La compleja estructura del riñón de mamífero se entiende mejor en la

forma unipapillary que es común a todas las especies pequeñas. La

figura 1-1 es una sección esquemática coronal a través de un riñón

unipapillary, con una corteza que encierra una médula en forma de

pirámide, la punta del que sobresale en la pelvis renal. La médula se

divide en una externa y una médula interna; la médula externa se

subdivide en una externa y una franja interior.

Los componentes específicos del riñón son las nefronas, los conductos

colectores, y un único microvasculature. El riñón multipapillary de los seres

humanos contiene aproximadamente 1 millón de nefronas, aunque este

número varía considerablemente. El número de nefronas ya se ha establecido

durante el desarrollo prenatal; después del nacimiento, las nuevas nefronas

no se pueden desarrollar, y una nefrona perdido no puede ser reemplazada.

A nefrona consta de un corpúsculo renal (glomérulo) conectado a un

túbulo complicado y retorcido que finalmente desemboca en un conducto

colector (Fig. 1-2 y Tabla 1-1). Tres tipos de nefrona se pueden distinguir

por la ubicación de corpúsculo s renales dentro de la corteza: superficial,

cortical media, y nefronas yuxtamedulares. La parte tubular de la nefrona

consta de un túbulo proximal y un túbulo distal conectado por un asa de

Henle (véase la discusión más adelante). Hay dos tipos de nefrona,

aquellos con largas asas de Henle y los que tienen bucles cortos. Bucles

cortos se convierten de nuevo en la médula externa o incluso en la

corteza (bucle cortical). Bucles largo s retroceden a niveles sucesivos de

la médula interna.

Un conducto colector se forma en la corteza renal cuando varias

nefronas se unen. Un túbulo de conexión está interpuesto entre una

nefrona y un conducto colector cortical . Conductos colectores

corticales descienden dentro de los radios medulares de la corteza.

Estos conductos atraviesan la médula externa como tubos

ramificados . Al entrar en la médula interna, los conductos colectores

corticales fusionan sucesivamente y abierto, finalmente, como

conductos papilares en la pelvis renal (ver Fig. 1-2 y la Tabla 1-1).

El patrón microvascular del riñón está organizado de manera similar en

species1,3 mamíferos (Fig 1-3;. Véase también la figura 01.01.). La

arteria renal, después de introducir el seno renal, finalmente divide en

las arterias interlobulares, que se extienden hacia la corteza en el

espacio entre la pared de la pelvis (o cáliz) y el tejido cortical adyacente.

En el cruce entre la corteza y la médula, las arterias interlobulares dividen y

pasan por encima en las arterias arqueadas, que también se ramifican. Las

arterias arqueadas dan lugar a las arterias radiales corticales (arterias

interlobulares), que ascienden radialmente a través de la corteza. No hay

arterias penetratethe médula. Arteriolas aferentes suministran los

mechones glomerulares y generalmente surgen de las arterias radiales

corticales. Afluentes Aglomerular a los plexos capilares rara vez se

encuentran. Como resultado, el suministro de sangre de los capilares

peritubulares de la corteza y la médula es exclusivamente postglomerular.

Los glomérulos son drenados por arteriolas eferentes. Dos tipos básicos de las

arteriolas eferentes se pueden distinguir, cortical y yuxtamedulares. Arteriolas

eferentes corticales, que derivan de glomérulos superficiales y midcortical,

suministran el plexo capilar de la corteza. Las arteriolas eferentes de los

glomérulos yuxtamedulares representan los vasos que irrigan de la médula renal.

Dentro de la franja exterior de la médula, estos vasos se dividen en la recta

descendente vasa y después penetran en el interior de la raya en los haces

vasculares en forma de cono. A intervalos, los vasos individuales dejan los

manojos para suministrar el plexo capilar a nivel medular adyacente.

Ascendente vasos rectos drenar la médula renal. En la médula interna, surgen

los vasos rectos en todos los niveles, ascendiendo vasos como no ramificados, y

atravesar la franja interior dentro de los haces vasculares. La recta ascendente

vasa que drenan la franja interior puede unirse a los haces vascula res o puede

ascender directamente a la franja exterior entre los haces. Todos los vasos

rectos ascendente atravesar la franja exterior como buques onduladas

individuales con amplia lumina intercalados entre los túbulos. Porque los

verdaderos capilares derivadas de ramas directas de las arteriolas eferentes son

relativamente escasos, forman los vasos rectos ascendente plexo capilar de la

franja exterior. El vasos rectos ascendentedesembocanenvenasarqueadas.

Los haces vasculares representan un intercambiador en contracorriente entre la

sangre que entra y que dejando la médula. Además, la organización de los haces

vasculares en los resultados de una separación del flujo de sangre a la tira interior

de aquél al los vasa recta medulla.Descending interior el suministro de la médula

interna atravesar la franja interior dentro de los haces vasculares. Por lo tanto la

sangre que fluye a la médula interna no ha sido expuesto previamente a los

túbulos de la franja interior o exterior. Todo ascendente vasos rectos procedentes

de la médula interna atravesar la franja interior dentro de los haces vasculares.

Por lo tanto la sangre que se ha perfundido túbulos de la médula interna no

posteriormente perfundir túbulos de la franja interior. Sin embargo, la sangre que

vuelve ya sea de la médula interna o la franja interior después hace perfundir los

túbulos de la franja exterior. Esta disposición en la banda exterior puede funcionar

como la trampa definitiva para evitar la pérdida de soluto a partir de la médula.

Las venas intrarrenales acompañan a las arterias. Central hasta el drenaje renal del

riñón son las venas arqueadas, las cuales, a diferencia de las arterias arqueadas, se

forman los arcos reales anastomosados en la frontera corticomedular. Las venas

arqueadas aceptan las venas de la corteza y la médula renal. Las venas arqueadas

unen para formar interlobar venas, que se ejecutan junto a las arterias

correspondientes.

1. Corpúsculo renal 2. túbulo contorneado prox imal

3. proximal túbulo recto 4. Descendente extremid ad delgad a

5. ascendente extremid ad delgad a 6. distal del túbulo rec to (gru esa rama

ascendente)7. Mácula dens a8. túbulo contorneado distal9. túbulo Conexión

10. cortical conducto colecto r11. Outer conducto colector medular

12. Interio r delconductocolectormedular

Figura 1-2 nefronas y el sistema de conductos colectores. Se muestra se

corta en bucle y nefronas-largos bucles, junto con un conducto colector

(no dibujadas a escala). Las flechasindicanconfluencia de másnefronas

Las arterias intrarrenales y de las arteriolas aferentes y eferentes

glomerulares están acompañados por fibras nerviosas simpáticas y

axones terminales que representan los nervios eferentes del riñón.

