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Podocito

Los podocitos son células de la cápsula de Bowman en los riñones que envuelven los capilares del glomérulo . Los podocitos forman el revestimiento epitelial de la cápsula de Bow...

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Los podocitos son células de la cápsula de Bowman en los riñones que envuelven los capilares del glomérulo . Los podocitos forman el revestimiento epitelial de la cápsula de Bowman, la tercera capa a través de la cual se produce la filtración de la sangre. [ 1 ] La cápsula de Bowman filtra la sangre , reteniendo moléculas grandes como las proteínas, mientras que las moléculas más pequeñas como el agua , las sales y los azúcares se filtran como primer paso en la formación de la orina . Aunque varias vísceras tienen capas epiteliales , el nombre de células epiteliales viscerales generalmente se refiere específicamente a los podocitos, que son células epiteliales especializadas que residen en la capa visceral de la cápsula.

Los podocitos tienen largas prolongaciones primarias llamadas trabéculas que forman prolongaciones secundarias conocidas como pedicelos o procesos podales (de ahí que las células se denominen podo- + -cito ). [ 2 ] Los pedicelos envuelven los capilares y dejan hendiduras entre ellos. La sangre se filtra a través de estas hendiduras, cada una conocida como hendidura de filtración , diafragma de hendidura o poro de hendidura . [ 3 ] Varias proteínas son necesarias para que los pedicelos envuelvan los capilares y funcionen. Cuando los bebés nacen con ciertos defectos en estas proteínas, como la nefrina y la CD2AP , sus riñones no pueden funcionar. Las personas tienen variaciones en estas proteínas, y algunas variaciones pueden predisponerlas a la insuficiencia renal más adelante en la vida. La nefrina es una proteína con forma de cremallera que forma el diafragma de hendidura, con espacios entre los dientes de la cremallera lo suficientemente grandes como para permitir el paso del azúcar y el agua, pero demasiado pequeños para permitir el paso de las proteínas. Los defectos de la nefrina son responsables de la insuficiencia renal congénita. CD2AP regula el citoesqueleto del podocito y estabiliza el diafragma de hendidura. [ 4 ] [ 5 ]

Estructura

Ilustración de la cápsula de Bowman y los capilares glomerulares rodeados de podocitos.

Un podocito tiene una estructura compleja. Su cuerpo celular posee prolongaciones principales o primarias que forman prolongaciones secundarias como los procesos podocitarios o pedicelos. [ 6 ] Los procesos primarios están sostenidos por microtúbulos y filamentos intermedios . Los procesos podocitarios poseen un citoesqueleto basado en actina. [ 6 ] Los podocitos se encuentran recubriendo las cápsulas de Bowman en las nefronas del riñón. Los pedicelos o procesos podocitarios rodean los capilares glomerulares para formar las hendiduras de filtración. [ 7 ] Los pedicelos aumentan la superficie celular, lo que permite una ultrafiltración eficiente . [ 8 ]

Pedicelos de podocitos que se entrelazan para crear numerosas hendiduras de filtración alrededor de los capilares glomerulares en una micrografía electrónica de 5000x.

Los podocitos secretan y mantienen la membrana basal . [ 3 ]

A lo largo del dominio basolateral de los podocitos se observan numerosas vesículas recubiertas y fosas recubiertas que indican una alta tasa de tráfico vesicular .

Los podocitos poseen un retículo endoplasmático bien desarrollado y un aparato de Golgi grande , lo que indica una alta capacidad para la síntesis de proteínas y las modificaciones postraduccionales .

También hay cada vez más pruebas de la presencia de un gran número de cuerpos multivesiculares y otros componentes lisosomales en estas células, lo que indica una elevada actividad endocítica .

Necesidades de energía

Los podocitos requieren una cantidad significativa de energía para preservar la integridad estructural de sus procesos podales, dado el considerable estrés mecánico que soportan durante el proceso de filtración glomerular. [ 9 ]

Los cambios dinámicos en la presión capilar glomerular ejercen fuerzas de tracción y estiramiento sobre los procesos podocitarios, y pueden provocar tensión mecánica en su citoesqueleto . Simultáneamente, el movimiento del ultrafiltrado glomerular genera una tensión de cizallamiento por el flujo de fluido, que ejerce una fuerza tangencial sobre la superficie de estos procesos podocitarios. [ 10 ]

Para preservar la intrincada arquitectura de sus procesos podocitarios, los podocitos requieren un gasto sustancial de ATP para mantener su estructura y organización del citoesqueleto, contrarrestar la elevada presión capilar glomerular y estabilizar la pared capilar. [ 10 ]

Función

Esquema de la barrera de filtración (sangre-orina) en el riñón. A. Células endoteliales del glomérulo; 1. poro (fenestra). B. Membrana basal glomerular: 1. lámina rara interna 2. lámina densa 3. lámina rara externa C. Podocitos: 1. proteína enzimática y estructural 2. hendidura de filtración 3. diafragma

