Seminario de Fisiología Renal MECANISMOS DE TRANSPORTE TUBULAR. Dr. Ernesto Castro Aguilar Julio 2014

Transcripción

1 ! Seminario de Fisiología Renal MECANISMOS DE TRANSPORTE TUBULAR Dr. Ernesto Castro Aguilar Julio 2014

2 TRANSPORTE EPITELIAL Filtrado glomerular sufre una serie de modificaciones antes de convertirse en orina Reabsorción y secreción de solutos y fluidos

3 TRANSPORTE EPITELIAL

4 TRANSPORTE TUBULAR Propiedades de membrana luminal deben ser diferentes a membrana basolateral. Distribución asimétrica de proteínas transportadoras. Transporte transcelular y paracelular (limitado por uniones estrechas)

5 TRANSPORTE PASIVO Difusión simple: gradiente electroquímico. No requiere energía Difusión facilitada: interacción de molécula o ión con transportador de membrana que favorece paso por membrana bilipídica. Difusión por canal: favorece paso a una tasa mayor.

6 REABSORCIÓN Movimiento de solutos o agua desde lúmen tubular hacia la sangre Importante para manejo de Na+, Cl-, H2O, bicarbonato, glucosa, aminoácidos, proteínas, fosfatos, Ca2+, Mg2+, urea, ácido úrico y otras moléculas

7 SECRECIÓN Movimiento de solutos desde la sangre o intersticio celular hacia el lúmen tubular. Manejo de H+, K+, amonio (NH4+) y ácidos y bases orgánicas.

8 TRANSPORTE ACTIVO Energía es requerida para transportar iones contra gradiente electroquímico. Energía derivada de metabolismo celular Mecanismo más importante es el de la bomba Na-K. Confinada a membrana basolateral. Energía de hidrólisis de ATP.

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10 NA+-K+-ATPASA Clave para el funcionamiento de mecanismos de transporte pasivo. Mantiene concentración intracelular de sodio (10-20 mmol/l) y de potasio (150mmol/L) Necesario para funcionamiento de cotransportadores, antiportadores.

11 TÚBULO PROXIMAL Adaptado para reabsorción en masa. Células con borde en cepillo en superficie apical Membrana basolateral con pliegues que también aumentan superficie. Ricas en mitocondrias y vacuolas lisosomales Pocas uniones intercelulares

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13 Major Transport Mechanisms Along the Nephron DCT Principal cells Lumen Interstitium Lumen Interstitium Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Intercalated cells PCT Alpha Glucose Amino acids Phosphate Citrate Formate/Oxalate Lumen H + Interstitium Glucose Amino acids HCO 3 H + H + HCO 3 Beta HCO 3 H +

14 TUBULO PROXIMAL Responsable de reabsorción de Na+, K+, Cl- y HCO3-. Reabsorción prácticamente completa de glucosa, aminoácidos y proteínas de bajo peso molecular (b-microglobulinas, proteína ligadora de retinol). Reabsorción 60% calcio, 80% fosfato y 50% urea

15 TÚBULO PROXIMAL Altamente permeable a agua (no hay generación de gradiente osmótico) S2 y S3: secreción de ácidos y bases orgánicas débiles (diuréticos y PAH).

16 ASA DE HENLE Conformada por: Pars recta de TP (asa descendente gruesa) Asas delgadas descendente y ascedente (presente en nefronas con asas largas) Asa gruesa ascendente Mácula densa Responsable de reabsorción mayor de Mg2+ y concentración o dilución de orina.

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18 Transport Mechanisms in the Thick Ascending Limb Lumen Cells of thick ascending limb Interstitial fluid H + 2 Ca 2+ Mg 2+ + Paracellular diffusion Lumen-positive potential difference

19 TÚBULO DISTAL Conformado por: túbulo contorneado distal, túbulo conector y ducto colector Conducto colector cortical: 2 células Principales : reabsorción de Na+ y secreción de K+. ENaC: genera gradiente eléctrico Intercaladas: secreción de H+ (alfa) o bicarbonato (beta)

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21 TÚBULO DISTAL Ducto colector medular Pérdida de células intercaladas Modificación de células principales: no secretan K+ en esta porción.

22 Major Transport Mechanisms Along the Nephron DCT Principal cells Lumen Interstitium Lumen Interstitium Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Intercalated cells PCT Alpha Glucose Amino acids Phosphate Citrate Formate/Oxalate Lumen H + Interstitium Glucose Amino acids HCO 3 H + H + HCO 3 Beta HCO 3 H +

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24 Renal Sodium Handling Distal convoluted tubule Cortex 8% 5% Outer medulla Proximal convoluted tubule 50% Proximal straight tubule 15% 35% Connecting tubule 20% Thick ascending limb 3% Collecting duct 7% Inner medulla Thin descending limb Thin ascending limb 1%

25 Renal Potassium Handling Distal convoluted tubule Cortex 10% Proximal convoluted tubule Outer medulla 45% Proximal straight tubule Connecting tubule Thick ascending limb Collecting duct Inner medulla Thin descending limb Thin ascending limb 1% 100%

26 Defects in Transport Proteins Resulting in Renal Disease Transporter Consequence of Mutation Proximal Tubule Apical -cystine cotransporter Cystinuria Apical -glucose cotransporter Renal glycosuria (SGLT2) Proximal renal tubular Basolateral -HCO 3 cotransporter acidosis Intracellular H + -Cl exchanger (CIC5) Dent disease Thick Ascending Limb Apical - -2Cl cotransporter Apical channel Basolateral Cl channel Basolateral Cl channel accessory protein Distal Convoluted Tubule Apical -Cl cotransporter Bartter syndrome type 1 Bartter syndrome type 2 Bartter syndrome type 3 Bartter syndrome type 4 Gitelman s syndrome Collecting Duct Apical channel (principal cells) Aquaporin-2 channel (principal cells) Basolateral Cl /HCO 3 exchanger (intercalated cells) Apical H + -ATPase (intercalated cells) Overexpression: Liddle s syndrome Underexpression: pseudohypoaldosteronism type 1b Nephrogenic diabetes insipidus Distal renal tubular acidosis Distal renal tubular acidosis (with or without deafness)

27 Major Transport Mechanisms Along the Nephron DCT Principal cells Lumen Interstitium Lumen Interstitium Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Intercalated cells PCT Alpha Glucose Amino acids Phosphate Citrate Formate/Oxalate Lumen H + Interstitium Glucose Amino acids HCO 3 H + H + HCO 3 Beta HCO 3 H +

28 Peritubular Capillaries Modulate Fluid Reabsorption Normal Lumen Proximal tubule Interstitial fluid Peritubular capillary Paracellular backflux H 2 O P pc (low) π pc (high) Reduced peritubular capillary oncotic pressure Fluid reabsorbed Increased paracellular backflux H 2 O π pc Raised interstitial pressure Less fluid reabsorbed

29 FIN