Túbulos tienen contacto directo con los axones terminales sólo

cuando los túbulos se encuentran al rededor de las arterias o las

arteriolas. Inervación tubular consiste en fibras ocasionales

adyacentes a túbulos perivasculares . La densidad de los contactos de

los nervios a los túbulos contorneados proximales es baja ; nunca se

han encontrado contactos a los túbulos proximales rectas, gruesa

ascendente extremidades de Henle bucles y conductos colectores

(ubicadas en rayos medulares y médula externa). La gran mayoría de

porciones tubulares no tienen relaciones di re ctas a las terminales

nerviosas. Nerviosaferentesdelriñón se cree que son escasos.

El glomérulo comprende un penacho de capilares especializados adjuntos

al mesangio, ambos de los cuales están encerrados en una extensión de

bolsa del túbulo, la cápsula glomerular, o cápsula de Bowman (Figs.1 -4 y 1 -

5). Los capilares y mesangio están cubiertos por las células epiteliales

(podocitos), formando el epitelio visceral de Bowman cápsula. En el polo

vascular, esta estructura se refleja para convertirse en el epitelio parietal

de la cápsula de Bowman. En la interfaz entre los capilares glomerulares y

el mesangio en un lado y la capa de podocitos en el otro lado, la

membrana basal glomerular (GBM) se desarrolla. El espacio entre las dos

capas de Bowman cápsula representa el espacio urinario, el cual en el polo

urinario continúa como la luz del túbulo.

Al entrar en el penacho, la arteriola glomerular aferente divide

inmediatamente en hasta cinco ramas capilares primarios, cada uno de lo

que da lugar a una red capilar anastomosis que representa un lóbulo

glomerular.

Glomérulo : término que se ut iliza con mayor frecu encia p ara

referirse a todo corpúsculo renal Bowman cápsula

parte enrevesada

Parte recta (pars recta) o rama d escend ente gru esa del asa d e Henle

Parte descendente, o rama descendente delgada del asa de Henle Parte ascendente o rama ascendente delgada del asa de Henle Parte recta, o gruesa rama ascendente del asa de Henle: subdividido en medular y partes corticales; la parte cortical contiene la mácula densa en su porción terminal Parte enrevesada

Túbulo colector cortical

Exterior del conducto colector medular: subdividido en una franja externa y una porción de banda interior Interior conducto colector medula r: subdividido en basal, media y porciones papilares

Figura 1-1 Sección coronal a través de un riñón unipapillary.

En contraste con la arteriola aferente, la arteriola eferente glomerular ya

está establecida dentro del mechón por confluencia de los capilares de

cada lobule.6 Así, la arteriola eferente tiene un segmento intraglomerular

significativa situado dentro del tallo glomerular.

Capilares glomerulares son un tipo único de vaso sanguíneo que consta de

sólo un tubo endotelial (Figs. 1-6, 1-7). Una pequeña raya del aspecto

exterior de este tubo hace tope directamente el mesangio; una parte

importante se abomba hacia el espacio urinario y está cubierto por la

MBG y la capa de podocitos. Esta porción periférica de la pared capilar es

el área de filtración. El mesangio glomerular representa el eje de un

lóbulo glomerular al que están unidos los capilares glomerulares.

Membrana basal glomerul ar

El GBM sirve como el esqueleto del penacho glomerular. Esta membrana

es un saco plegado complejamente con una abertura en el hilio glomerular

(véase Fig. 1-4). El aspecto exterior de este saco GBM está completamente

cubierta de podocitos. El interior de la bolsa se llena con los capilares y el

mesangio.

Como resultado, en su aspecto interior, el GBM está en contacto con

cualquiera de los capilares o el mesangio. En cualquier transición entre

estas dos localidades, los cambios GBM de un pericapilar convexa a un

curso perimesangial cóncava; los puntos de inflexión se llaman ángulos

mesangiales.

En las micrografías electrónicas de tejido tradicionalmente fija, la MBG

aparece como una estructura trilaminar, con una lámina densa delimitada

por dos capas menos densas, la externa lámina rara interna y la lámina rara

(véase Fig. 1-7). Los estudios con técnicas de congelación revelan sólo una

capa densa de espesor directamente unido a las bases del epitelio y

endothelium.

Los principales componentes de la MBG incluyen el colágeno de tipo IV,

laminina, y proteoglicanos heparán sulfato, como en las membranas

basales en otros sitios. Tipos V y VI de colágeno y nidogen (entactina)

también se han demostrado. Sin embargo, la MBG tiene varias

propiedades únicas, especialmente un espectro distinto de colágeno de

tipo IV y lamininaisoformas. El GBM madura consta de colágeno de tipo IV

hecha de α3, α4, y las cadenas a5 (en lugar de a1 y a2 cadenas de la

mayoría de las otras membranas basales) y laminina 11, hechas de α5, β2,

y el colágeno γ1 Tipo IV es la chains.8 diana antigénica en la enfermedad

de Goodpasture (véase el capítulo 24), y las mutaciones en los genes de la

α3, α4, y a5 cadenas de colágeno tipo IV son responsables de síndrome de

Alport (véase el Capítulo 48).

Figura 1-3 microvasculatura del riñón. Arteriolas aferentes suministran los

glomérulos y arteriolas eferentes salen los glomérulos y se dividen en los vasos

rectos descendente, que junto con la recta ascendente vasa forman los haces

vasculares de la médula renal. La vasa recta ascendente de la médula interna

toda atravesar la franja interior dentro de los haces vasculares, mientras que la

mayoría de los vasos rectos desde la línea interna del ascenso médula externa

fuera de los paquetes. Ambos tipos atraviesan la franja exterior como, canales

tortuosos de ancho.

Figura 1.4 corpúsculo renal y aparato yuxtaglomerular. (Modificado con

permiso de referencia 1.)

