61 y 62.3. VASCULARIZACIÓN RENAL
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61 RIÑÓN. PARÉNQUIMA RENAL. NEFRONA 62 VASCULARIZACIÓN RENAL Y APARATO YUXTAGLOMERULAR. INTERSTICIO RENAL. VÍAS URINARIAS ESTRUCTURA DEL TEMA: 61 y 62.1. Generalidades. Macroscopía renal. - Corteza. - Médula. 61 y 62.2. Microscopía renal: - Túbulos urinarios. - Intersticio renal. 61 y 62.3. Vascularización. 61 y 62.4. Vías urinarias y vejiga. 61 y 62.1. GENERALIDADES. MACROSCOPÍA RENAL El sistema urinario se compone de los riñones, que son los órganos más importantes de dicho sistema, de unas vías de excreción, que son los uréteres, de un órgano receptor-almacén, que es la vejiga, y de la uretra, que es el conducto evacuador. Las funciones del riñón son varias y se pueden clasificar en endocrinas y exocrinas, de la siguiente manera: - Exocrina: filtración de la sangre para formar orina, regulación del equilibrio hidroelectrolítico, etc. - Endocrina: síntesis de eritropoyetina, renina, etc. Los riñones son órganos pares, situados retroperitonealmente. Están envueltos por una cápsula de tejido conjuntivo de fibras gruesas. En la cara medial se encuentra el hilio, por donde van a penetrar los uréteres, la arteria y la vena renal y la inervación. El uréter, a la altura del hilio se dilata formando la pelvis renal que formará a su vez los cálices mayores (2 ó 3), y estos se dividen en los menores. - 297 - Macroscópicamente, en un corte transversal del riñón, a simple vista, se observa una zona más oscura o parda, que es la corteza renal, y unas zonas más grisáceas que son la médula renal. En esta médula vamos a ver unas estructuras que tienen morfología triangular y que reciben el nombre de pirámides de Malpighio, presentes en un número de 5 a 11. Estas pirámides tienen una base amplia que miran hacia la corteza superficial renal y un ápex que va a drenar a un cáliz menor. Lateralmente, estas pirámides están delimitadas por tejido cortical, las columnas de Bertín. Podemos pues definir el término LÓBULO RENAL, como “una pirámide de Malpighio con el tejido cortical que la rodea, tanto a nivel superficial como a nivel lateral”. Si nos fijamos en esas pirámides, existen unas estrías radiadas que confluyen en el ápex. Estas estrías son los túbulos urinarios o uriníferos. El segmento final va a terminar en el área cribosa. Algunas de estas estrías, a nivel de la base de la pirámide, van a atravesarla y recorren una porción de la zona más superficial, constituyendo las pirámides de Ferrein. Podemos pues definir un LOBULILLO RENAL como “cada una de las pirámides de Ferrein y su continuación en la pirámide de Malpighio”. En el riñón la estructura lobular y lobulillar no se forma a partir de tabiques de tejido conjuntivo. LÓBULO RENAL LOBULILLO RENAL CORTEZA - Córtex corticis, que es una zona muy superficial. - Laberinto: un área entre las pirámides de Ferien. - Columnas de Bertín. MÉDULA - Pirámides de Ferien. - Pirámides de Malpighio. 61 y 62.2. MICROSCOPÍA RENAL Microscópicamente el riñón está constituido por túbulos urinarios y por el intersticio renal, junto con vasos y nervios del intersticio renal. Los túbulos urinarios están constituidos por dos porciones que embriológicamente tienen diferente origen. La primera porción es la nefrona y la segunda porción son los túbulos colectores. TÚBULOS URINARIOS Nefrona: La nefrona es una unidad secretora y excretora de esos túbulos urinarios, mientras que los túbulos colectores solamente se encargan de trasladar solutos. Aproximadamente hay entre - 298 - 1 y 2 millones de nefronas en cada riñón. La nefrona a su vez se constituye por una serie de porciones con funciones muy concretas y un epitelio especializado. La nefrona está constituida por una primera parte: cápsula de Bowman, que junto con los capilares (pelotón vascular) forman el denominado glomérulo renal o de Malpighio. A esta zona le continúa el túbulo proximal (túbulo contorneado proximal y túbulo recto proximal). A este le continúa el túbulo intermedio (con sus segmentos delgados descendente y ascendente). Por último se encuentra el túbulo distal (túbulo recto distal y túbulo contorneado distal). Después de las nefronas aparecen los túbulos de conexión: colectores corticales, colectores medulares y los túbulos colectores de Bellini, que aparecen en la papila renal. Existe otra clasificación para las partes de las nefronas. Al glomérulo renal le seguiría el túbulo contorneado proximal, posteriormente