Date post: | 03-Jun-2015 |
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Reviews: Fisiología renal
How Does the Kidney Filter Plasma? Karl Tryggvason1 and
Jorma Wartiovaara2
1Division of Matrix Biology, Department of
Medical Biochemistry and Biophysics, Karolinska Institute,
Stockholm, Sweden;
and 2Institute of Biotechnology, University of Helsinki,
Helsinki, Finland (2005)
The Mammalian Urine
Concentrating Mechanism:
Hypotheses and Uncertainties Anita T. Layton,1 Harold E. Layton,1
William H. Dantzler,2 and Thomas L. Pannabecker2
1Department of Mathematics,
Duke University,
Durham, North Carolina; and
2Department of Physiology,
College of Medicine,
University of Arizona, Tuscon, Arizona
Integrantes:
Jair Noe Goñi.Yenny Aybar Flores.
Revisión e introducción de nuevos conceptos:
• Controversia acerca de los mecanismos renales (pocos conocidos).
• Naturaleza exacta del filtro glomerular (debate).
• Importancia destacada del diafragma de hendidura del podocito en la filtración.
FUNCIONES DE LOS RIÑONES
Formación de Orina
Control de la Volemia
Control de la Presión Arterial
Sistémica
Control de Equilibrio Acido-
Base
Control de la Concentración de electrolitos
Control de la Osmolaridad plasmática
Función Endocrino
(Eritropoyetina, SRAA, PG, Cininas)
Filtración del plasma
Macromoléculas largas y albúmina.
Restricciones:Restricciones:
AnteriorAnterior
Diafragma de Diafragma de hendidura del hendidura del
podocitopodocito ((Karnovsky)
Actuales:Actuales:
FILTRACIÓN GLOMERULAR
• Es el paso de fluido y solutos a través del filtro glomerular.
• Material que se filtra: PLASMA
• Lugar del proceso: GLOMÉRULO
• Filtrado resultante: ULTRAFILTRADO
SANGRE
ULTRAFILTRADO = Componente de sangre - Iones - Proteínas – H2O
¿Es importante el glomérulo?
¿Sí? ¿No?
¿Por qué?
Problemas:
• Proteinuria ( 150 mg/día, uso de albúmina)
• Falla renal y daño glomerular.
• Otras enfermedades y complicaciones…
• Mutaciones en Colágeno IV, sin mayores complicaciones.
¿Permeabilidad selectiva?
• Uso de sondas catiónicas: Ferritina & lisozima. (Presencia de sitios aniónicos en GBM)
• Partículas catiónicas de Au, cél. Endoteliales y podocitos, porción central de la matriz.
• Contribuyen a la parte aniónica: Perlecan, largo heparan sulfato proteoglicano & Agrina. (GAG), sialoproteínas [Presencia de grupos sulfato y de grupos de ácido urónico]
Avances y estudios recientes:• Planteamiento de la estructura/modelo de filtro
zipper – like (Diafragma de hendidura)
• Papel de endotelio fenestrado & su glucálix.
• GAG shots: flujo sanguíneo & permeabilidad.
(heparan sulfato & hialuronato) = proteinuria
• Estudios con hialuronidasa, heparanasa & condroitinasa.
• Shots intrav. y perfusión renal proteinuria.
• Más estudios para importancia en filt. (GAG)
GBM (Memb. Basal glomerular): Estructura extracelularPrincipales componentes: colágeno tipo IV 3ple-helicoidal (α1&2 chains – bbs, luego 3-5 α), proteoglicanos, laminina, entactina. •Orina primaria túbulo proximal; sangre no filtrada retorna.•Diafragma de hendidura del podocito: uniforme, poroso, Diafragma de hendidura del podocito: uniforme, poroso, componentes específicos.componentes específicos.
Más complicaciones (Por mutaciones)
• En colágeno IV tipo adulto: deformación estructural GBM & Síndrome de Alport (hered. ♂♂!) Hematuria & prot.