AAarteriola aferenteMDmácula densaEGMmesangioextraglomerular

EAarteriola eferente NTerminales nerviosas simpáticas

GCcélulas granularesSMCCélulas musculares lisas vasculares

PEepitelio parietalPOpodocitosMmesangioE endotelio

Fprocesos de piesGBMLa membrana basal glomerular US espacio urinario

Los modelos actuales representan la estructura básica de la MBG como

una red tridimensional de tipo IV collagen.7 El monómero de coláge no

tipo IV consta de una triple hélice que es 400 nm de longitud, con un

dominio grande, no colágena globular en su extremo C-terminal llamado

NC1. En el terminal N, la hélice posee un triple varilla helicoidal 60 nm de

largo: el dominio 7S. Las interacciones entre los dominios 7S de dos

hélices triples o los dominios NC1 de cuatro hélices triples permiten Tipo

monómeros de colágeno IV para formar dímeros y tetrámeros. Además,

el triple filamentos helicoidales de interconexión por asociaciones

laterales través de la unión de los dominios NC1 a los sitios a lo largo de la

región colagenosa. Esta red se complementa con una red interconectada

de laminina 11, lo que resulta en un conjunto de poligonal flexibles, no

fibrilar que proporciona resistencia mecánica a la membrana basal y sirve

como un andamio para la alineación de otros componentes de la matriz.

Figura 1.5 Sección longitudinal a t ravés de un glomérulo (rata) . En el polo vascular, la arteriola

aferente (AA), la arteriola ef erente (EA) , el mesangio extraglo merular (EGM), y d e la mácula

densa (MD) se ven ; PO, podocitos. En el polo urin ario, el epitelio parietal (PE) s e transforma

en el túbulo proximal (P). (Microscopía d e luz; aumento x 390).

Figura 1-6 porción periférica de un lóbulo glomerular. Esta parte muestra un

capilar, la posición axial del mesangio, y el epitelio visceral (podocitos). En la

interfaz de capilar mesangial, el endotelio capilar se apoya directamente el

mesangio.

Figura 1-7 capilar glomerular. A, La capa de interdigitación procesos de podocitos y la membrana basal glomerular (GBM) no rodean completamente el capilar. En los ángulos mesangiales (flechas), tanto desviarse de un supuesto pericapilar y cubren el mesangio. Procesos celulares mesangiales contienen paquetes densos de microfilamentos (MF) interconectan la MBG y salvar la distancia entre los dos ángulos mesangiales. B, la barrera de filtración. La parte periférica de la pared capilar glomerular comprende el endotelio con poros abiertos (puntas de flecha), el GBM, y los procesos de pie interdigitales. El GBM muestra una lámina densa delimitado por la lámina rara interna y

externa. Los procesos de pie están separadas por hendiduras de filtración puenteados por diafragmas delgadas (flechas). (Transmisiónmicroscopíaelectrónica [MET]; ampliación: A, × 8770; B, × 50 440).

La carga electronegativa de la MBG se debe principalmente a la presencia de

proteoglicanos polianiónicas. Los principales proteoglicanos de la MBG son

proteoglicanos heparán sulfato, incluyendo perlecan y agrina. Moléculas de

proteoglicanos se agregan para formar una malla que se mantiene bien hidratado

por moléculas de agua atrapadas en los intersticios de la matriz. Abrahamson9

proporciona un resumen actualizado de la organización molecular de la MBG.

Mesangio

Tres tipos de células principales se producen dentro del mechón glomerular,

todos los cuales están en estrecho contacto con la MBG: las células

mesangiales, las células endoteliales, y podocitos. La proporción de células

mesangiales / endotelial / podocitos es 2: 3: 1 en la rata. Las células

mesangiales y la matriz mesangial establecen el mesangio glomerular. Además, algunos estudios sugieren que los antígenos macrófagos cojinete

de HLA-DR / Ia-similares también pueden rara vez se encuentran en e l

mesangio normal.

Células me sangialesson de forma irregular, con muchos procesos que se

extienden desde el cuerpo celular hacia el GBM (ver Figs. 1-6, 1 -7). En estos

procesos, los conjuntos densos de microfilamentos se encuentran, que contiene actina, miosina, y α-actinin.10 Los procesos están unidos

directamente o a través de la interposición de microfibrillas a la GBM (véase

la discusión más adelante). El GBM representa la estructura efector de la

contractilidad mesangial. Conexiones celular GBM mesangiales son

especialmente prominentes junto a los capilares, la interconexión de los dos

ángulos mesangiales opuestas de la MBG. Las células mesangiales poseen una gran variedad de receptores, incluyendo

los de la angiotensina II (Ang II), vasopresina, factor natriurético atrial,

prostaglandinas, transformando β del factor de crecimiento (TGF-beta) y

otros factores de crecimiento (PDGF, EGF, CTGF) 11.

La matriz mesangial llena los espacios altamente irregulares entre las

células mesangiales y la perimesangial GBM, el anclaje de las células mesangiales a la GBM.6 La organización ultraestructural de esta matriz se

entiende de manera incompleta. En las muestras preparadas por una

técnica que evita tetróxido de osmio y utiliza ácido tánico para la tinción, se

ve una densa red de microfibrillas elásticas. Muchas proteínas de la matriz

extracelular comunes se han demostrado dentro de la matriz mesangial,

incluyendo los tipos de colágeno IV, componentes V y VI y proteínas microfibrilar tales como la fibrilina y el 31-kilodalton glicoproteína asociada

a microfibrillas. La matriz también contiene varias glicoproteínas, más abundante fibronectina, así como varios tipos de proteoglicanos.

Endotelio

Células endoteliales glomerulares consisten en cuerpos celulares y

periféricamente situados, atenuados y hojas citoplasmáticos altamente

Fenestrada (ver Figs. 1-6 y 1-7). Poros endoteliales glomerulares carecen de

los diafragmas, que se presentan sólo en el endotelio de los afluentes

finales a la eferente arteriole.6 El redondos u ovalados poros tienen un diámetro de 50 a 100 nm. La membrana luminal de las células endoteliales

está cargado negativamente debido a la capa de células de varias

licoproteínaspolianiónicos, incluyendo Podocalyxin. Además, los poros

endoteliales están llenos con tapones de tamiz hecho principalmente de sialoglicoproteínas.

Visceral epitelio (podocitos)

El epitelio visceral de Bowman cápsula comprende células altamente

diferenciadas, los podocitos (Figura 1.8;. Véase también la figura 1-6.). En

el glomérulo en desarrollo, podocitos tienen una forma poligonal simple.

