Aula 1 - Elementos da função renal

Prévia do material em texto

Aula 1
 Elementos da função renal
Função dos rins: A constância do meio interno
O que seria constância do meio interno? Regulação dos fluidos celulares, osmolaridade (equilíbrio eletrolítico/balanço ácido-básico).
· Artéria renal (entrada)
· Veia renal e ureter (saída)
O que entra = sai 
Estrutura vascular renal 
Se divide em vascular e tubulares(néfrons).
Estrutura do néfron
O néfron é a unidade básica funcional dos rins. É o responsável pela formação da urina, filtragem do sangue e absorção de água, sais minerais e outras substâncias. Um néfron é composto de outras estruturas como o glomérulo, cápsula renal, alça de Henle, túbulos e ductos coletores.
1. Túbulo contorcido proximal: região onde ocorre a reabsorção de íons, água e nutrientes do filtrado glomerular no processo de formação da urina;
2. Alça néfrica (alça de Henle): região onde ocorre a reabsorção de água do filtrado. Essa região possui inúmeros canais formados por proteínas, que tornam o local permeável à água.
3. Túbulo contorcido distal: região que regula o pH e a concentração de K + (potássio) e de NaCl (cloreto de sódio) no organismo.
4. O túbulo distal desemboca em um ducto ou túbulo coletor de maior calibre e que carrega o filtrado até a pelve renal. No ducto coletor, ocorre a formação da urina a partir do processamento final do filtrado.
Células ciliadas: Mecanossensíveis percepção/sinalização celular/concentração de sódio.
Filtração do plasma: 
Sangue entra pela arteríola aferente e extravasa.
O glomérulo renal é uma rede de capilares sanguíneos presentes dentro de cápsula renal, onde água e resíduos serão filtrados do sangue para formar o filtrado glomerular. O glomérulo é responsável pela filtração sanguínea e é composto por um tufo de capilares. Os glomérulos são estruturas que compõem os néfrons.
O glomérulo renal consiste na principal unidade de filtração sanguínea, que irá auxiliar na reabsorção de líquidos e solutos, concomitantemente à formação da urina. Ele é formado por um tufo de capilares fenestrados que são originados de subdivisões da arteríola aferente, no momento em que penetra no polo vascular do corpúsculo renal.
Dessa maneira, o sangue arterial chega ao glomérulo por meio da arteríola aferente, circula pelas alças de capilares, onde é filtrado, e retorna à corrente sanguínea pela arteríola eferente, também pelo polo vascular; enquanto isso, os líquidos e substâncias que atravessam a barreira de filtração glomerular para o espaço capsular são captados pelo túbulo contorcido proximal, no polo urinário, para, futuramente, serem reabsorvidos ou excretados na forma de urina.
Células mesangiais: Secretam a matriz extracelular adesiva, secretam a membrana basal, apresentam atividade fagositica, secretam as prostaglandinas e contração.
Como se contraem? estímulos químicos de natureza paraquina.
Justificando efeitos parácrinos, as células mesangiais expressam receptores para diferentes agentes vasoativos, fatores de crescimento, moléculas de adesão, citocinas e quimiocinas, entre outros. Este conjunto de fatores insere fisiologicamente as CM na regulação funcional e no remodelamento do tecido renal.
Barreira de ultrafiltração:
O glomérulo renal é envolvido por outro componente do corpúsculo de Malpighi: a cápsula de Bowman. Ao longo do desenvolvimento embrionário, essa estrutura divide-se em dois folhetos – um interno ou visceral e outro externo ou parietal. O folheto parietal forma os limites do corpúsculo e é constituído de um epitélio simples pavimentoso, que se apoia na lâmina basal e em uma fina camada de fibras reticulares. O folheto visceral, por sua vez, encontra-se próximo aos capilares e participa da formação da barreira de filtração glomerular, sendo composto por células especializadas chamadas podócitos.
Os podócitos são responsáveis por emitir prolongamentos primários, que dão origem aos prolongamentos secundários, os quais, por fim, circundam os capilares glomerulares e se fixam à membrana basal, através de proteínas integrinas.
A barreira de filtração glomerular constitui, então, uma membrana mais espessa, formada a partir da associação entre a membrana basal das células endoteliais dos capilares glomerulares e a membrana basal dos podócitos. Logo, é dotada de duas lâminas raras, uma interna, próxima às células endoteliais, e uma externa, adjunta aos podócitos, além de uma lâmina intermediária e mais elétron-densa.
A lâmina intermediária apresenta características determinantes para a barreira de filtração, uma vez que representa um feltro de colágeno tipo IV e laminina em uma matriz que contém proteoglicanos eletricamente negativos (aniônicos). Dessa maneira, a barreira de filtração glomerular é capaz de filtrar solutos com base em duas propriedades: o seu tamanho e a sua carga elétrica. As moléculas negativas são capazes de reter moléculas positivas e o colágeno tipo IV, em parceria com a laminina, forma uma barreira física que atua na filtração de macromoléculas, impedindo a passagem de moléculas com mais de 10 nm e com massa molecular maior do que a da albumina.