Los podocitos tienen prolongaciones primarias llamadas trabéculas, que envuelven los capilares glomerulares . [ 2 ] Las trabéculas, a su vez, tienen prolongaciones secundarias llamadas pedicelos o procesos podales. [ 2 ] Los pedicelos se interdigitan, dando lugar a estrechas hendiduras llamadas hendiduras de filtración. [ 3 ] Las hendiduras están cubiertas por diafragmas de hendidura que están compuestos por varias proteínas de la superficie celular, incluyendo nefrina , podocalixina y P-cadherina , que restringen el paso de macromoléculas grandes como la albúmina sérica y la gammaglobulina y aseguran que permanezcan en el torrente sanguíneo. [ 11 ] Las proteínas necesarias para el correcto funcionamiento del diafragma de hendidura incluyen nefrina , [ 12 ] NEPH1 , NEPH2 , [ 13 ] podocina , CD2AP . [ 14 ] y FAT1 . [ 15 ]

La composición proteica de los podocitos y del diafragma de filtración.

Las moléculas pequeñas, como el agua , la glucosa y las sales iónicas , pueden atravesar las hendiduras de filtración y formar un ultrafiltrado en el líquido tubular , que posteriormente es procesado por la nefrona para producir orina .

Los podocitos también participan en la regulación de la tasa de filtración glomerular (TFG). Cuando los podocitos se contraen, provocan el cierre de las hendiduras de filtración. Esto disminuye la TFG al reducir la superficie disponible para la filtración.

Importancia clínica

Patrones morfológicos de lesión de los podocitos. [ 16 ]

La pérdida de los procesos podocitarios (es decir, el borramiento de los podocitos) es un rasgo distintivo de la enfermedad de cambios mínimos , que por lo tanto a veces se ha denominado enfermedad de los procesos podocitarios. [ 17 ]

La alteración de las hendiduras de filtración o la destrucción de los podocitos pueden provocar proteinuria masiva , en la que se pierden grandes cantidades de proteínas de la sangre.

Un ejemplo de esto se observa en la nefrosis finlandesa , un trastorno congénito que se caracteriza por proteinuria neonatal que conduce a insuficiencia renal terminal . Se ha descubierto que esta enfermedad es causada por una mutación en el gen de la nefrina .

En 2002, el profesor Moin Saleem de la Universidad de Bristol creó la primera línea celular de podocitos humanos inmortalizada condicionalmente. [ 18 ] Esto significó que los podocitos podían cultivarse y estudiarse en el laboratorio. Desde entonces, se han realizado muchos descubrimientos. El síndrome nefrótico se produce cuando hay una ruptura de la barrera de filtración glomerular. Los podocitos forman una capa de la barrera de filtración. Las mutaciones genéticas pueden causar disfunción de los podocitos, lo que lleva a la incapacidad de la barrera de filtración para restringir la pérdida de proteínas en la orina. Actualmente se conocen 53 genes que desempeñan un papel en el síndrome nefrótico genético. [ 19 ] En el síndrome nefrótico idiopático, no se conoce ninguna mutación genética. Se cree que es causado por un factor de permeabilidad circulante hasta ahora desconocido. [ 20 ] Evidencia reciente sugiere que el factor podría ser liberado por células T o células B, [ 21 ] [ 22 ] las líneas celulares de podocitos pueden ser tratadas con plasma de pacientes con síndrome nefrótico para comprender las respuestas específicas del podocito al factor circulante. Existe evidencia creciente de que el factor circulante podría estar señalizando al podocito a través del receptor PAR-1 . [ 23 ]

Se ha propuesto la presencia de podocitos en la orina como un marcador diagnóstico temprano de preeclampsia . [ 24 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Podocito" en el Diccionario Médico de Dorland
  2. 1 2 3 Ovalle WK, Nahirney PC (28 de febrero de 2013). Netter's Essential Histology E-Book . Elsevier Health Sciences. ISBN 978-1-4557-0307-4Consultado el 2 de junio de 2020 .
  3. 1 2 3 Lote CJ (2012). «Filtración glomerular». Principios de fisiología renal (5.ª ed.). Nueva York: Springer Science+Business Media. pág. 34. doi : 10.1007/978-1-4614-3785-7_3 . ISBN   978-1-4614-3784-0.
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  • Foto anatómica: Urinario/mamífero/vasc1/vasc1 - Organología comparada en la Universidad de California, Davis - "Vasculatura renal de mamíferos (EM, alta)"
  • Imagen histológica: 22401loa – Sistema de aprendizaje de histología de la Universidad de Boston - "Ultraestructura de la célula: podocitos y capilares glomerulares" 
  • Sujeto de histología de la UIUC 1400
  • podocyte.ca en el Instituto de Investigación Samuel Lunenfeld
  • Imagen histológica: 22402loa – Sistema de aprendizaje de histología de la Universidad de Boston. 
  • Imagen histológica: 22403loa – Sistema de aprendizaje de histología de la Universidad de Boston.