En ratas, la actividad mitótica de estas células se completa poco después

del nacimiento, junto con el cese de la formación de nuevo esbozos nefrona (primordios).

En los seres humanos, este punto ya se alcanza durante la vida prenatal.

Podocitos diferenciados son incapaces de replicar; Por lo tanto

degenerado podocitos no pueden ser reemplazados en el adulto. Todos

los esfuerzos de la última década para encontrar células progenitoras que

pueden migrar hacia el penacho y reemplazar podocitos perdidos han fracasado. En respuesta a un estímulo de crecimiento extrema, como por

el factor de crecimiento de fibroblastos básico 2 (FGF-2), podocitos pueden someterse a la división nuclear mitótica.

Sin embargo, las células son incapaces de completar la división celular por la

citocinesis, resultando en células binucleadas o multinucleadas.

Podocitos tienen un cuerpo celular voluminosa que flota en el espacio

urinario, separado de la MBG por un espacio subpodocyte . Los cuerpos

celulares dan lugar a procesos primarios largas que se extienden hacia y

colocarán a los capilares por las porciones más distales y por una amplia

gama de procesos de pie. Esta situación precaria de ser fijado a la GBM sólo

por los procesos de los resultados en una vulnerabilidad única de los podocitos: se pierde en forma de células viables en la orina. Esto es

aparentemente el principal mecanismo de cómo se pierden los podocitos

durante la vida, con la apoptosis (muerte celular) jugando ningún papel

relevante.

La característica estructural más específico de los podocitos es el patrón de

procesos de pie que cubren el aspecto exterior de los capilares glomerulares. Los procesos de pie de podocitos vecinos interdigitan

regularmente entre sí, dejando ranuras serpenteantes (hendiduras de

filtración) entre las células que están puenteados por una estructura

extracelular, el diafragma de hendidura (Fig 1-9;. Ver también las figuras 1-6

para 1-. 8). Los podocitos son células epiteliales polarizadas con un luminal y

un dominio de membrana de células basales; el dominio de la membrana de células basales se corresponde con las únicas placas de los procesos de pie

que están incrustados en la MBG. La frontera entre basal y membrana

luminal es el diafragma de hendidura.

La membrana luminal y la ranura están cubiertos por una capa superficial de

espesor que es rica en sialoglicoproteínas, incluyendo Podocalyxin y

podoendin, y es responsable de la carga superficial negativa alta de los podocitos. En comparación, la membrana abluminal (es decir, las plantas de

procesos podocitos) contiene proteínas transmembrana específicos que

conectan el citoesqueleto a la MBG. Dos sistemas son conocidos: dímeros

(1) α3β1 integrina interconectar el citoplasmática proteínas de adhesión

focal vinculina, paxilina y Talin con el α3, α4, y las cadenas de a5 de

colágeno tipo IV y laminina 521; y (2) β-α-dystroglycans interconectar el adaptador de proteínas citoplasmática utrofina con agrina y a5 laminina cadenas en la MBG.

Figura 1-8 capilares glo merulares en la rata. Urin aria lado d el cap ilar está cubierta por los

podocitos altamente ramificados. El sistema d e interdigitación d e los proc esos primarios (PP) y

procesos de pie ( FP) líneas de tod a la superficie de los mechon es, que también se extiende por

debajo d e los cuerpos c elulares. Los proc esos de pie d e las células vecin as interdigitan pero

perdonó a las hendiduras de filt ración en el medio. (Microscopíaelectrónica de b arrido ;

magnific ación × 2200).

En contraste con el cuerpo de la célula, que alberga un sistema retículo

endoplasmático y aparato de Golgi prominente y ha bien desarrollado

máquinas autophagic, los procesos celula res contienen sólo unos orgánulos.

A citoesqueleto sofisticado representa la forma compleja de las células. En

el cuerpo celular y los procesos primarios, los microtúbulos y los filamentos

intermedios (vimentina, desmina) dominan. Dentro de los procesos de pie,

microfilamentos formar haces en forma de U prominentes dispuestos en el

eje longitudinal de dos procesos sucesivos de pie en un patrón de

superposición. En el centro, las curvas de estos paquetes están vinculados a

los microtúbulos de los procesos primarios; periféricamente, las curvas

están vinculados a la MBG por integrinas y dystroglycans. α-actinina-4 y

sinaptopodina establecer la agrupación-podocitos específica del

microfilamentos.

Podocitos contienen una gran variedad de receptores de la superficie,

incluyendo los de guanosinamonofosfato cíclico (cGMP) de señalización,

estimulada por péptidos natriuréticos (ANP, BNP, CNP y), así como por el

óxido nítrico (NO); monofosfato de adenosina cíclico (cAMP) de

señalización estimulada por la prostaglandina E2 (PGE2), dopamina,

isoproterenol, hormona paratiroidea (PTH) y el péptido relacionado con PTH-; y de iones de calcio (Ca2 +) de señalización estimulada por

numerosos ligandos, incluyendo Ang II, acetilcolina, PGF2, arginina

vasopresina (AVP), trifosfato de adenosina (ATP), la endotelina, e

histamina) 0,17 Entre los receptores de potencial transitori o (TRP) canales

de cationes, TRPC5 y TRPC6 han recibido recientemente mucha

attention.18-20 El objetivo principal de esta orquesta de señalización es el citoesqueleto, aunque los efectos concretos son poco conocidos. Otros

receptores, tales como por C3b, TGF-β, FGF-2, y otras citoquinas /

quimioquinas, han demostrado estar involucrados en el desarrollo de

podocitos diseases.17 Megalin es un receptor multiligandoendocitótica y el

principal antígeno de Heymann en la nefritis la rata, 21 pero no está

presente en los seres humanos.

Las hendiduras de filtración son los sitios de flujo de fluido convectivo a

través del epitelio visceral (véanse las Figs. 1-7 y 1-9). Hendiduras de

filtración tienen una anchura constante de aproximadamente 30 a 40 nm y

están puenteados por el diafragma de hendidura, una membrana proteínica

con una composición molecular incompletamente determinada.