el asa de Henle, que englobaría al túbulo recto proximal, a los túbulos intermedios -delgado descendente y delgado ascendente- y al túbulo recto distal, y por último encontraríamos el túbulo contorneado distal. - 299 - Desde un punto de vista más fisiológico que histológico podemos describir 2 tipos de nefronas: - Nefronas corticales: de asa de Henle corta y se les denomina “perdedoras de sal”. Presentan su glomérulo subcortical. - Nefronas yuxtamedulares: de asa de Henle larga, con vasos rectos y se les denomina “retenedoras de sal”. Su glomérulo se localiza yuxtamedular. Analizando las partes de nefrona y su localización en la corteza y en la médula vemos la siguiente tabla: Corteza renal Médula renal Córtex corticis Laberinto renal y columnas de Bertín Columnas de Ferrein Pirámides de Malpighio No tiene glomérulos. Tiene túbulos contorneados proximales y distales. También aparecen colectores corticales. Encontramos glomérulos con túbulos contorneados proximales y distales, junto con túbulos colectores corticales. Vemos sobre todo porciones gruesas de los túbulos urinarios, tanto descendentes como ascendentes, así como túbulos colectores. Exactamente donde la porción delgada del asa de Henle ascendente se transforma en porción gruesa del asa de Henle ascendente, se produce el paso de la medular interna a la medular externa. Esto hace que la médula externa sea algo más consistente y más oscura que la interna. En la médula externa se encuentran las porciones gruesas del asa de Henle ascendentes y descendentes, y porciones delgadas descendentes. En la médula interna sólo se encuentran segmentos delgados del asa de Henle, tanto ascendentes como descendentes, los llamados segmentos intermedios. Nota: - - Túbulos colectores hay en todas las partes del parénquima renal, así como intersticio. En la médula nunca hay glomérulos. Glomérulo renal: La porción inicial de la nefrona (cápsula de Bowman) contiene la red de capilares formando el glomérulo renal. La cápsula de Bowman se divide en dos partes: o Hoja parietal: porción “libre”. o Hoja visceral: en contacto con las arterias. - 300 - Entre ambas hojas se encuentra en espacio de filtración. Esto hace que podamos señalar un polo vascular del glomérulo renal, justo en el punto donde se produce el cambio de una hoja por otra, que es donde entra la arteriola aferente y sale la arteriola eferente, y un polo urinario del glomérulo renal, que se continúa con el túbulo contorneado proximal. Inicialmente, la cápsula de Bowman era un epitelio plano simple. Esta estructura se conserva en la hoja parietal. Sin embargo, la hoja visceral de la cápsula de Bowman va a transformarse y las células se conocen como podocitos. Estos podocitos tienen morfología estrellada y abrazan a las estructuras vasculares (asas capilares). Forman prolongaciones primarias relativamente gruesas. El cuerpo, donde queda alojado su núcleo, queda alejado del asa capilar y sus prolongaciones primarias van a ir paralelas al asa capilar y aparece lo que se conoce como pedicelos. Con hematoxilina-eosina se observa un núcleo un poco plegado con cromatina laxa y condensada. Tiene filamentos de actina y miosina en sus prolongaciones visibles con técnicas inmunohistoquímicas. Al microscopio electrónico definimos claramente su estructura. Las prolongaciones primarias se intercalan con las del podocito vecino de forma que toda la superficie capilar queda revestida por los pedicelos (pequeñas prolongaciones de los podocitos). Así, toda la superficie capilar queda en relación con los pedicelos. Entre pedicelo y pedicelo hay un diafragma ya que encontramos las hendiduras o fisuras de filtración. La membrana basal es gruesa y grande y es compartida con el endotelio. Tiene una lámina rara externa en relación con los podocitos, una lámina densa y una lámina rara interna en relación con el capilar. Esta membrana basal tiene una carga negativa muy importante y es la verdadera membrana de filtración. Tiene una composición similar a la membrana basal modelo: proteoglicanos, glicoproteínas, laminina, colágeno IV… pero resulta algo más gruesa. La carga negativa se debe al ácido siálico, que se encuentra en la membrana basal y muy próximo a los pedicelos. - 301 - La red capilar son las asas capilares que se originan de la arteriola aferente y se resuelven para emerger como arteriola eferente. La red vascular se constituye por el endotelio, la membrana basal y las células mesangiales