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Documento descargado de http://www.elsevier.es el 26/11/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier medio o formato. Actas Urol Esp. 2013;37(3):129---134 Actas Urológicas Españolas www.elsevier.es/actasuro ARTÍCULO ORIGINAL Músculo liso intrarrenal: histología de una compleja máquina urodinámica L.F. Arias ∗ y N. Ortiz-Arango Grupo PRYT, Departamento de Patología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia Recibido el 20 de enero de 2012; aceptado el 11 de mayo de 2012 Disponible en Internet el 20 de julio de 2012 PALABRAS CLAVE Pelvis renal; Músculo liso; Histología renal; Médula renal KEYWORDS Renal pelvis; Smooth muscle; Renal histology; Renal medulla ∗ Resumen Objetivo: Conocer mejor la disposición microscópica de los haces de músculo liso que hay dentro del parénquima renal humano, su distribución y relaciones anatómicas, intentando hacer una reconstrucción de este sistema muscular. Métodos: Cinco riñones humanos de adultos y un riñón fetal fueron procesados in toto con cortes transversales cada 300 m. En los cortes histológicos identificamos las fibras musculares lisas, tratando de determinar su inserción, recorrido y relación anatómica con otras estructuras del tejido renal. Resultados: Hay haces de fibras de músculo liso con espesor variable paralelas a los bordes de las pirámides medulares, haces que tratan de rodear la médula en espiral y haces que acompañan a vasos arciformes, siendo estos últimos los más abundantes y fáciles de identificar. Estos grupos de fibras musculares no tienen un sitio de inserción preciso y constante, su periodicidad no es homogénea y no son una extensión directa del músculo de la pelvis renal, aunque algunos haces están en contacto con él. Más inusuales e inconstantes son las pequeñas fibras musculares no asociadas a vasos en la corteza renal y, excepcionalmente, en el intersticio de la médula. Conclusión: Hay un complejo sistema microscópico de fibras musculares lisas que bordean parcialmente la médula y que se relaciona con el músculo de la pelvis renal, sin ser una continuación directa de este. Aunque este pequeño sistema muscular es poco reconocido, podría ser muy importante en urodinamia. © 2012 AEU. Publicado por Elsevier España, S.L. Todos los derechos reservados. Intrarenal Smooth Muscle: Histology of a Complex Urodymamic Machine Abstract Objective: To know better the microscopic arrangement of the bundles of smooth muscle in the human renal parenchyma, their distribution and anatomical relationships, trying to make a reconstruction of this muscular system. Autor para correspondencia. Correo electrónico: [email protected] (L.F. Arias). 0210-4806/$ – see front matter © 2012 AEU. Publicado por Elsevier España, S.L. Todos los derechos reservados. http://dx.doi.org/10.1016/j.acuro.2012.05.004 Documento descargado de http://www.elsevier.es el 26/11/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier medio o formato. 130 L.F. Arias, N. Ortiz-Arango Methods: Five adult human kidneys and one fetal kidney were processed ‘‘in toto’’ with cross sections every 300 m. In the histological sections we identify the smooth muscle fibers trying to determine its insertion, course and anatomical relationship with other structures of the kidney tissue. Results: There are bundles of smooth muscle fibers of variable thickness parallel to the edges of the medullary pyramids, bundles that surrounding the medulla in a spiral course, and bundles that accompany arcuate vessels, the latter being the most abundant and easy to identify. These groups of muscle fibers do not have a precise or constant insertion site, their periodicity is not homogeneous and they are not a direct extension of the muscle of the renal pelvis, although some bundles are in contact with it. There are also unusual and inconstant small muscle fibers no associated to vessels in the interstitium of the cortex and, exceptionally, in the medulla. Conclusion: There is a complex microscopic system of smooth muscle fibers that partially surround the renal medulla and are related to renal pelvic muscles without a direct continuity with them. Although this small muscular system is under-recognized, could be very important in urodynamics. © 2012 AEU. Published by Elsevier España, S.L. All rights reserved. Introducción Desde hace muchos años se sabe que hay un pequeño sistema