Químicamente fija y el tejido tratado con ácido tánico revela una estructura similar a la cremallera con una fila de poros de aproximadamente 14 NM2 a

cada lado de una barra central. Actualmente, las proteínas conocidas para

establecer la membrana hendidura o mediar en su conexión con el

citoesqueleto de actina de los procesos de pie incluyen nefrina,

P-cadherina, FAT1, NEPH 1-3 y podocin.17 Sin embargo, cómo estas

moléculas interactúan entre sí para establecer una membrana porosa de tamaño selectivo aún no se conoce. Además de su función de barrera, la

membrana de hendidura es una plataforma para la señalización a la cytoskeleton.

El epitelio parietal

El epitelio parietal de la cápsula de Bowman está formado por células

epiteliales escamosas que descansan sobre una membrana basal (ver Figs.

1-4 y 1-5 ). Las células planas están llenos de haces de filamentos de actina

corriendo en todas direcciones. En contraste con la MBG, la membrana

basal parietal comprende varias capas de proteoglicano-densos que, además de tipo IV, contiene colágeno de tipo XIV. El proteoglicano

predominante de la membrana basal parietal es un sulfato de condroitina

proteoglycan.23 observaciones recientes sugieren que un nicho de células

madre epiteliales glomerulares reside dentro del epitelio parietal en la

transición hacia el túbulo proximal, 24 pero la evidencia inequívoca es

deficiente.

Filtración Barrera

La filtración a través de la pared capilar glomerular se produce a lo largo

de una vía extracelular, incluyendo los poros endoteliales, GBM, y se

cortó diafragma (véanse las Figs. 1-7 y 1-9). Todos estos componentes

son bastante permeable para el agua; la alta permeabilidad de agua,

pequeños solutos e iones resultados porque no hay membranas celulares se interponen.

Figura 1-9 barrera de filtración glomerular. Se muestran dos procesos de pie podocitos puenteados por la membrana de hendidura, la MBG, y el endotelio capilar poroso. Las superficies de los podocitos y del endotelio están cubiertos por una glycocalyx cargado negativamente que contiene el Podocalyxinsialoproteína (PC). El GBM se compone principalmente de colágeno de tipo IV (α3, α4 y α5), laminina (11 cadenas α5, ß2, y gamma 1), y el heparán

sulfato proteoglicano agrina. La membrana de hendidura representa una membrana porosa proteico compuesto por (en lo que se conoce) nefrina, NEPH 1-3 P-cadherina, y FAT1. El citoesqueleto de actina basada de los procesos de pie se conecta tanto a la GBM y la membrana de hendidura. En cuanto a las conexiones a la MBG, β1α3 integrina dímeros interconectar específicamente al complejo TPV (talina, paxilina, vinculina) a la laminina 11; la β- y α-dystroglycans interconectan utrofina a Agrin. Las proteínas de la membrana de hendidura se unen al citoesqueleto por varias proteínas adaptadoras, incluyendo podocina, zonulaoccludens proteína 1 (ZO-1; Z), proteína asociada a CD2 (CD), y cateninas (CAT). Entre los canales de cationes no selectivos (NSCC), asociados con TRPC6 podocina (y nefrina, no mostrados) en la membrana de hendidura. Sólo la angiotensina II (Ang II) de tipo 1 receptor (AT1) se muestra como un ejemplo de los muchos receptores de la superficie. Cas, p130Cas; Ez, ezrin; FAK, quinasa de adhesión focal; La ILK, integrina-quinasa vinculadas; M, la miosina; N, Na + -H + factor regulador intercambiador (NHERF2); S, sinaptopodina. (Modificado de referencia 41.)

La conductancia hidráulica de las capas individuales de la barrera de filtración

es difícil de estudiar. En un modelo matemático de la filtración glomerular, la

resistencia hidráulica del endotelio se predijo a ser pequeña, mientras que el

GBM y las hendiduras de filtración contribuyen cada uno alrededor de un

medio a la resistencia hidráulica total de la pared capilar.

La función de barrera de la pared capilar glomerular de macromoléculas es

selectivo para el tamaño, forma y carga. La selectividad de carga de la barrera

densa resulta de la acumulación de moléculas cargadas negativamente a lo

largo de toda la profundidad de la barrera de filtración, incluyendo la capa de

superficie de las células endoteliales, y desde el alto contenido de

proteoglicanos heparán sulfato cargados negativamente en el GBM.

Polianiónicos macromoléculas, tales como proteínas plasmáticas, son

repelidos por el escudo electronegativo procedente de estos densos

conjuntos de cargas negativas.

La estructura fundamental que representa la selectividad tamaño de la

barrera de filtración parece ser el diafragma de hendidura. Macromoléculas

no cargadas hasta un radio efectivo de 1,8 nm pase libremente a través del

filtro. Componentes más grandes son cada vez más restringida (indicados por

sus holguras fraccionarias, que disminuyen progresivamente) y están

totalmente restringidos en radios efectiva de más de 4 nm. Albúmina

plasmática tiene un radio efectivo de 3.6 nm; sin la repulsión de la carga

negativa, la albúmina plasmática pasaría a través del filtro en cantidades

considerables. Tan recientemente propuesto, un campo eléctrico (potencial

de flujo) se puede generar por filtración a través de la pared capilar

glomerular, que a su vez puede impedir el paso de las proteínas del plasma

cargados negativamente través de la barrera por electroforesis.

Estabilidad de Penacho glomerular

El principal desafío para los capilares glomerulares es combinar

permeabilidad selectiva con la estabilidad. Las paredes de los capilares

están constantemente expuestos a altos gradientes de presión transmural

de la alta presión de perfusión de los capilares glomerulares.

El sistema importante para el mantenimiento de la estructura compleja de los mechones consiste de la MBG y el mesangio. De hecho, los cilindros de

la MBG definen en gran medida la forma de los capilares glomerulares.

Estos cilindros no rodean completamente el tubo capilar, sin embargo, y

están abiertos hacia el mesangio. Mecánicamente, los cilindros se

completan con los procesos celulares mesangiales contráctiles que unen las

lagunas de la MBG entre dos opuestos ángulos mesangiales, permitiendo estas dos estructuras en conjunto para desarrollar tensión de la pared.

Tradicionalmente, los podocitos se han interpretado como un tipo de

pericitos que contribuye al desarrollo de la tensión de la pared mediante la

variación del tono de su sistema contráctil. En un desafío reciente a este

punto de vista, sin embargo, el sistema sólo queda capaz de crear tensión

en la pared se compone de los cilindros abiertos del GBM puenteado por las células mesangiales.