Associado à barreira de filtração, existe ainda o mesângio: um complexo de células especializadas imersas em uma matriz mesangial. As células mesangiais cercam os capilares glomerulares e garantem sustentação, sintetizam matriz extracelular e realizam a fagocitose de substâncias retidas pela barreira de filtração. Porém, além de todas essas funções, correspondem também a um importante determinante da filtração glomerular, uma vez que as propriedades contráteis das suas células são capazes de regular o fluxo sanguíneo que passa pelos capilares glomerulares ou alterar a área de superfície capilar.
Carga Negativa: repelida
Molécula grande: filtrabilidade reduzida.
A FG é determinada pela pressão líquida de filtração através dos capilares glomerulares e pelo coeficiente de filtração desses capilares: FG = pressão efetiva de filtração X Kf. A primeira consiste na soma das pressões hidrostáticas e coloidosmóticas atuantes no capilar, e a segunda se refere ao produto da permeabilidade pela área de superfície desse capilar. No entanto, ao levar em consideração os antagonismos entre forças pressóricas e o desprezível valor da pressão oncótica da cápsula de Bowman, pode-se concluir que a pressão efetiva de filtração é formada pela pressão hidrostática do sangue, que se opõe e supera a pressão osmótica dos colóides do plasma e a pressão hidrostática dos líquidos da cápsula de Bowman.
Depuração renal
Quanto mais creatinina no sangue = maior é a depuração
Quanto maior for a concentração plasmática de creatinina= menor é a depuração renal.
Reabsorção
Exemplo: molécula de glicose (reabsorvida já no Túbulo proximal Distal).
Feita em 4 segmentos: Túbulo contorcido proximal, segmento espesso ascendente (alça de Henle), terço proximal do Túbulo contornado distal, Túbulo contornado distal e tubo coletor.
Para a reabsorção de água, troca-se o segmento espesso pelo segmento fino. 
Mecanismos de absorção
1. Paracelular (água e íons que estão no Túbulo podem ser reabsorvidos passando entre as células, pelas junções intercelulares). A força que move esse mecanismo é o gradiente osmótico criado entre o interstício e o túbulo. Interstício + concentrado do que o lúmen : a água se moverá do lúmen para o interstício. Ao fazer esse movimento, a água pode levar alguns íons junto a ela. Chamamos isso de arrasto de solventes. 
2. Via transcelular (Íon ou água presente no fluido Sótubular e passa para o interstício através das células). Para isso é necessário um transportador nas membranas apical e/ou basolateral, ou um canal(iônico ou aquaporina).
O que é absorvido em cada região? 
Túbulo contornado proximal: 65% da carga filtrada. Se absorve potássio, sódio, cloreto, aa, glicose, água…
A reabsorção se dá de forma isosmótica em relação ao plasma, uma vez que é permeável aos íons e à água. 
O plasma está em equilíbrio com o interstício que está em equilíbrio com o Túbulo.
Importante!!! 
#Transporte luminal de sódio e glicose isoforma2: essa proteína de membrana transporta em symport uma molécula de sódio e de glicose, da luz tubular para o interstício. Por que nesse sentido? Essa energia vem da bomba de sódio e potássio. Pq? Porque essa bomba cria um gradiente eletroquímico para absorção de sódio.
Que gradiente é esse? A bomba coloca mais cátions para fora da célula do que para dentro. Isso gera uma eletronegatividade do meio interno celular em relação ao extracelular. Assim, existe um força de atração eletrostática do sódio, uma vez que ele é atraído pela eletronegatividade. Além do gradiente elétrico, existe o gradiente químico empurrando o sódio para dentro da célula. Por isso, dizemos que a bomba de sódio e potássio gera um gradiente eletroquímico para a difusão do sódio para dentro da célula. 
Com isso, o sódio tem energia para adentrar à célula. A ptn transportadora citada, utiliza dessa energia e transporta junto a glicose. O transportador reconhece o sódio e se liga a ele, e depois se liga à glicose. O sódio sai novamente pela bomba de sódio e potássio, e a glicose vai para o interstício através de um transportador GLUT 2. 
#Transporte relacionado à regulação do pH e acidificação do pH urinário: existe uma enzima (anidrase carbônica) que catalisa a reação de hidratação do CO2 para formar ácido carbônico. Esse ácido se dissocia em hidrogênio e bicarbonato em meio aquoso. Esse bicarbonato precisa ser reabsorvido em symport com o sódio.
O hidrogênio é secretado em troca do sódio.
#Transportador de Hidrogênio isoforma 3: 👆🏼
Esse Hidrogênio não precisa vir necessariamente do ácido carbônico. 
Os aa, após serem filtrados, são reabsorvidos por um cotransportador com o sódio. Se for peptídeos maiores(em caso de lesão glomerular/ Descamação celular), eles vão se ligar a receptores e ativa-se um mecanismo complexo de ativação por atp por endocitose. 
