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Free flow micropuncture studies of glucose transport in the rat nephron

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Zusammenfassung

Die Reabsorption vond-Glucose im Nephron unter Freiflußbedingungen wurde in normoglykämischen Ratten mit Hilfe der Mikropunktionstechnik untersucht.

  1. 1.

    Die intratubuläre Glucosekonzentration zeigte einen raschen Abfall über die ersten 3 mm des proximalen Tubulus.

  2. 2.

    Im daran anschließenden Teil der pars contorta fand sich eine konstante Glucosekonzentration von 0,25±0,20 mmol/l (SD). Diese Konzentration kam einem Wert sehr nahe, der auf Grund von Ergebnissen kinetischer Studien bei fehlendem Wasserfluß errechnet worden war.

  3. 3.

    Insgesamt wurden mehr als 98% der filtrierten Glucose bereits im Verlauf des proximalen Tubulus reabsorbiert.

  4. 4.

    Ein weiterer Nettotransport von Glucose konnte bis zum Ende des distalen Tubulusnicht festgestellt werden.

  5. 5.

    Die verbleibenden Nephronabschnitte reduzierten die auszuscheidende Glucosemenge bis auf weniger als 0,1% der im Glomerulumfiltrat vorhandenen, wobei Änderungen der Diurese keinen Einfluß auf die pro Zeiteinheit ausgeschiedene Menge hatten.

Summary

Tubular free flow micropuncture studies were done in normoglycemic rats to evaluated-glucose handling along the nephron.

  1. 1.

    A rapid removal of filtered glucose occured over the first three millimeters of the proximal tubule.

  2. 2.

    The intratubular glucose concentration remained constant at 0.25±0.20 mmol/l (SD) over the second half of the accessible proximal tubule. This value is similar to one predicted on the basis of kinetic data obtained previously under conditions of zero volume flux.

  3. 3.

    More than 98 per cent of the filtered glucose was reabsorbed by the proximal tubule.

  4. 4.

    No further net flux was detectable between the proximal segment and the end of the distal tubule accessible to micropuncture.

  5. 5.

    The collecting duct reduced glucose excretion to less than 0.1 per cent of the filtered load. The final rate of glucose excretion was independent of the rate of urine flow.

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References

  1. Althausen, T. L.: Hormonal and vitamin factors in intestinal absorption. Gastroenterology12, 467 (1949).

    Google Scholar 

  2. Baldamus, C. A., Hierholzer, K., Rumrich, G., Stolte, H., Uhlich, E., Ullrich, K. J., Wiederholt, M.: Natriumtransport in den proximalen Tubuli und den Sammelrohren bei Variation der Natriumkonzentration im umgebenden Interstitium. Pflügers Arch.310, 354 (1969).

    Google Scholar 

  3. Barthelmai, W., Czok, R.: Enzymatische Bestimmung der Glucose im Blut, Liquor und Harn. Klin. Wschr.40, 585 (1962).

    Google Scholar 

  4. Baumann, K., Frömter, E., Ullrich, K. J.: Passiver Stofftransport durch die Epithelzellschicht von Harnkanälchen. Ber. Bunsenges. physik. Chem.71, 834 (1967).

    Google Scholar 

  5. —, Huang, K. C.: Micropuncture and microperfusion study ofl-Glucose secretion in rat kidney. Pflügers Arch.305, 155 (1969).

    Google Scholar 

  6. Bobinski, H., Stein, W. D.: Isolation of a glucose binding component from human erythrocyte membranes. Nature (Lond.)211, 1366 (1966).

    Google Scholar 

  7. Crane, R. K.: Studies on the mechanism of the intestinal absorption of sugars. III. Mutual inhibition in vitro between some actively transported sugars. Biochim. biophys. Acta (Amst.)45, 477 (1960).

    Google Scholar 

  8. —: Intestinal absorption of sugars. Physiol. Rev.40, 789 (1960).

    Google Scholar 

  9. Fisher, R. B.: The absorption of water and of some small solute molecules from the isolated small intestine of the rat. J. Physiol. (Lond.)130, 655 (1955).

    Google Scholar 

  10. —, Parsons, D. S.: Glucose movements across the wall of the rat small intestine. J. Physiol. (Lond.)119, 210 (1953).