Además de la necesidad de desarrollar tensión de la pared para evitar la

dilatación de los capilares glomerulares, el patrón de plegamiento de la

MBG (es decir, la disposición de capilares glomerulares) de be ser

estabilizado contra los gradientes de presión centrífugas también. Esto

ocurre mediante la interconexión de los puntos de inflexión de la MBG por las células mesangiales de dentro y por podocitos de fuera.

túbulo renal

El túbulo renal se subdivide en varios segmentos distintos: un túbulo

proximal, un túbulo intermedia, un túbulo distal, un túbulo de conexión

(CNT), y el conducto colector (véase la figura 1-1 y la Tabla 1-1.). El asa de

Henle comprende la parte recta del túbulo proximal (que representa gruesa

rama descendente), el descendente delgada y las extremidades ascendente delgada (que representan el túbulo intermedio), y la rama gruesa ascendente

(que representa porción recta del túbulo distal), que incluye la mácula densa.

Los colectores segmentos de conducto de la CNT y varios forman el sistema de conductos colectores.

Los túbulos renales se describen por un epitelio de una sola capa anclado a

una membrana basal. El epitelio es un epitelio de transporte que consiste en

células epiteliales planas o cúbicas conectadas apical por un complejo de

unión que consiste en una unión estrecha (occludenszonula), una unión

adherens, y rara vez un desmosoma. Como resultado de esta organización,

existen dos vías diferentes a través del epitelio (Fig de 1-10.): Una vía

transcelular, incluido el transporte a través de las células luminales y

basolateral y las membranas a través del citoplasma, y una vía paracelular a

través de la unión compleja y lateral espacios intercelulares. Las

características funcionales de transporte paracelular se determinan por la

unión estrecha, que difiere en gran medida en su elaboración en los distintos

segmentos tubulares. Transporte transcelular se determina por los canales

específicos, transportistas y transportadores incluidos en las membranas de

la célula apical y basolateral. Los diversos segmentos de la nefrona difieren

en función de la distribución de las proteínas de transporte, y la capacidad de

respuesta a hormonas y medicamentos tales como diuréticos.

Tubulo Proximal

El túbulo proximal reabsorbe la mayor parte de agua y solutos filtrada (Fig.

1-11 A). El epitelio muestra numerosas adaptaciones estructurales para

este papel. El túbulo proximal tiene un borde prominente cepillo

(aumentando el área de superficie de la célula luminal) y extensa

interdigitación por procesos celulares basolateral (aumentando el área de superficie celular basolateral). Este interdigitación de células lateral se

extiende hasta la unión estrecha con fugas, aumentando así la correa de

unión apretada en longitud y proporcionar un gran aumento de paso para

el transporte pasivo de iones. Los túbulos proximales tienen grandes

mitocondrias, prominentes íntimamente asociados con las membranas

celulares basolateral, donde el sodio-potasio (Na +, K +) - se encuentra trifosfatasa de adenosina (ATPasa); esta maquinaria domina el transporte

transcelular. El transportador luminal para Na + entrada específica para el

túbulo proximal es el ion de sodio-hidrógeno (Na + -H +) intercambiador. La

alta permeabilidad hidráulica de agua tiene sus raíces en abundante

presencia de la proteína de canal de agua acuaporina 1 (AQP1).

Un sistema lisosomal prominente se conoce como el "aparato endocitótica vacuolar apical" y es responsable de la reabsorción de macromoléculas

(polipéptidos y proteínas tales como albúmina) que han pasado a través del

filtro glomerular. El túbulo proximal generalmente se subdivide en tres

segmentos (conocidos como S1, S2, S3, o P1, P2, P3) que difieren

considerablemente en la organización celular y por lo tanto también en la

función.

Figura 1-10 epitelios tubulares. Transporte a través del epitelio puede seguir dos

rutas: transcelular, a través de luminal y las membranas basolateral, y paracelular,

a través de la unión estrecha y los espacios intercelulares.

Asa de Henle

El asa de Henle se compone de la parte recta del túbulo proximal, rama descendente delgada y (en bucles largos) rama ascendente delgada y

gruesa rama ascendente (figura 1-12;. Véase también la figura 2.1.). La

rama descendente delgada, como en el túbulo proximal, es altamente

permeable para el agua (canales son de AQP1), mientras que a partir

exactamente en el punto de inflexión, la rama ascendente delgada es

impermeable para el agua. Las funciones de transporte específicas de las extremidades delgadas de Henle que contribuyen a la generación del gradiente osmótico medular están bajo debate.

Figura 1-11 Túbulos de la corteza renal. A, túbulo contorneado proximal está equipado con un borde en cepillo y un aparato de vacuolar prominente en el citoplasma apical. El resto del citoplasma está ocupado por un laberinto basal que consiste en grandes mitocondrias asociados con las membranas celulares basolateral. B, túbulo contorneado distal también ha interdigitados membranas celulares basolateral íntimamente asociados con grandes mitocondrias. En contraste con el túbulo proximal, sin embargo, la superficie apical se amplifica solamente por algunos microvellosidades rechoncha. (TEM; A, × 1,530; B, × 1,830).

Figura 01.12 Túbulos en la médula. A, Sección transversal a través de la franja interior de la médula exterior muestra una extremidad delgada descendente de un bucle largo Henle (DL), los medulares gruesa ascendente extremidades de Henle (AL), y un conducto (CD) recoger con células principales (P) y las células intercalares (ICC, capilares peritubulares;. F, fibroblastos B, En la sección transversal médula interna, descendente delgada y extremidades ascendente (TL), un conducto (CD recoger) y vasa recta (VR) se ven (TEM.; Una, × 990; B, × 1120).

La rama ascendente gruesa de Henle es a menudo llamado el "segmento

diluyendo". Es impermeable al agua pero reabsorbe cloruro de sodio

considerable (NaCl, sal), resultando en la separación de la sal del agua. La

sal está atrapado en la médula, mientras que el agua se lleva a la corteza,

donde se puede devolver a la circulación sistémica. El transportador

específico para la entrada de Na + en este segmento es el luminalNa + -K + -2Cl- cotransportador, que es el objetivo de los diuréticos como la

furosemida. Las uniones estrechas de la rama ascendente gruesa tienen una

permeabilidad relativamente baja. Las células fuertemente interdigitan por

procesos celulares basolateral, asociados con grandes mitocondrias que

suministran la energía para el transporte transepitelial. Las células sintetizan

una proteína específica, la proteína de Tamm-Horsfall, y lo liberan en la luz tubular. Proteína de Tamm-Horsfall se piensa que es más tarde importante

para prevenir la formación de cálculos renales. En contraste con el túbulo

proximal, la membrana luminal es de sólo escasamente amplificada por

microvellosidades. Justo antes de la transición al túbulo contorneado distal,

la rama gruesa ascendente de Henle contiene la mácula densa, que se

adhiere a la matriz glomérulo (véase aparato yuxtaglomerular).

