Der proximale gewundene Tubulus (PCT) ist eine kleine röhrenförmige Struktur innerhalb des Nephrons der Niere. Der PCT verbindet die Bowman-Kapsel mit dem proximalen geraden Tubulus und ist für die Rückresorption von Wasser und gelösten Stoffen aus dem Filtrat innerhalb des Nephrons unerlässlich. Die Auskleidung des PCT enthält viele Proteinkanäle, die sowohl aktiven als auch passiven Transport nutzen, um Substanzen wie Glukose und Elektrolyte durch die Auskleidung des Tubulus und in die interstitielle Flüssigkeit zur Rückresorption zu transportieren. Das Epithel des PCT verhindert auch, dass Abfallprodukte in den Blutkreislauf resorbiert werden.
Die Niere enthält etwa 4 Millionen funktionelle Einheiten, sogenannte Nephrone, die das Blut filtern. Jedes Nephron besteht aus dem Nierenkörperchen, dem proximalen gewundenen Tubulus, der Henle-Schleife und dem distalen gewundenen Tubulus. Während das Blut durch die Kapillaren im Nierenkörperchen fließt, werden etwa 20 Prozent des Plasmawassers in die Bowman-Kapsel abgesondert. Dieses Plasmawasser, bekannt als glomeruläres Filtrat, gelangt in das PCT. Proteinkanäle innerhalb der Auskleidung des PCT resorbieren einen Teil des Wassers und der gelösten Stoffe aus dem glomerulären Filtrat.
Die proximalen gewundenen Tubuli sind mit Epithelzellen ausgekleidet. Diese Zellen sind über Tight Junctions miteinander verbunden, die verhindern, dass Abfallprodukte und andere potenziell schädliche Substanzen zwischen den Zellen gelangen und in den Blutkreislauf gelangen. Die meisten Substanzen, die tubulär reabsorbiert werden, sind polare Moleküle, daher sind Proteinkanäle notwendig, um sie durch die Zellmembran zu transportieren. Jede Substanz, die tubulär reabsorbiert wird, hat Proteinkanäle, die einzigartig für sie geeignet sind.
Zahlreiche winzige Falten, die Mikrovilli genannt werden, in der PCT-Auskleidung vergrößern die Oberfläche, wodurch der verfügbare Platz für Proteinkanäle maximiert wird. Proteinkanäle verwenden Adenosintriphosphat (ATP), um aktiv gelöste Stoffe zu transportieren, die gegen ihren Konzentrationsgradienten wandern, und passiv diejenigen, die sich entlang des Gradienten bewegen. Natrium, Chlorid, Glucose, Kalium und Bikarbonat sind einige der gelösten Stoffe, die aus dem glomerulären Filtrat durch die Membran der Tubulusauskleidung und in die interstitielle Flüssigkeit transportiert werden. Etwa 70 Prozent der Natrium- und Wasserresorption und 100 Prozent der Glucose- und Aminosäureresorption finden im proximalen gewundenen Tubulus statt.
Die Konzentrationserhöhung der gelösten Stoffe in der interstitiellen Flüssigkeit bewirkt, dass diese höher konzentriert wird als das glomeruläre Filtrat. Der resultierende osmotische Druck bewirkt, dass Wasser passiv durch die Membran und in die interstitielle Flüssigkeit fließt. Das Wasser und die gelösten Stoffe gelangen dann in die peritubulären Kapillaren und zurück in den Blutkreislauf. Glomeruläres Filtrat, das nicht resorbiert wurde, gelangt vom proximalen gewundenen Tubulus in den proximalen geraden Tubulus und in die Henle-Schleife und den distalen gewundenen Tubulus. Der proximale gewundene Tubulus resorbiert Substanzen, die der Körper benötigt, verhindert, dass Abfallstoffe wieder in den Blutkreislauf gelangen, und unterstützt die stromabwärts gelegenen Nephronstrukturen, indem er Flüssigkeit mit der Zusammensetzung und Konzentration weiterleitet, die sie für eine ordnungsgemäße Funktion benötigen.