muscular intrarrenal, con una distribución y extensión no muy bien descritas, que es importante en su fisiología. Las contracciones rítmicas de la pelvis renal, y probablemente de los músculos intrarrenales, generan ondas peristálticas que vacían la papila; esta contracción rítmica desplaza la sangre a compartimentos más externos de la médula o a la corteza renal, y el líquido intratubular sale a la luz de los cálices o retrocede a porciones tubulares más proximales1 . En algunos animales se ha documentado que en la pared de la pelvis y en los cálices hay dos capas musculares, una interna que se inserta cerca de la unión de la pelvis con la base de la papila y se continúa con el músculo liso ureteral, y una externa que cubre solo la pelvis, terminando en la unión con el uréter2 . En riñones humanos se considera que las fibras externas se extienden hacia el parénquima perimedular o se continúan acompañando vasos arciformes1 . Aunque la nomenclatura de estos músculos intrarrenales es imprecisa, a las fibras que se continúan desde la capa muscular externa de los cálices hasta el parénquima renal Narath las denominó musculus levator fornicis3 , a un anillo de fibras que tienden a rodear en espiral la médula Henle lo llamó Ringmuskel der Papille4 y a las fibras que acompañan vasos arciformes Puigvert las denominó «fibras peripiramidales»5 . En los cálices hay una serie de extensiones en forma de hendiduras, las cuales son muy variables en diferentes mamíferos, desde una forma simple de embudo hasta muy elaboradas extensiones y ramificaciones de la pelvis o de los cálices, con pequeños sacos y fórnices secundarios6 . En riñones humanos los fórnices son pequeños y difíciles de localizar en especímenes macroscópicos; estos fórnices se reconocen mejor en urografías con contraste7 . La contracción de las fibras musculares intrarrenales produciría cierto grado de variación en la forma y elongación de cálices y fórnices, lo que podría ser importante en el flujo urinario y en el movimiento hidroelectrolítico medular8 . Las características anatómicas y la distribución de estos músculos intrarrenales no han sido muy estudiadas, y no conocemos con certeza su disposición. En cortes histológicos es frecuente encontrar haces de músculo liso de grosor variable y en diferentes localizaciones, usualmente cercanas a la unión córtico-medular. Con el objetivo de conocer mejor la disposición anatómica de estas fibras musculares y su relación con otras estructuras del parénquima renal, estudiamos riñones humanos intentando hacer una reconstrucción de este complejo sistema muscular autónomo. Material y métodos Cinco riñones de adultos y un riñón fetal fueron procesados in toto para el presente estudio. Todos provienen de autopsias clínicas en pacientes sin enfermedad renal; la causa de muerte fue sepsis en tres de ellos (dos mujeres de 34 y 47 años y un hombre de 24 años), infarto agudo de miocardio (hombre de 57 años), hemorragia intracerebral por ruptura de aneurisma (hombre de 58 años) y el restante fue un mortinato con edad gestacional de 36 semanas, sufrimiento fetal agudo, peso de 3.400 g y sin malformaciones. Procesamiento de los especímenes Después de una adecuada fijación en formalina tamponada, todos los riñones fueron seccionados transversalmente: cortes cada 3 mm. En riñones de adultos se hizo previamente un corte longitudinal (coronal) desde la convexidad hasta el hilio, de tal manera que cada corte transversal quedó dividido en dos mitades, facilitando así su acomodación en casetes, posterior inclusión en parafina y la realización de los cortes histológicos con microtomo. La numeración de cada fragmento transversal de 3 mm fue consecutiva desde el primero en el polo superior (#1) hasta el último en el polo inferior (#X); cada uno de estos números se subdividía en «a» para la mitad anterior del fragmento y «b» para la mitad posterior, desde el #1a, #1b, y así sucesivamente hasta los números #Xa y #Xb. En el riñón de mortinato se hizo de la misma manera, excepto que no se dividió longitudinalmente en dos mitades. El número total de fragmentos (o bloques incluidos en parafina) en riñones de adulto varió entre 58 y 74; en el riñón fetal el número de fragmentos fue de 8. De cada bloque de tejido en parafina se obtenía un primer corte con el microtomo (el primero que saliese Documento descargado de http://www.elsevier.es el 