Distal túbulo contorneado

El epitelio es bastante altamente diferenciada, exhibiendo las más

extensas interdigitacionesbasolateral de las células y la mayor densidad

de mitocondrias en todas partes de la nefrona (ver Fig. 1-11, B). Apical,

las células están equipadas con numerosas microvellosidades. El

transportador específico Na + del túbulo contorneado distal es el luminalNa + -CL- cotransportador, que es el objetivo de los diuréticos

tiazídicos.

SISTEMA DE DUCTOS COLECTORES

El sistema de conductos colectores incluye la CNT y los conductos

colectores corticales y medulares (ver Fig. 1-2). Dos nefronas pueden

unirse a nivel de la CNT, formando una arcada que citológico es un CNT.

Dos tipos de línea de células del túbulo de conexión: la célula CNT, que

es específico para los CNT, y la célula intercalada (IC), que también se

produce más tarde en el conducto colector. Las células de la CNT son similares a los conductos colectores (CD) células en la organización

celular. Ambos tipos de células comparten la sensibilidad a la

vasopresina (véase la sección siguiente); la célula CNT, sin embargo, carece de sensibilidad a los mineralocorticoides.

Conductos colectores

Los conductos colectores pueden subdividirse en conductos corticales y medulares, y de los conductos medulares en exterior e interior; las

transiciones son graduales (véase Fig. 1-12). Al igual que con la CNT,

los conductos colectores están revestidos por dos tipos de células:

células de CD (células principales y células IC). Las células IC

disminución en el número como el conducto colector desciende en la

médula y están ausentes de los conductos colectores papilares.

Las células CD son células poligonales simples, que aumentan en

tamaño hacia la punta de la papila (Fig. 1-13 A). La superficie basal de estas células se caracteriza por invaginaciones de la membrana celular

basal (repliegues basales). Las uniones estrechas tienen gran

profundidad apicobasal, y la superficie celular apical tiene un

glycocalyx prominente. A lo largo de todo el conducto colector, estas

células contienen un sistema de traslado luminal de acuaporina 2 bajo

el control de la hormona antidiurética (ADH, vasopresina), proporcionando el potencial para cambiar la permeabilidad al agua de

los túbulos colectores de cero (o al menos de bajo) a permeable. Un

canal luminalamilorida sensible Na + está implicada en la capacidad de respuesta de conductos colectores corticales a la aldosterona.

Las porciones terminales de los conductos colectores en la médula interna

expresan el UTB1 transportador de urea, que en ADH de manera

dependiente de cuentas para el reciclaje de urea, un proceso que es

crucial en el urineconcentrating mechanism.30 El segundo tipo de célula,

la célula IC, está presente tanto en la CNT y el conducto colector (Fig. 1 -13

B). Hay al menos dos tipos, designados A y B, células intercaladas que se distinguen por estructural, inmunocitoquímica, y las características

funcionales. Tipo A las células se han definido como la expresión de H + -

ATPasa en su membrana luminal; estas células secretan IC protones. Las

células de tipo B expresan la H + -ATPasa en la membrana basolateral;

estas células IC secretan iones bicarbonato (HCO3-) y reabsorben

protones. Con estos diferentes tipos de células, los conductos colectores son los reguladores finales de equilibrio de líquidos y electrolitos, que

juegan papeles importantes en el manejo de Na +, Cl -, y K +, así como el

ácido y la base. La capacidad de respuesta de los conductos colectores a la

vasopresina permite a un organismo para vivir en condiciones áridas, lo

que le permite producir una orina concentrada y, si es necesario, una

orina diluida.

El aparato yuxtaglomerular comprende la mácula densa, el

mesangioextraglomerular, la porción terminal de la arteriola aferente con sus

células granulares productoras de renina (también a menudo denominado

células yuxtaglomerulares), y las porciones iniciales de la arteriola eferente

(véase Fig. 1-4). La mácula densa es una placa de células especializadas en la

pared de la rama ascendente gruesa de Henle en el lugar donde el miembro se une a la mesangioextraglomerular del glomérulo matri z (Fig 1-14 A;. Véase también la figura 1-5. ).

Figura 1-13 Recogida d e c élulas d e los conductos. A, c élula P rincipal (c élulas CD) de un

conducto colector medular. La membrana c elular apic al tiene cierta microvellosidad es

rechoncho cubierto po r una glucocáliz prominente; la membran a de c élulas basales forma

invagin aciones. Tenga en cu enta la profunda unión estrech a. B , célu las intercaladas, t ipo A.

Nota del c itoplasma oscuro (celd as oscuras) con muchas mitocondrias y micropl iegues apic ales;

la membrana b asal forma in vaginaciones. (TEM; A, × 8720; B, × 6970).

La característica estructural más evidente es que las células estrechamente

empaquetadas con grandes núcleos, que dan cuenta de la densa nombre

mácula. Las células están ancladas a una membrana basal, que se mezcla

con la matriz del mesangioextraglomerular. Las células están unidas por

uniones estrechas con muy baja permeabilidad y tienen prominentes

espacios intercelulares laterales. La anchura de estos espacios varía bajo diferentes conditions.1 funcional La diferencia más notable entre

inmunocitoquímica células mácula densa y otras células epiteliales de la

nefrona es el alto contenido de óxido nítrico sintasa neuronal y la

ciclooxigenasa-2 en las células de la mácula densa.El aspecto basal de la

mácula densa está firmemente unida a la mesangioextraglomerular, un

complejo sólido de las células y la matriz ni penetradas por los vasos sanguíneos ni capilares linfáticos. Al igual que con las células mesangiales

adecuadas, células mesangialesextraglomerulares están fuertemente

ramificados.Sus procesos están interconectados por uniones

comunicantes, contienen haces de microfilamentos de prominentes, y están conectados a la membrana basal de la cápsula de Bowman, así como

a las paredes de las arteriolas glomerulares ambos. En su conjunto, el

mesangioextraglomerular interconecta todas las estructuras de la entrada

glomerular.

