वृक्क उत्सर्जन

वृक्क उत्सर्जन मूत्र में दवाओं और उनके चयापचयों (metabolites) को शरीर से बाहर निकालना है। यह नेफ्रॉन (nephron) में होने वाली तीन प्रक्रियाओं – ग्लोमेरुलर निस्पंदन (glomerular filtration), सक्रिय ट्यूबलर स्राव (active tubular secretion), और ट्यूबलर पुनरावशोषण (tubular reabsorption) – का शुद्ध परिणाम है, और यह ध्रुवीय (polar), जल-घुलनशील यौगिकों और कई दवा चयापचयों के उन्मूलन में प्रमुख भूमिका निभाता है।

Definition

वृक्क उत्सर्जन शरीर से दवा का मूत्र में निष्कासन है, जो ग्लोमेरुलर निस्पंदन, सक्रिय ट्यूबलर स्राव और ट्यूबलर पुनरावशोषण के संतुलन द्वारा नियंत्रित होता है, और इसे वृक्क निकासी के रूप में मापा जाता है।

Scope

यह प्रविष्टि बताती है कि गुर्दा दवाओं को कैसे संसाधित करता है: ग्लोमेरुलस (glomerulus) में निस्पंदन, नलिकाओं (tubules) में वाहक-मध्यस्थ स्राव और पुनरावशोषण, मूत्र प्रवाह और पीएच (pH) का प्रभाव, और वृक्क निकासी (renal clearance) की अवधारणा। यह वृक्क उत्सर्जन को संदर्भ के लिए एक फार्माकोकाइनेटिक (pharmacokinetic) प्रक्रिया के रूप में मानता है; यह गुर्दे की बीमारी वाले रोगियों के लिए खुराक का मार्गदर्शन नहीं है।

Core questions

• किसी दवा की वृक्क निकासी को निर्धारित करने के लिए निस्पंदन, स्राव और पुनरावशोषण कैसे संयुक्त होते हैं?
• कौन से ट्रांसपोर्टर दवाओं के सक्रिय ट्यूबलर स्राव और पुनरावशोषण में मध्यस्थता करते हैं?
• प्रोटीन बंधन, मूत्र प्रवाह और मूत्र पीएच वृक्क उत्सर्जन को कैसे संशोधित करते हैं?
• वृक्क निकासी कब ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर से अधिक या कम होती है, और यह क्या प्रकट करता है?

Key concepts

• ग्लोमेरुलर निस्पंदन
• सक्रिय ट्यूबलर स्राव
• ट्यूबलर पुनरावशोषण
• वृक्क निकासी
• कार्बनिक आयन और धनायन ट्रांसपोर्टर
• मूत्र प्रवाह और पीएच निर्भरता
• अबंधित अंश

Mechanisms

प्लाज्मा प्रोटीन से बंधी न होने वाली दवा ग्लोमेरुलस में ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर (glomerular filtration rate) द्वारा निर्धारित दर पर फ़िल्टर की जाती है। समीपस्थ नलिका (proximal tubule) में, वाहक प्रोटीन सक्रिय रूप से रक्त से ट्यूबलर द्रव (tubular fluid) में दवाओं का स्राव करते हैं: कार्बनिक आयन ट्रांसपोर्टर (organic anion transporters) और कार्बनिक आयन ट्रांसपोर्टिंग पॉलीपेप्टाइड्स (organic anion transporting polypeptides) अम्लीय दवाओं को संभालते हैं, जबकि कार्बनिक धनायन ट्रांसपोर्टर (organic cation transporters) और मल्टीड्रग और टॉक्सिन एक्सट्रूज़न प्रोटीन (multidrug and toxin extrusion proteins) क्षारीय दवाओं को संभालते हैं। जैसे-जैसे ट्यूबलर द्रव केंद्रित होता है, लिपोफिलिक (lipophilic) गैर-आयनीकृत दवा निष्क्रिय रूप से रक्त में वापस अवशोषित हो सकती है, इसलिए मूत्र प्रवाह और मूत्र पीएच – जो कमजोर अम्लों और क्षारों के आयनीकृत अंश को निर्धारित करते हैं – संतुलन को स्थानांतरित करते हैं। इसलिए शुद्ध वृक्क निकासी निस्पंदन प्लस स्राव माइनस पुनरावशोषण के बराबर होती है; निस्पंदन निकासी से अधिक मान शुद्ध स्राव का संकेत देता है, और इससे कम मान शुद्ध पुनरावशोषण का संकेत देता है।

