Cours de physiologie animale dispensé à l’université de Bordeaux en Licence 3 sciences de la vie.

I) Introduction

a) Rôle physiologique du rein :

Rein= organe principal qui exerce la fonction d’excrétion.

Il exerce 3 fct physiologiques :

1) Fct d’excrétion :

i. Régulation de l’équilibre hydrique et électrolytique :

Il participe à la régulation du milieu intérieur en participant à la régulation du volume sanguin qui se fait en assurant l’homéostasie du sel (sodium) et de l’eau. Dans l’organisme, on ne peut pas retenir d’eau si on n’a pas assez de sodium. Quand on perd du sel, on perd de l’eau. Réguler le volume sanguin, c’est forcément à la fois une régulation de l’homéostasie du sodium et de l’eau.

ii. Elimination des déchets du métabolisme :

Le rein intervient dans la régulation de l’osmolarité, la régulation du pH, il assure l’élimination des déchets du sang.

Déchet du sang = l’urobiline= pigment jaune (donne la couleur à l’urine) qui provient de l’hémoglobine.

->l’hémoglobine = formé de l’hème (groupement porphyrique)et de la globuline (=chaîne protéique facile à métaboliser) mais le groupe hème est compliqué à métaboliser, il est insoluble dans l’eau donc pour cela on utilise des enzymes qui vont donner un précurseur appelé a bilirubine.

->La bilirubine est assez toxique et elle est insoluble dans l’eau et pour pouvoir la rendre moins insoluble dans l’eau, c’est le foie qui intervient, il conjugue la bilirubine et elle sera éliminée dans la bil, c’est ce qui donne la couleur jaune à la bil.

->La bilirubine est ensuite métabolisée par le microbiote dans l’intestin et donne 2 molécules : la stercobiline (colore matière fécale) et l‘urobiline (colore l’urine).

->Donc la couleur de l’urine permet l’élimination d’un déchet endogène qui est la bilirubine

Le rein intervient aussi dans l’élimination des déchets azotés dont le principal est l’urée, l’urée correspond à la principale forme d’élimination d’azote chez l’homme

iii. Elimination des déchets exogènes :

Rein participe aussi à l’élimination de déchets exogènes : colorant alimentaire, insecticides, pesticides, médicaments, les nanoparticules….

iv. Conservation des nutriments :

Dernier rôle du rein : le Rein préserve aussi les nutriments.

Le produit terminal du travail du rein c’est l’urine.

2) Fct endocrinienne :

i. L’angiotensine :

Le rein intervient dans la production d’une hormone hypertensive (importante aussi dans la fct cardiovasculaire), c’est l’angiotensine-2 (= augmente la tension dans les vaisseaux), c’est une hormone d’hypertension, aucune autre hormone n’est aussi efficace que cette hormone.

=> Augmente la pression artérielle

Comment le rein participe à la synthèse de l’angiotensine 2 ?

Dans le sang, on trouve un précurseur plasmatique inactif, l’angiotensinogène et au niveau du rein, il rencontre la rénine = une protéase, une enzyme secrétée par le rein.

Angiotensinogène est transformé par la rénine en angiotensine-1-> (est transformé par l’enzyme de conversion de l’angiotensine) angiotensine-2 (par hydrolyse).

Angiotensime-2 est transformé en angiotensime-3 (possède encore une activité biologique similaire à celle de l’angiotensine 2) par une protéase puis transformé en angiotensine-4 (possède encore une activité biologique) puis en un peptide inactif.

L’enzyme de conversion de l’angiotensine :

= enzyme présente au niveau des cellules endothéliales. C’est une enzyme absorbée au pôle apical des cellules endothéliales c’est-à-dire qu’elle a une partie transmembranaire et une partie extracellulaire.

-> Cette enzyme est le site de régulation pharmacologique des hypotenseurs. Cette enzyme est inhibée par les hypotenseurs.

-> Cette enzyme de conversion est aussi la porte d’entrée dans l’organisme du coronavirus sarcov 2.

=> angiotensine au contact des cellules musculaires de la paroi = voie extra-luminale => diamètre du vaisseau est réduit et donc la pression du sang augmente.

L’effet de l’angiotensine II sur la vasoconstriction dans une artériole mésentérique :

=> l’angiotensine produit la constriction, la contraction des cellules musculaires lisses des artérioles, ce qui entraîne la constriction du vaisseau et l’augmentation de la pression artérielle.

=>Grâce à la production de la rénine, le rein est la principale source d’angiotensine 2.

Il y a d’autres organes qui peuvent produire de l’angiotensine 2 en sécrétant de la rénine, c’est le tissu adipeux = c’est pourquoi l’obésité s’accompagne souvent d’une hypertension artérielle car plus il y a de tissus adipeux, plus il y a de rénine produite et plus il y a d’angiotensine 2 produite, ce qui augmente en permanence la tension artérielle

ii. Uroguanyline, l’adrénomedulline et l’urodilatine :

Deuxième rôle endocrine du rein : le rein produit trois messagers : l’uroguanyline, l’adrénomedulline et l’urodilatine, qui sont des hormones intervenant dans la régulation du volume sanguin. Elles augmentent l’excrétion urinaire de sodium et d’eau et peuvent ainsi influencer indirectement la pression artérielle.

Il existe une relation de cause à effet entre le volume sanguin et la pression artérielle.

iii. Le protéine Klotho :

Troisième messager produit par le rein : la protéine Klotho

La protéine Klotho possède des effets anti-inflammatoires, antitumoraux et antioxydants = une hormone anti-vieillissement.

Cette protéine est synthétisée par différents organes. On la trouve notamment dans l’encéphale et les glandes parathyroïdes, mais elle est principalement produite par le rein.

Elle est synthétisée à partir d’un ARN qui génère deux transcrits différents via un épissage alternatif :

• Une protéine soluble, sécrétée dans les fluides (sang, liquide céphalo-rachidien et urine).
• Une protéine transmembranaire, ancrée dans la membrane plasmique de la cellule, qui sera libérée secondairement lorsque la secrétase (une protéase) hydrolyse le fragment peptidique qui la retient à la membrane.

Ainsi, la protéine Klotho existe sous deux formes :

1. Une forme soluble sécrétée.
2. Une forme transmembranaire, dont un fragment est également retrouvé dans le liquide céphalo-rachidien, le sang et l’urine.

iv. La vitamines D3 :

➢ Autre hormone que le rein produit : vitamine D3 qui est impliquée dans l’homéostasie phosphocalcique.

➢ C’est une hormone hypercalcémiante et elle favorise la suffication.

➢ Les uv B participent à la synthèse de la vitamine D.

v. Érythropoïétine

Autre messager produit par le rein : l’érythropoïétine qui favorise la prolifération des érythroblastes donc elle participe à la régulation de l’électropoïèse en augmentant le nombre de globules rouges dans le sang.

=> Si il y a plus de globules rouges dans le sang, il y a plus d’hémoglobine et la capacité du sang à fixer et à transporter l’oxygène est augmentée.

Erythropoïétine est sécrétée par le rein lorsque l’organisme est en hypoxie chronique (quand la pression partielle en oxygène diminue ex : à la montagne).

vi. Prostaglandines

Le rein produit des prostaglandines qui n’ont pas un rôle endocrinien mais un rôle paracrine, cad qu’elles servent de régulateur locaux dans le rein.

vii. Conclusion :

Donc la fonction endocrinienne du rein, elle est très importante notamment pour ce qui est la régulation de la fct cardiovasculaire : régulation de pression artérielle avec l’angiotensine 2, la régulation du volume sanguin avec les 3 messagers et pour la régulation du métabolisme global.

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