Las células granulares se ensamblan en grupos dentro de la porción terminal

de la arteriola aferente glomerular (Fig. 1-14 B), en sustitución de las células

musculares lisas ordinarios. "Granular" se refiere a los gránulos citoplasmáticos específicos en los que la renina, el producto de secreción

importante de estas células, se almacena. Células granulares son el sitio

principal del cuerpo donde se segrega renina. La liberación de renina se

produce por exocitosis en el intersticio circundante. Células granulares están

conectados a extraglomerular células mesangiales, células de músculo liso

adyacentes, y las células endoteliales por uniones comunicantes y están densamente inervadas por las terminales nerviosas simpáticas. Células

granulares se modifican las células musculares lisas; bajo condiciones que

requieren una mayor síntesis de renina (por ejemplo, la depleción de

volumen, estenosis de la arteria renal), células de músculo liso adicionales

situadas aguas arriba en la pared de la arteriola aferente puede

transformarse en células granulares. La organización estructural del aparato yuxtaglomerular sugiere una función

reguladora. Algunos componentes de la orina distal, probablemente cloruro,

es detectada por la mácula densa. Esta información se utilizó por primera

vez para ajustar el tono de las arteriolas glomerulares, produciendo un

cambio en el flujo sanguíneo y la tasa de filtración glomerular. Aunque

muchos detalles de este mecanismo siguen siendo objeto de debate, los estudios han verificado la esencia de este sistema, conocido como el

"mecanismo de retroalimentación glomerular tubular." En segundo lugar, el

sistema yuxtaglomerular determina la cantidad de renina que se libera a

través del intersticio, en la circulación, adquiriendo así gran relevancia sistémica.

El intersticio del riñón es relativamente escasa. Su volumen fraccional en la

corteza varía de 5% a 7%, con una tendencia a aumentar con la edad.

Aumenta intersticio renal a través de la médula de la corteza a la papila. En

la franja exterior, es 3% a 4%, el valor más bajo de todas las zonas de riñón;

esto se interpreta como que forma una barrera para prevenir la pérdida de

solutos a partir de una médula hiperosmolar en la corteza. Intersticio renal es 10% en la banda interior y hasta aproximadamente 30%

en la médula interna. Los constituyentes celulares de fibroblastos incluyen

el intersticio residentes, que establecen el marco de andamio para

corpúsculos renales, túbulos y vasos sanguíneos, así como un número

variable de células que migran del sistema inmune, especialmente células

dendríticas. El espacio entre las células se rellena con la matriz extracelular, es decir, sustancia fundamental (proteoglicanos, glicoproteínas), fibrillas, y

el fluido intersticial.

Morfológicamente, los fibroblastos son las células centrales en el intersticio

renal. Los fibroblastos se interconectan mediante contactos especializados

y se adhieren por adjuntos específicas a las membranas basales que rodean

los túbulos renales, corpúsculos, capilares y linfáticos. Fibroblastos renales son difíciles de distinguir de las células dendríticas intersticiales sobre una

base morfológica porque ambos pueden mostrar una forma celular

estrelladas y ambos mostrar cantidades sustanciales de la mitocondria y el

retículo endoplásmico. Sin embargo, los fibroblastos renales fácilmente

pueden distinguirse mediante técnicas inmuno. Las células dendríticas

constitutivamente expresan el antígeno principal de histocompatibilidad de clase II y pueden expresar antígenos como CD11c. Las células dendríticas

pueden tener un papel importante en el mantenimiento de la tolerancia

periférica en el riñón (Fig. 1-15) 0.38 En contraste, los fibroblastos en la

corteza renal (no en la médula) contienen la enzima ecto-5'-nucleotidasa

(5'- NT). Un subconjunto de los fibroblastos 5'-NT-positivos de la corteza

renal sintetiza epoetina.

Figura 1-14 aparato yuxtaglomerular. A, Mácula densa de una rama gruesa ascendente de Henle. Las células tienen núcleos prominentes y espacios intercelulares laterales. Basales, que atribuyen al mesangioextraglomerular (EGM). B, aferente arteriola cerca del polo vascular. Varias células musculares lisas son reemplazadas por células granulares (GC) que contienen acumulaciones de gránulos de renina. (TEM; A, × 1,730; B, × 1,310).

En condiciones normales, es tos fibroblastos se encuentran

exclusivamente dentro de las porciones yuxtamedulares del laberinto

cortical . Cuando hay una demanda creciente de epoetina, las células

que sintetizan extienden a porciones más superficiales del laberinto

cortical y, en menor grado, a los rayos medulares. Los fibroblastos

dentro de la médula , en especial dentro de la médula interna, tienen

un fenotipo particular, conocidas como células intersticiales cargados

de l ípidos . Las células se orientan estrictamente perpendicularmente

hacia el eje longitudinal de los túbulos y vasos (funcionando todo en

paralelo) y contienen goti tas de l ípidos visibles. Estos fibroblastos de

la médula interna producen grandes cantidades de

glucosaminoglucanos y, posiblemente relacionados con las goti tas de l ípidos , lípidos vasoactivos, en particular PGE2.

Las arterias intrarrenales están acompañados por una vaina prominente de

tejido intersticial suelto (Fig 1-16.); las venas renales están en aposición a esta

vaina pero no incluidos en el mismo. Fibras nerviosas intrarrenales y linfáticos

ejecutan dentro de este tejido periarterial. Linfáticos comienzan en las

proximidades de la arteriola aferente y dejan el riñón se ejecuta dentro de la

vaina de tejido periarterial hacia el hilio. Junto con los vasos linfáticos, el

tejido periarterial constituye una vía para el drenaje de líquido intersticial de

la corteza renal; la médula renal no tiene drenaje linfático.

Figura 1-15 células dendríticas renal. Las células dendríticas (células CX3CR1 +, verde) que rodean los segmentos tubulares en la médula de los ratones (de reconstrucción en tres dimensiones). (Reproducido con permiso de la referencia 42.)

Figura 1-16 arterias intrarrenales en una funda periarterial tejido conectivo. Sección transversal a través de una arteria radial cortical (A), rodeada por la vaina que contiene los nervios renales (N) y linfáticos (LY). Una vena (V) se encuentra fuera de la vaina. (TEM; × 830).