Clinical relevance

वृक्क उत्सर्जन बताता है कि गुर्दे के कार्य में गिरावट होने पर जल-घुलनशील दवाएं और ध्रुवीय चयापचय क्यों जमा होते हैं, और क्यों ट्यूबलर ट्रांसपोर्टरों पर प्रतिस्पर्धा दो दवाओं को कैसे संसाधित किया जाता है, इसे बदल सकती है। यह विषय फार्माकोकाइनेटिक डेटा और गुर्दे-कार्य-आधारित अध्ययन निष्कर्षों की व्याख्या का समर्थन करता है; यह संदर्भ के लिए शरीर विज्ञान और मापदंडों का वर्णन करता है और व्यक्तिगत खुराक सलाह नहीं है।

Evidence & guidelines

वृक्क दवा ट्रांसपोर्टरों की आणविक पहचान और भूमिकाओं को इंटरनेशनल ट्रांसपोर्टर कंसोर्टियम (International Transporter Consortium) की आम सहमति समीक्षाओं में संक्षेपित किया गया है, जो स्राव के लिए सबसे प्रासंगिक कार्बनिक आयन और धनायन प्रणालियों को सूचीबद्ध करते हैं। विलेय (solute) हैंडलिंग के वृक्क शरीर विज्ञान की समीक्षा नेफ्रोलॉजी (nephrology) स्रोतों जैसे वीनर और सहयोगियों में की गई है, और निकासी ढांचे को मानक फार्माकोकाइनेटिक्स ग्रंथों में संहिताबद्ध किया गया है।

History

एक मात्रात्मक अवधारणा के रूप में वृक्क निकासी बीसवीं सदी की शुरुआत के इनुलिन (inulin) और पैरा-अमीनोहिप्प्यूरेट (para-aminohippurate) अध्ययनों से विकसित हुई, जिन्होंने शारीरिक शब्दों में निस्पंदन और स्राव को परिभाषित किया। फार्माकोलॉजी ने बाद में इन प्रक्रियाओं को विशिष्ट झिल्ली ट्रांसपोर्टरों पर मैप किया, ताकि 2000 के दशक तक दवाओं के सक्रिय स्राव और पुनरावशोषण को आणविक स्तर पर वर्णित किया गया और दवा-विकास मार्गदर्शन में शामिल किया गया।

Key figures

• Kathleen Giacomini
• Yuichi Sugiyama
• Malcolm Rowland

Seminal works

• giacomini-2010
• hillgren-2013
• rowland-tozer-2011

Frequently asked questions

यदि किसी दवा की वृक्क निकासी ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर से अधिक है तो इसका क्या अर्थ है?

इसका मतलब है कि गुर्दा न केवल दवा को फ़िल्टर कर रहा है बल्कि इसे सक्रिय रूप से नलिका में स्रावित भी कर रहा है, क्योंकि अकेले निस्पंदन निस्पंदन दर से अधिक निकासी उत्पन्न नहीं कर सकता है।

मूत्र पीएच दवा की कितनी मात्रा उत्सर्जित होती है, इसे क्यों प्रभावित कर सकता है?

मूत्र पीएच यह निर्धारित करता है कि एक कमजोर अम्ल या क्षार का कितना हिस्सा उसके आयनीकृत रूप में है; आयनीकृत अंश ट्यूबलर झिल्ली के पार आसानी से पुनरावशोषित नहीं हो सकता है, इसलिए यह मूत्र में रहता है और उत्सर्जित होता है।