intraglomerulares. Las asas capilares están constituidas por células endoteliales fenestradas cuyas fenestras no presentan diafragma. Esos poros miden unos 60-70 nm. Las células mesangiales intraglomerulares van a estar formando como ejes que agrupan las asas capilares. Estas células son estrelladas que también tienen filamentos de actina y miosina. Fisiológicamente responden a la renina y contraen las asas capilares, pero fundamentalmente, sintetizan la membrana basal o mesangio, formada por fibras de colágeno más una matriz intercelular. De hecho, además de sintetizarla y ser contráctiles, son células que pueden fagocitar el detritus que se queda en la membrana basal. Son por tanto células muy importantes. Barrera de filtración renal - Células endoteliales. - Membrana basal: con mucho ácido siálico que da carga negativa. - Hendiduras de filtración con diafragma: con mucho ácido siálico que da carga negativa. - Podocitos - Espacio de filtración inicio de la orina. Los glomérulos suelen medir entre 75 y 100 µm pero pueden llegar a medir unas 200 µm. - Túbulo proximal: Se constituye del túbulo contorneado proximal y con el túbulo recto proximal. Este túbulo es el más largo de toda la nefrona, mide 10-11 mm de longitud y tiene un diámetro de unas 60 μm de amplitud. A lo largo del epitelio, este varía su morfología celular, denominándose a las células con diferentes nombres: S1, S2 y S3. En general, están revestidos por un epitelio simple cúbico, que va a tener un núcleo redondo en posición centro-basal, un citoplasma eosinófilo y a nivel del polo basal vemos un marcado laberinto basal (bastones de Heideinhain) y a nivel apical presentan un borde en cepillo (largas microvellosidades) que da la impresión de que hay un contenido en la luz del túbulo. Al microscopio electrónico se observa el núcleo, el citoplasma con el aparato de Golgi, retículo endoplásmico... A nivel basal predomina el laberinto basal con surcos y crestas que quedan ocupadas por mitocondrias. A nivel apical se encuentran las - 302 - microvellosidades que se continúan con canalículos intracelulares, vesículas y vacuolas. Conforme descendemos por el túbulo proximal, la altura de las microvellosidades de estas células también disminuye, y se van produciendo cambios en la morfología celular: S1 S2 S3. - Túbulo intermedio: El asa descendente disminuye su luz de 60 a 15 μm, bruscamente. Tiene una porción descendente constante, pero hay algunas nefronas que no tienen segmento delgado ascendente, sino que directamente tras pasar la curva del final comienzan con un fragmento grueso ascendente, que suelen ser las nefronas “perdedoras de sal”. Las células del epitelio que recubren este tramo de la nefrona también pueden presentan diferentes morfologías: M1, M2, M3 y M4. En general, las células del asa delgada son células aplanadas, formando un epitelio plano con un núcleo que hace protusión. Tienen los orgánulos típicos de cada célula sin que ninguno sobresalga especialmente. No tienen casi ninguna microvellosidad apical. A continuación encontramos, si aparece, el segmento delgado ascendente, que cuando concluye cambia de diámetro también bruscamente, pasando de 15 a las 60 µm de antes, dando lugar al túbulo distal. - Túbulo distal: Está constituido por tres partes diferenciadas: o Porción recta ancha ascendente. o Porción de la mácula densa. o Porción contorneada. En la porción ancha y la contorneada tiene un epitelio similar. Es un poco más corto que el túbulo proximal y algo más delgado, menor de 60µm. Hay una transición brusca desde la rama delgada del asa de Henle y la porción gruesa de este túbulo. Sus células son cúbicas altas o prismáticas bajas, con núcleo en posición central. En la porción basal tienen laberinto basal, no tan marcado como en la parte proximal, pero también aparecen los bastones de Heideinhain. En la porción apical pueden tener superficies lisas, un único cilio o algunas pocas microvellosidades, sin abundar como en las células del túbulo proximal. No hay canalículos, ni vesículas, ni vacuolas. Hay mitocondrias en el compartimento basal y un aparato de Golgi supranuclear. El túbulo contorneado distal se aproxima al glomérulo, y en la zona donde contacta, generalmente con la arteriola aferente forma la mácula densa. Esta mácula es el primer elemento del aparato yuxtaglomerular, que se forma además de por la mácula densa, por las células yuxtaglomerulares y por las células mesangiales extraglomerurales o