26/11/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier medio o formato. Músculo liso intrarrenal: histología de una compleja máquina urodinámica 131 completo) y cortes sucesivos cada 300 m, para así obtener cortes cada 0,3 mm de todo el órgano. Los cortes histológicos fueron realizados con un espesor de 4 m y teñidos de manera convencional con hematoxilina-eosina. Estudio histológico En todas las secciones histológicas buscamos haces o fibras musculares lisas que no fuesen parte de paredes de vasos, haciendo especial énfasis en el tejido medular, unión corticomedular, tejido intersticial adyacente a los cálices y en el tejido conectivo cercano a paquetes vasculonerviosos. Después de localizar estos haces, los seguimos en cortes sucesivos (anteriores y posteriores) para determinar su origen o inserción y su dirección. En algunos casos en los que el haz muscular se evidenció en la última sección del respectivo bloque, obtuvimos nuevos cortes para tinción con tricrómico de Masson y plata-metenamina. En algunos casos hicimos inmunohistoquímica para actina de músculo liso (clone 1A4, Dako, Carpinteria, Estados Unidos) para una mejor localización de las fibras musculares. Resultados En todos los casos se identifican con facilidad haces musculares lisos adyacentes a vasos en la unión córtico-medular (vasos arciformes). Estos haces son variables en grosor y longitud, algunos alcanzan hasta la base de la pirámide medular, y otros terminan gradualmente en la porción ascendente de estas pirámides (fig. 1). En pocos casos algunas fibras acompañan, en un tramo variable, las primeras ramificaciones de las arterias o venas arciformes en la corteza. Hay haces longitudinales de músculo liso en el intersticio de la unión córtico-medular, no adyacentes a vasos arciformes, paralelos a los lados de las pirámides medulares, y van desde la base de la papila hasta la base de la médula externa; las primeras fibras surgen en la zona de la unión de la pared de cálices o fórnices con el parénquima renal. También tienen un espesor variable y no son láminas o Figura 1 Haces de músculo liso acompañando vasos arciformes (flechas). Son los haces de músculo liso intrarrenal más abundantes y fáciles de identificar. Hematoxilina-eosina, aumento original, x100. Figura 2 Grupos de fibras musculares lisas perimedulares. Algunos discurren paralelos a sus bordes, entre la unión córticomedular, y otros tienen una dirección oblicua, como en espiral alrededor de la médula. Hematoxilina-eosina, aumento original, x200. sábanas continuas, sino pequeños haces sin una periodicidad constante; en muchos cortes no logran detectarse. Otros haces musculares en la unión córtico-medular tienen una dirección oblicua, como tratando de rodear la médula en espiral. Sin embargo estos haces no son circunferenciales, tienen un espesor variable y su comienzo y final es difícil de determinar con precisión, van surgiendo y desapareciendo paulatinamente en los cortes seriados, sin un sitio anatómico preciso donde insertarse (fig. 2). El espesor de estos haces de fibras varía, ya que los que se encuentran paralelos a los lados de la pirámide medular y los que tratan de rodearla en espiral tienen un grosor hasta de aproximadamente 80 micras, y los que acompañan a vasos arciformes suelen ser un poco más gruesos: hasta 200 micras aproximadamente. En muchos cortes histológicos estos pequeños haces aparecen como grupos de solo unas cuantas fibras musculares de espesor: hasta de 2 o 3 fibras. En nuestro trabajo con cortes cada 300 micras no podemos determinar con exactitud la periodicidad de estos haces musculares, dado que es posible que muchos cortes quedasen en zonas interfasciculares. Las fibras que acompañan a los vasos arciformes y las que discurren paralelas a los bordes laterales de la pirámide medular llegan hasta la unión de la pared de los cálices con el tejido renal, y algunos grupos musculares están en contacto con el músculo calicial; sin embargo, en muchos cortes no se evidencia una continuidad directa, hay una transición gradual, con tramos que aparecen desprovistos de fibras musculares o estas son muy delgadas, con una o dos hileras de células musculares (fig. 3). Más inusual fue encontrar haces de fibras musculares lisas dentro del parénquima renal en localizaciones diferentes a la unión córtico-medular, y sin relación con arterias o venas. Estas fibras se ven en la corteza, perpendiculares a la unión córtico-medular y extendiéndose en un tramo variable hacia su parte externa, usualmente unos pocos milímetros. En un riñón de adulto estos haces fueron tan frecuentes que se identificaron en 12 de los 74 fragmentos, varios de ellos extendiéndose más de 1 cm desde la unión córtico-medular y llegando hasta la corteza externa Documento descargado de http://www.elsevier.es el 26/11/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier medio o formato. 