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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 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 el 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 largos procesos primarios llamados trabéculas que forman procesos secundarios conocidos como pedicelos o procesos del pie (por lo que las células se denominan podo- + -cito ). [2] Los pedicelos envuelven los capilares y dejan ranuras entre ellos. La sangre se filtra a través de estas ranuras, cada una conocida como ranura de filtración , diafragma de ranura o poro de ranura . [3] Se requieren varias proteínas para que los pedicelos envuelvan los capilares y funcionen. Cuando los bebés nacen con ciertos defectos en estas proteínas, como la nefrina y el CD2AP , sus riñones no pueden funcionar. Las personas tienen variaciones en estas proteínas, y algunas variaciones pueden predisponerlas a insuficiencia renal más adelante en la vida. La nefrina es una proteína similar a una cremallera que forma el diafragma de ranura, con espacios entre los dientes de la cremallera lo suficientemente grandes 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 capilares glomerulares envueltos por podocitos

Un podocito tiene una estructura compleja. Su cuerpo celular tiene procesos principales o primarios que se extienden y forman procesos secundarios como los pedicelos o procesos del pie del podocito . [6] Los procesos primarios están sostenidos por microtúbulos y filamentos intermedios . Los pedicelos tienen un citoesqueleto basado en actina. [6] Los podocitos se encuentran recubriendo las cápsulas de Bowman en las nefronas del riñón. Los pedicelos o procesos del pie envuelven los capilares glomerulares para formar las hendiduras de filtración. [7] Los pedicelos aumentan la superficie de las células, 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]

Hay numerosas vesículas recubiertas y fosas recubiertas a lo largo del dominio basolateral de los podocitos, lo que indica una alta tasa de tráfico vesicular .

Los podocitos poseen un retículo endoplasmático bien desarrollado y un gran aparato de Golgi , indicativo de una alta capacidad de síntesis de proteínas y modificaciones postraduccionales .

También existe evidencia creciente de una gran cantidad de cuerpos multivesiculares y otros componentes lisosomales observados en estas células, lo que indica una alta actividad endocítica .

Necesidades energéticas

Los podocitos requieren una cantidad significativa de energía para preservar la integridad estructural de sus procesos pediátricos, dado el estrés mecánico sustancial 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 pediocíticos y pueden provocar tensión mecánica en su citoesqueleto . Al mismo tiempo, el movimiento del ultrafiltrado glomerular genera una tensión de corte en el flujo de fluido, que ejerce una fuerza tangencial sobre la superficie de estos procesos pediocíticos. [10]

Para preservar la intrincada arquitectura de su proceso podal, los podocitos requieren un gasto sustancial de ATP para mantener su estructura y organización citoesquelética, 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 procesos primarios llamados trabéculas, que envuelven los capilares glomerulares . [2] Las trabéculas a su vez tienen procesos secundarios llamados pedicelos o procesos del pie. [2] Los pedicelos se entrelazan, dando lugar así a espacios delgados llamados hendiduras de filtración. [3] Las hendiduras están cubiertas por diafragmas de hendidura que se componen de una serie de proteínas de la superficie celular, entre ellas nefrina , podocalixina y P-cadherina , que restringen el paso de macromoléculas grandes como la albúmina sérica y la gammaglobulina y garantizan 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 hendidura.

Las moléculas pequeñas como el agua , la glucosa y las sales iónicas pueden pasar a través de las rendijas de filtración y formar un ultrafiltrado en el líquido tubular , que luego 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 rendijas de filtración. Esto disminuye la TFG al reducir la superficie disponible para la filtración.

Importancia clínica

Patrones morfológicos de la lesión de los podocitos. [16]

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

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

Un ejemplo de ello es la nefrosis de tipo finlandés , una enfermedad congénita que se caracteriza por una proteinuria neonatal que conduce a una insuficiencia renal terminal . Se ha descubierto que esta enfermedad está 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 inmortalizados condicionalmente. [18] [ se necesita más explicación ] Esto significó que los podocitos podían cultivarse y estudiarse en el laboratorio. Desde entonces se han hecho muchos descubrimientos. El síndrome nefrótico ocurre 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 que conduce a una incapacidad de la barrera de filtración para restringir la pérdida de proteínas urinarias. Actualmente se sabe que 53 genes 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] Evidencias recientes sugieren que el factor podría ser liberado por las células T o las células B, [21] [22] Las líneas celulares de podocito pueden ser tratadas con plasma de pacientes con síndrome nefrótico para entender las respuestas específicas del podocito al factor circulante. Hay evidencia creciente de que el factor circulante podría estar enviando señales al podocito a través del receptor PAR-1 . [23] [ se necesita más explicación ]

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

Véase también

Referencias

  1. ^ "Podocito" en el Diccionario médico de Dorland
  2. ^ abc Ovalle WK, Nahirney PC (28 de febrero de 2013). Netter's Essential Histology E-Book. Elsevier Health Sciences. ISBN 978-1-4557-0307-4. Recuperado el 2 de junio de 2020 .
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