células de Lacis. La mácula densa es por tanto, la porción del túbulo distal cuando se aproxima al polo vascular. Este túbulo presenta una estructura que tiene forma de mancha elíptica (70 μm) donde se ven células más altas y más delgadas. Estas células tienen un núcleo más denso que el resto de células. Está situado en una porción más apical porque hay un cambio de polaridad: tiene el aparato de Golgi a nivel basal. Tienen mitocondrias dispersas por el citoplasma, sin laberinto basal. A nivel apical van a presentar múltiples microvellosidades y un cilio-flagelo que tienen función sensorial. Se apoyan en una membrana basal discontinua. Está en contacto con la porción de la arteriola aferente que forma parte del aparato yuxtaglomerular. Informan de la calidad de la orina, de su concentración y composición. Están en relación con la segunda parte del aparato yuxtaglomerular: las células yuxtaglomerulares. Las células yuxtaglomerulares son células se encuentran en la arteriola aferente (aunque también pueden encontrarse a nivel de la arteriola eferente). En la capa media de estos vasos encontramos células musculares lisas, pero cuando forman parte del aparato yuxtaglomerular, estas células musculares fusiformes se transforman en células con morfología epiteloidea, más poligonal. Hay diferentes tipos de células yuxtaglomerulares: o Morfología epiteloidea con algún gránulo PAS positivo y con filamentos de actina y miosina. Son células con un poco de diferenciación yuxtaglomerular. o Morfología más epiteloidea, con más gránulos de renina PAS positivos y con - 303 - pocos filamentos. Si los gránulos son recientes, al microscopio electrónico aparecen con estructuras paracristalinas con forma rectangular, si llevan almacenados algún tiempo son gránulos densos a los electrones. En general, podemos decir que las células son más basófilas al microscopio electrónico. El tercer elemento del aparato yuxtaglomerular son las células mesangiales extraglomerulares o células de Lacis, localizadas en el espacio de Lacis, que es un área más o menos triangular que se forma al confluir la arteria aferente, la eferente y el túbulo distal. En este espacio triangular se encuentran células con características similares a las células mesangiales intraglomerulares (estrelladas, con filamentos de actina y miosina...). Tienen una matriz mesangial extraglomerular sintetizada por estas células mesangiales. La función del aparato yuxtaglomerular es estimular la liberación de renina al torrente sanguíneo. Túbulos colectores: El túbulo colector conector es un túbulo con morfología arciforme que une el túbulo distal con el túbulo colector cortical o medular. Estos túbulos suelen ir confluyendo de dos en dos formando ángulo, primero en la cortical y en la medular externa, y aumentando el calibre progresivamente y la altura. Al final de la medular interna, próximo a la papila, suelen confluir 7 túbulos colectores medulares y forman los túbulos de Bellini que drenan al área cribiforme de la papila en el cáliz menor. A lo largo de estos conductos van a haber dos tipos de células. Forman un epitelio simple revistiendo estos túbulos de células que progresivamente se transforman de cúbicas altas a prismáticas. - Células I u oscuras: Presentan unos núcleos redondos de cromatina laxa. Tienen un citoplasma intensamente eosinófilo debido a que tienen muchas mitocondrias hinchadas. Presenta alguna microvellosidad apical y algún surco o invaginación a nivel basal. - 304 - - Células P o claras: Van aumentando su número progresivamente, sobre todo a nivel de los túbulos de Bellini. Tienen un núcleo de cromatina más condensada y no tienen ninguna predominancia de ningún orgánulo en el citoplasma, que es más pálido. Tienen escasas microvellosidades, si las tienen, ya que presentan cara apical (luminal) lisa y escasas invaginaciones basales. En el túbulo conector, además de las células I y las células P hay células tipo túbulo distal (células TD) con laberinto basal… y células tipo túbulo conector (células TC) que quedan intermedias y que están en tránsito con las células TD y las células I. INTERSTICIO RENAL Ocupa un 7% del tamaño del riñón, junto con un 6% de los vasos y nervios. Fundamentalmente, el intersticio renal se encuentra en la médula más que en la corteza. Va a estar constituido por: - Células: hay una pequeña diferencia entre las células de la cortical y las de la médula. o Células intersticiales corticales: se han