    Google Scholar 

  11. Flanigan, W. J., Oken, D. E.: Renal micropuncture study of the development of anuria in the rat with mercury-induced acute renal failure. J. clin. Invest.44, 449 (1965).

    Google Scholar 

  12. Frohnert, P., Baumann, K., Höhmann, B., Zwiebel, R., Papavassilion, F.: Glucose reabsorption in rat kidney under free flow conditions. (Abstract) Proc. IVth Intern. Congress Nephrol., Stockholm 1969 (p. 398).

  13. Gertz, K. H., Braun-Schubert, G., Brandis, M.: Zur Methode der Messung der Filtrationsrate einzelner nahe der Nierenoberfläche gelegener Glomeruli. Pflügers Arch.310, 109 (1969).

    Google Scholar 

  14. —, Ullrich, K. J.: Methode zur Analyse des Stofftransportes am einzelnen Tubulus der intakten Rattenniere. Pflügers Arch. ges. Physiol.274, 61 (1961).

    Google Scholar 

  15. Horster, M., Thurau, K.: Micropuncture studies on the filtration rate of single superficial and iuxtamedullary glomeruli in the rat kidney. Pflügers Arch. ges. Physiol.301, 162 (1968).

    Google Scholar 

  16. Kriz, W.: Der architektonische und funktionelle Aufbau der Rattenniere. Z. Zellforsch.82, 495 (1967).

    Google Scholar 

  17. Lechène, C., Corby, C., Morel, F.: Distribution des nephrons accessibles a la surface du rein en fonction de la longueur de leur anse de Henle chez le rat, le hamster, le merion et le psammomys. C. R. Acad. Sci. (Paris)262, 1126 (1966).

    Google Scholar 

  18. LeFevre, P. G.: The evidence for active transport of monosaccharides across the human red cell membrane. Symp. Soc. exp. Biol.8, 118 (1954).

    Google Scholar 

  19. Levine, M., Stein, W. D.: The kinetic parameters of the monosaccharide transfer system of the human erythrocyte. Biochim. biophys. Acta (Amst.)127, 179 (1966).

    Google Scholar 

  20. Loeschke, K., Baumann, K.: Kinetische Studien derd-Glucoseresorption im proximalen Konvolut der Rattenniere. Pflügers Arch.305, 139 (1969).

    Google Scholar 

  21. ——, Renschler, H., Ullrich, K. J.: Differenzierung zwischen aktiver und passiver Komponente desd-Glucosetransports am proximalen Konvolut der Rattenniere. Pflügers Arch.305, 118 (1969).

    Google Scholar 

  22. Lowry, O. H., Passoneau, J. V., Schulz, D. W., Rock, M. J.: The measurement of pyridine nucleotides by enzymatic cycling. J. biol. Chem.236, 2746 (1961).

    Google Scholar 

  23. Matschinsky, F. M., Passonneau, J. V., Lowry, O. H.: Quantitative histochemical analysis of glycolytic intermediates and cofactors with an oil well technique. J. Histochem. Cytochem.16, 29 (1968).

    Google Scholar 

  24. Park, C. R., Post, R. L., Kalman, C. F., Wright, J. H., Jr., Johnson, L. H., Morgan, H. E.: The transport of glucose and other sugars across cell membrane: Transports involving insulin. Ciba Colloquia Endocr.9, 240 (1956).

    Google Scholar 

  25. Prager, D. J., Bowman, R. L., Vurek, G. G.: Constant volume, self-filling nanoliter pipette: Construction and calibration. Science147, 606 (1965).

    Google Scholar 

  26. Renschler, H. E.: Die Anwendung enzymatischer Methoden zur Bestimmung von Inulin. Klin. Wschr.41, 615 (1963).

    Google Scholar 

  27. Renschler, H. E.: Der Einfluß der Nierenfunktion auf die Glukose-Ausscheidung Gesunder. Habilitationsschrift, Ruprecht-Karl-Universität Heidelberg 1965.

  28. Riklis, E., Quastel, J. H.: Effects of cations in sugar absorption by isolated surviving guinea pig intestine. Canad. J. Biochem.36, 347 (1958).

