La structure caractéristique des cellules polarisées du tubule proximal est radicalement modifiée par le début de l’insuffisance rénale aiguë ischémique. Une rupture distincte des microvillosités de la bordure en brosse apicale se produit rapidement et de manière dépendante de la durée. Les membranes des microvillosités s’internalisent dans le cytosol de la cellule ou sont rejetées dans la lumière sous forme de bulles. Le noyau d’actine des microvillosités se désassemble en même temps ou avant ces changements de membrane. L’actine et ses protéines de liaison associées n’interagissent plus pour former ces structures membranaires apicales hautement régulées nécessaires aux microvillosités. Les cellules épithéliales qui en résultent ont une surface de membrane apicale réduite qui n’est pas polarisée, ni structurellement, ni biochimiquement, ni physiologiquement. En outre, les modifications des microvillosités apicales entraînent une obstruction tubulaire, une réduction de l’absorption du Na+ et expliquent en partie la réduction du taux de filtration glomérulaire. Des preuves récentes suggèrent que ces modifications de la membrane de surface de l’actine induites par l’ischémie sont secondaires à l’activation et à la relocalisation de la protéine associée à l’actine, le facteur de dépolymérisation de l’actine/cofiline, dans le domaine de la membrane apicale. Les protéines activées (déphosphorylées) du facteur de dépolymérisation de l’actine/cofiline se lient à l’actine filamenteuse, augmentant la vitesse de défilement des sous-unités et la séparation des filaments. Une fois activée, la distribution cytoplasmique diffuse du facteur de dépolymérisation de l’actine/de la protéine de cofiline se relocalise dans les bulles de la membrane luminale. Au cours de la récupération, les protéines du facteur de dépolymérisation de l’actine et de la cofiline sont à nouveau phosphorylées et retrouvent leur localisation cytoplasmique diffuse normale. Cette preuve soutient fortement l’hypothèse selon laquelle les protéines du facteur de dépolymérisation de l’actine/cofiline jouent un rôle important dans les lésions induites par l’ischémie dans les cellules du tubule proximal.