• Gene targetting: Cél. Madre embryo para generar ratones heparan sulfato deficiente – perlecan, resultados: inesperados (√)
Presencia de cataratas prueba de funciones importantes del perlecan. (Pero otros proteog. Podrían compensar esto)
Más complicaciones (Por mutaciones)
• Laminina: glicoproteína heterotrimérica, importante en adhesión, dif. celular, func. estructural.
• Forma fetal: 10 (α5:β1:ɣ1) 11 (α5:β2:ɣ1), mutaciones en la forma 11 Sínd. Nefrótico.
• Importante para la integridad de la barrera de filtración.
• Entactina conecta: Colágeno IV & laminina, Entactina conecta: Colágeno IV & laminina, estruct. porosa pero no específica.estruct. porosa pero no específica.
¿Rol de proteoglicanos?
¿Fundamental?
¿Superfluo?
…
Diafragma de hendidura del Diafragma de hendidura del podocitopodocito
• Membrana porosa de tamaño selectivo, alteraciones proteinuria.
• Estructura porosa ordenada, tamaño < álbumina.
• Importancia del aislamiento de un gen (codif. de nefrina) del síndrome nefrótico congénito síndrome nefrótico congénito => proteinuria & ausencia del diaf.
• Podocina importante en procesos del podocito (prot. Integral de memb.) (NPHS2 mutado)(NPHS2 mutado)
Importancia de ciertas proteínas:
• Así mismo: Neph1, FAT (prot. transmembrana), ZO-1 (Zonulaint.) forman parte del diafragma.
• CD2APCD2AP Nefrina y podocina.• NefrinaNefrina y Neph 1Neph 1: dom extracelulares forma
homo/heterodímeros, dom. Intracelular con podocinapodocina.
• Síndrome nefrótico congénito, proteinuria.Síndrome nefrótico congénito, proteinuria.
Supuesto mecanismo:• Moléculas de nefrina Moléculas de nefrina de 2 procesos podocíticos
vecinos interactúeninteractúen en el centro de la hendidurahendidura. (det. ancho)
• Uso de técnicas tomográficas electrónicas.• Riñones deficientes de nefrina, estruct. distinta, son 2-
3 capas. Poros pequeños.• Localización exacta: tomografía inmunoelectrónica,
data protéica cristalográfica, tomografía electrónica combinada con microscopía inmunoelectrónica => 3d struct.
Vista de la hendidura de filtración:
GBM juega un papel importante aún, más estudios…
FILTRACIÓN: salida de líquido de los capilares glomerulares al túbulo renal
FILTRACIÓN
Sustancia a eliminar
Sustancia que no debe ser eliminada
REABSORCIÓN
REABSORCIÓN: transporte de las sustancias desde el interior del túbulo hacia la sangre
Sustancia a eliminar
Sustancia que no debe ser eliminada
SECRECIÓN
SECRECIÓN: transporte de las sustancias desde la sangre al interior del túbulo
Sustancia a eliminar
Sustancia que no debe ser eliminada
EXCRECIÓN: eliminación de las sustancias al exterior con la orina
EXCRECIÓN
FORMACIÓN DE ORINA
1. FILTRACIÓN
2. REABSORCIÓN
3. EXCRECIÓN
ORINA
GLOMÉRULO RENAL
TÚBULO RENAL
300300
1200
100
400
300
600
200
400
900 700
H20
H20
H20
H20
H20
H20
H20
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
100
100
100
100
900
1200100
H20NaCl
H20NaCl
H20NaCl
H20NaCl
H20NaCl
H20NaCl
H20NaCl
H20NaCl900
600
1200
900
400
400
300
300 300
600Urea
Urea
300
400
600
Asa de Henle: Mecanismo de Contracorriente
Túbulo colector
Osmolalidad del líquido intersticial
(mOsm)
Corteza
Médulaexterna
Hacia la vena
Sangre de la arteriola aferente
= Transporte activo
= Transporte pasivo
ASA DE HENLE VASA RECTA
Médulainterna