Natrium-Wasserstoff-Austauscher

Der Natrium-Wasserstoff-Austauscher ist ein Antiporter, der sich in der Zellmembran jeder stoffwechselaktiven Zelle befindet. Er transportiert Natrium nach intrazellulär und Protonen (H⁺-Ionen) nach extrazellulär. Dabei dient er vor allem der Regulation des pH-Wertes und des Zellvolumens.

In metabolisch aktiven Zellen transportiert der Natrium-Wasserstoff-Austauscher Na⁺-Ionen entlang des elektrochemischen Gradienten in den Intrazellularraum, wodurch Energie gewonnen wird. Gleichzeitig werden unter Energieverbrauch Protonen gegen das Konzentrationsgefälle in den Extrazellularraum transportiert. Der elektrochemische Gradient wird aufrechterhalten, indem kontinuierlich Natrium gegen diesen Gradienten mittels ATP-abhängiger Natrium-Kalium-ATPase nach extrazellulär im Austausch gegen Kalium transportiert wird. Dadurch ist der Natrium-Wasserstoff-Austauscher wichtig bei vielen physiologischen Prozessen, u.a. zur Resorption im Magen und Darm.

2.1. Niere

Im proximalen Tubulus der Niere wird Natrium vorwiegend transzellulär resorbiert. Für die Resorption in das Zytosol der Tubuluszellen spielt der Natrium-Wasserstoff-Austauscher eine wichtige Rolle. Er befindet sich am apikalen Zellpol der Tubuluszellen. Durch den austauschenden Transport von Na⁺-Ionen in die Zelle und Wasserstoff-Ionen in das Tubuluslumen, entstehen dort mittels luminaler Carboanhydrase aus Wasserstoff (H⁺) und Bicarbonat (HCO₃^-) Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Wasser (H₂O). Das gasförmige CO₂ diffundiert über die Tubulusmembran in die Zelle und wird intrazellulär durch eine zytosolische Carboanhydrase zurück in Wasserstoff und Bicarbonat umgewandelt.

siehe auch: tubulärer Transport

Isoformen des Natrium-Wasserstoff-Austauschers sind:

• NHE1 (SLC9A1)
• NHE2 (SLC9A2)
• NHE3 (SLC9A3)
• NHE4 (SLC9A4)
• NHE5 (SLC9A5)
• NHE6 (SLC9A6)
• NHE7 (SLC9A7)
• NHE8 (SLC9A8)
• NHE9 (SLC9A9)

• Brandes, Ralf: Physiologie des Menschen, 32. Auflage, 2020