

Collecting tubule (principal cells)

* Mineralocorticoidreceptor** 11β-hydroxy-steroid dehydrogenase 2

Cortisol

+

11β-HSD2**

glycyrrhetinezuur

-

Page 25: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Liddle’s syndrome(hypertension, hypokalemia, metabolic alkalosis)

- +basolateralapical

2K+

3Na+

ATP

ADP

Na+

K+

Aldosteron

+

ENaC

MR

ANP-R

ANP

Page 26: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Pseudohypoaldosteronisme type 1(sodium wasting, hypovolemia, hyperkalemia)

+basolateralapical

2K+

3Na+

ATP

ADP

Na+

K+

Aldosteron

+

Spironolacton

ENaC

Aldo-R

ANP-R

ANP

-

Page 27: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

- +

basolateralapical

vasopressine

Aquaporine 2Aquaporine 3(and -4)

V2-R

“vaptans”

Collecting tubules and ducts

-

Page 28: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

- +

basolateralapical

Cl-

HCO3-

H+

H+

K+

ATP

ADP

ATP

ADP

H+

H2O + CO2

NH3

NH4+

Collecting tubule (intercalated cells type α)

Page 29: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

- +

basolateralapical

Cl-

H+

HCO3

-

H2O + CO2

ATP

ADP

Collecting tubule (intercalated cells type β)

Page 30: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

EJ Hoorn et al; JASN 2011

Aldosteron paradox

Page 31: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Magnesium

Calcium

PhosphateUrea cycle

Uric acid

Page 32: Een wandeling langs het nefron / klinische beelden · Een wandeling langs het nefron / klinische beelden COIG-cursusdag Water & Zout 2019 Dr. Gerald Vervoort Dept. of Internal medicine

Dr. Gerald VervoortRadboudumc Nijmegen

Thank you for your attention