Die charakteristische Struktur der polarisierten proximalen Tubuluszellen wird durch das Auftreten eines ischämischen akuten Nierenversagens drastisch verändert. Eine ausgeprägte Zerstörung der apikalen Bürstensaum-Mikrovilli tritt schnell und in Abhängigkeit von der Dauer auf. Die Membranen der Mikrovilli werden in das Zytosol der Zelle internalisiert oder als Tröpfchen in das Lumen abgestoßen. Der Aktinkern der Mikrovillaren löst sich gleichzeitig mit oder vor diesen Membranveränderungen auf. Aktin und die damit verbundenen Bindungsproteine interagieren nicht mehr, um diese hochregulierten apikalen Membranstrukturen zu bilden, die für Mikrovilli notwendig sind. Die daraus resultierenden Epithelzellen haben eine reduzierte apikale Membranoberfläche, die weder strukturell noch biochemisch oder physiologisch polarisiert ist. Darüber hinaus führen die Veränderungen an den apikalen Mikrovilli zu einer tubulären Obstruktion und einer verminderten Na+-Absorption und erklären teilweise die Verringerung der glomerulären Filtrationsrate. Jüngste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass diese durch Ischämie induzierten Veränderungen der Aktin-Oberflächenmembran sekundär zur Aktivierung und Verlagerung des Aktin-assoziierten Proteins Aktin depolymerisierender Faktor/Cofilin in den apikalen Membranbereich sind. Aktivierte (dephosphorylierte) Aktin-depolymerisierende Faktor/Cofilin-Proteine binden filamentöses Aktin, wodurch sich die Tretmilling-Rate der Untereinheiten und die Filamentdurchtrennung erhöhen. Nach der Aktivierung verlagert sich die diffuse zytoplasmatische Verteilung des Aktin-depolymerisierenden Faktors/Cofilin-Proteins zu den luminalen Membranblasen. Während der Erholung werden die Aktin depolymerisierenden Faktor/Cofilin-Proteine erneut phosphoryliert und nehmen ihre normale diffuse zytoplasmatische Lokalisierung wieder auf. Diese Beweise unterstützen die Hypothese, dass Aktin depolymerisierende Faktor/Cofilin-Proteine eine bedeutende Rolle bei Ischämie-induzierten Verletzungen in den proximalen Tubuluszellen spielen.