    Google Scholar 

  29. Rohde, R., Deetjen, P.: Die Glucoseresorption in der Rattenniere. mikropunktionsanalysen der tubulären Glucosekonzentration bei freiem Fluß. Pflügers Arch.302, 219 (1968).

    Google Scholar 

  30. Ruiz-Guinazu, A., Pehling, G., Rumrich, G., Ullrich, K. J.: Glucose- und Milchsäurekonzentration an der Spitze des vasculären Gegenstromsystems im Nierenmark. Pflügers Arch. ges. Physiol.274, 311 (1961).

    Google Scholar 

  31. Sahagian, B. M.: Active glucose uptake by strips of guinea pig intestine; competitive inhibition by phlorizin and phloretin. Canad. J. Biochem.43, 851 (1965).

    Google Scholar 

  32. Schmidt, F. H.: Die enzymatische Bestimmung von Glucose und Fructose nebeneinander. Klin. Wschr.39, 1244 (1961).

    Google Scholar 

  33. Schultz, S. G., Zalusky, R.: The interaction between active sodium transport and active sugar transport in the isolated rabbit ileum. Biochim. biophys. Acta (Amst.)71, 503 (1963).

    Google Scholar 

  34. Sperber, I.: Studies on the mammalian kidney. Inauguraldissertation, Uppsala 1944.

  35. Steinhausen, M.: Eine Methode zur Differenzierung proximaler und distaler Tubuli der Nierenrinde von Ratten in vivo und ihre Anwendung zur Bestimmung tubulärer Strömungsgeschwindigkeiten. Pflügers Arch. ges. Physiol.277, 23 (1963).

    Google Scholar 

  36. Täufel, K., Steinbach, K. J.: Glukose als Konstituent von Inulin. Nahrung3, 457 (1959).

    Google Scholar 

  37. Ullrich, K. J., Frömter, E., Baumann, K.: Micropuncture and microanalysis in kidney physiology. In: Passow, H., and Stämpfli, R.: Laboratory techniques in membrane biophysics. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1969.

    Google Scholar 

  38. —, Hampel, A.: Eine einfache Mikroküvette für Monochromator Zeiss und Beckmann Modell DU. Pflügers Arch. ges. Physiol.268, 177 (1958).

    Google Scholar 

  39. Walker, A. M., Bott, P. A., Oliver, J., MacDowell, M. C.: The collection and analysis of fluid from single nephrons of the mammalian kidney. Amer. J. Physiol.134, 580 (1941).

    Google Scholar 

  40. —, Hudson, C. L.: The reabsorption of glucose from the renal tubule in amphibia and the action of phlorizin upon it. Amer. J. Physiol.118, 130 (1937).

    Google Scholar 

  41. Widdas, W. F.: Kinetics of glucose transfer across the human erythrocyte membrane. J. Physiol. (Lond.)120, 23 P (1953).

    Google Scholar 

  42. Wilbrandt, W.: Secretion and transport of nonelectrolytes. Symp. Soc. exp. Biol.8, 136 (1954).

    Google Scholar 

  43. —: Transportsysteme für Zucker. Mod. Probl. Pädiat.4, 30 (1959).

    Google Scholar 

  44. Zwiebel, R., Höhmann, B., Frohnert, P., Baumann, K.: Fluorometrischenzymatische Mikro- und Ultramikrobestimmung von Inulin und Glucose. Pflügers Arch.307, 127 (1969).

    Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Max-Planck-Institut für Biophysik, Kennedyallee 70, 6000, Frankfurt a. M. 70

    P. P. Frohnert, B. Höhmann, R. Zwiebel & K. Baumann

Authors
  1. P. P. Frohnert
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  2. B. Höhmann
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  3. R. Zwiebel
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  4. K. Baumann
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with the technical assistance ofF. Papavassiliou

Reported—in part—on the IVth International Congress of Nephrology [12].

Supported by a grant of the Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Frohnert, P.P., Höhmann, B., Zwiebel, R. et al. Free flow micropuncture studies of glucose transport in the rat nephron. Pflugers Arch. 315, 66–85 (1970). https://doi.org/10.1007/BF00587238

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