identificado dos formas: Formas fibroblásticas o tipo fibroblasto: son unas células alargadas, a veces estrelladas, con unos núcleos ovoides, un citoplasma eosinófilo. Sintetizan la sustancia intercelular. Al microscopio electrónico presentan un retículo endoplásmico con un material denso en su interior. Sintetizan prostaglandina E2. Formas mononucleadas: son tipo linfocitos, redondeadas, con un núcleo bastante prominente. Pueden ser células del sistema monocito macrófago. o Células intersticiales medulares: se han identificado 3 tipos: Tipo I: Son células fusiformes tipo fibroblasto, estrelladas. Sintetizan una sustancia que se denomina médulo-lipina (antihipertensiva). Presentan pequeñas vesículas que contienen dicha sustancia. Tipo II: Son células semejantes a las mononucleadas de la cortical. Son redondas, del sistema monocito macrófago. Tipo III: Son pericitos. Son células que se disponen en relación con los vasos rectos, perpendicularmente. Tienen filamentos actina-miosina. - Sustancia intercelular: fibras de colágeno y sustancia fundamental formada por proteínglicanos y glicoproteínas. 61 y 62.3. VASCULARIZACIÓN RENAL La arteria renal entra por el hilio renal y se divide en 2 ramas, anterior y posterior, que a su vez se dividen en ramas segmentarias, y éstas en lobares, que son las que recorren los laterales de las pirámides de Malpighio. Estas arterias lobares se dividirán en arterias arciformes, de las que salen las interlobulillares, que recorren el exterior de las pirámides de Ferrein. De estas arterias ya salen las arterias aferentes, que tras formar el pelotón vascular se resuelve en la arteria eferente, que es un vaso porta, porque dará otro plexo capilar. Según la localización da: - Sistema capilar cortical. - Vasos rectos (sistema capilar medular). La porción descendente de los vasos rectos es un poco más ancha y es de endotelio continuo. La porción ascendente de los vasos rectos es más estrecha y el endotelio tiene fenestras. - 305 - Los vasos rectos ascendentes continúan hasta la unión yuxtamedular, donde forman las venas para resolver el plexo capilar. Las venas se denominan estrelladas, radiales y de aquí en adelante reciben los mismos nombres que las arterias. 61 y 62.4. VÍAS URINARIAS Y VEJIGA Las vías urinarias presentan un epitelio de revestimiento que se denomina urotelio, epitelio de transición o epitelio polimorfo, sostenido sobre una pequeña lámina propia más o menos grande. La submucosa se denomina lámina propia. Aparece también una capa muscular que tiene a su vez 2 capas, una longitudinal interna y una circular externa, aunque en la vejiga hay una capa muscular intermedia que es oblicua. Por encima de ella, uréter y vejiga tienen serosa, o adventicia, en el caso de que ese tejido conjuntivo se continúe con el de otra estructura. En los cálices menores hay de 2 a 3 células epiteliales, en la pelvis y en los cálices mayores hay de 3 a 4, en los uréteres de 4 a 5. En la vejiga parece que hay de 2 a 3 células, pero cuando está depleccionada parecen haber 8 – 9 capas de células. El urotelio se caracteriza porque aparecen 3 tipos celulares: células basales, que son las más bajitas, con morfología triangular; las células parabasales o en raqueta, y las células de Dögiel, que son las más superficiales, que pueden tener más de un núcleo y tienen citoplasma intensamente eosinófilo sobre todo a nivel apical (perimembranario). A microscopio electrónico estas células tienen algunas características: - Tiene zonas rígidas de membrana y zonas de membrana más móvil, que le otorga un aspecto de acordeón. En realidad, esta membrana rígida tiene más proteínas en su hemimembrana externa y un reticulado hexagonal por debajo de la membrana que le da rigidez. Esto es importante para la permeabilización del agua. - También tienen cisternas aplanadas en el citoplasma perimembranario, que se incorporan a la membrana celular en caso necesario. En el uréter el tejido conjuntivo forma una luz cestoneada porque forma repliegues. Por fuera quedan las células musculares en 2 capas: longitudinal interna y circular externa, y más exteriormente la serosa, de tejido conjuntivo. - 306 - En la vejiga hay que destacar la presencia del trígono vesical, y también la presencia de esfínteres que son concentraciones de músculo liso circular. Por último mencionar la uretra, que es la última parte del aparato urinario y que se estudiará en los temas de genitales masculinos y femeninos. - 307 -