#Transportador de cloreto em troca de uma base: ocorre na segunda metade do Túbulo proximal.
Tem também a absorção de cloreto de sódio pela via paracelular.
*Gráfico* 
[Íons] primeira metade do Túbulo contornado proximal: 
Osmolaridade do sódio constante. Devido ao fato dessa região ser permeável a solutos e água, sendo a osmolaridade isosmótica ao plasma. 
Sódio é constante devido ser o principal determinante da osmolaridade no fluido tubular. Assim, a água tende a seguir o sódio. [Sódio] no fluido tubular entra em equilíbrio com a [sódio] no interstício, que por sua vez, entra em equilíbrio com a [sódio] no plasma.
Cloreto: o fluido que está sendo absorvido e o cloreto se concentra no túbulo. Pois, na primeira metade do túbulo contornado proximal não tem absorção de cloreto. A absorção de cloreto diminui ao longo do Túbulo.
Fino descendente da alça de Henle: permeável somente a água. Células nesta região são pavimentosas, não tem mecanismo de transporte.
Espesso ascendente da alça de Henle: absorve sódio, cloreto, potássio... impermeável a água!!!!
Fluido tubular ficará hiposmótico em relação ao plasma. 
#Expressa anidrase carbônica, formação do ácido carbônico que se dissocia em hidrogênio. Esse Hidrogênio é secretado em troca do sódio. Bicarbonato será reabsorvido em co transporte com o cloreto.
#Transportador tríplice: transporta 1 íon sódio, 1 íon potássio e 2 ions cloreto. É um transportador eletroneutro (estabilidade elétrica da membrana é mantida). Assim, o sódio é reabsorvido por meio da bomba de sódio e potássio, o cloreto pode sair por canais de vazamento e o potássio pode sair em symport com o sódio.
*Esse transportador é importante porque ele é inibivel pela classe dos diuréticos de alça (furosemida). Consequência: quando bloqueado, o sódio deixa de ser absorvido nesse segmento, e os segmentos mais distais do néfron não conseguem compensar. E aí o sódio é eliminado na urina, mas por ser muito ativo, o sódio acaba levando muita água. Daí o efeito diurético.
Com o tempo, esse efeito diurético diminui, pois o indivíduo se adapta, isto é, a célula expressa uma outra isoforma da proteína, que não é inibivel pela furosemida.
Porção inicial do Túbulo contornado distal: também permeável somente a solutos. O fluido tubular ficará hiposmótico em relação ao plasma, devido aos transportadores das células tubulares pegarem os solutos e transportando-os até o interstício, que entra em equilíbrio osmótico com o plasma. Porém, a água fica retida no Túbulo diluindo o fluido do Túbulo.
#Co Transporte sódio-cloreto. O sódio entra na célula por meio do seu gradiente eletroquímico, e leva consigo através da atividade do transportador, o íon cloreto. O cloreto, se precisar, sai por um canal de vazamento ou em symport e o sódio passa para o interstício com a bomba de sódio e potássio.
Porção final do Túbulo contornado distal e ducto coletor: absorve cloreto de sódio, bicarbonato… é permeável a solutos e só será permeável à água se houver vasopressina (as células tubulares só expressarão aquaporinas caso a vasopressina estimule os receptores via 2 dessas células). 
Células principais, células intercaladas alfa (apresenta receptores nucleares do tipo MR1 {aldosterona} produzido na zona glomerulosa da adrenal. Ela age promovendo a expressão de uma proteína e sua inserção na membrana plasmática. Essa proteína contém um poro central que constitui um canal epitelial de vazamento para o sódio{ENAC}. Permite, assim, a entrada de sódio direto para essa célula sob o gradiente eletroquímico. Além disso, promove a acidificação do pH urinário), e células intercaladas beta (Promove a secreção de base, ativada em uma situação de alcalose. Bicarbonato será secretado para o íon tubular em cotransporte com o cloreto e o H é reabsorvido).
Mecanismo das células intercaladas alfa: reabsorção do bicarbonato em troca do cloreto, para conseguir tamponar a acidose. Além disso, essas células têm que eliminar ácido para corrigir o pH: bomba de prótons e um anti-port. 
Função da alça de Henle
Mecanismo de contracorrente multiplicador: no segmento descendente se absorve água e o ascendente se absorve soluto que através do interstício, um segmento influencia a atividade do outro.
Imaginemos que:
•Se os dois mecanismos fossem permeáveis a água e solutos: o segmento fino descendente ia entrar em equilíbrio com o interstício que ia entrar em equilíbrio osmótico com o segmento espesso ascendente.
•Se o segmento espesso ascendente se torna impermeável a água com certos transportadores: que promovem reabsorção de solutos. Tira do fluido tubular e coloca no interstício. Ou seja, diminui a osmolaridade do fluido tubular.
•Se o segmento fino descendente for permeável somente a água, a água passa do fluido tubular para o interstício para equilibrar a osmolaridade.