132 L.F. Arias, N. Ortiz-Arango musculares que acompañan a vasos arciformes surgen también en la zona de unión de los cálices o de los fórnices con el parénquima renal, y se extienden en gran parte del recorrido de estos vasos, algunos llegando hasta ramificaciones intracorticales cercanas a la base de la pirámide medular; estos grupos musculares son los más abundantes, constantes y fáciles de identificar (véanse los esquemas en las figuras 5 y 6). Más inusual, irregular en su distribución y grosor, y al parecer con variación entre individuos, es la presencia de pequeños haces de músculo liso intracortical, adyacentes a la unión córtico-medular y no asociados a paquetes vasculares. Excepcionalmente pequeños grupos de fibras musculares pueden identificarse en el intersticio de la médula externa. Estos diferentes haces musculares no muestran continuidad ente sí y surgen o se pierden gradualmente. Figura 3 En algunos cortes puede verse el músculo liso intrarrenal (perimedular o perivascular) llegando hasta la unión con la pared del cáliz o del fórnix (flechas delgadas), sin embargo no hay una continuidad directa con el músculo calicial, con tramos desprovistos de células musculares, o solo hay una o dos hileras de células (flechas cortas y anchas). Hematoxilinaeosina, aumento original, x100. (fig. 4A). En los casos restantes estos haces fueron muy inusuales y pequeños, midiendo menos de 80 micras de espesor y con una longitud menor a los 3 mm. En 2 casos de riñón de adulto se identificó ----solo en un fragmento de cada uno---un pequeño haz muscular intramedular, en contacto con la unión córtico-medular y penetrando en la médula externa aproximadamente 3 mm, compuesto por 2 a 4 células de espesor (fig. 4B). Intentando hacer una reconstrucción de este sistema muscular encontramos que en la unión de las paredes pielocaliciales con el parénquima renal surgen irregularmente y en tramos, con periodicidad desconocida, haces de fibras con espesor variable, paralelas a los bordes de las pirámides medulares. Desde la base de la papila y hasta la base de la pirámide medular se identifican otros haces que tratan de rodearla en espiral, también con una periodicidad indeterminada y sin lograrse identificar círculos completos. Estos haces en espiral comienzan y terminan gradualmente, sin sitios anatómicos específicos de inserción. Los haces Discusión La presencia de pequeños grupos de fibras musculares lisas en biopsias de tejido renal es un hallazgo frecuente, pero la naturaleza de estas fibras es poco descrita en los textos de Urología, Histología o Nefrología. Solo algunos textos mencionan estas estructuras musculares y su nomenclatura no es homogénea. La falta de claridad sobre estos grupos de fibras musculares nos llevó a hacer este intento por reconstruir la anatomía de esta «maquinaria muscular» que resultó más compleja de lo que esperábamos. Nuestro trabajo estuvo centrado en la identificación anatómica de estas fibras, pero a partir de esta reconstrucción podemos acercarnos a su posible función, teniendo en cuenta algunos trabajos previos sobre fisiología. La disposición de estos grupos de fibras musculares sugiere que los que rodean parcialmente algunas porciones de la médula, en forma espiral, comprimirían su parte externa y base de la papila como «ordeñándola»4 . Las fibras que acompañan a vasos arciformes y las que discurren paralelas a las pirámides medulares, sin relación con vasos, probablemente contribuyen a desplazar o elevar la porción más intrarrenal de cálices y fórnices y a comprimir la médula. Piugvert denominó «fibras peripiramidales»5 a los grupos de células musculares adyacentes a arterias y Figura 4 A. Haces de fibras musculares lisas intracorticales, sin relación con arterias o venas. Estos son poco frecuentes y usualmente pequeños. En un caso de riñón de adulto fueron más abundantes y prominentes, como puede verse en la imagen. Hematoxilina-eosina, aumento original, x100. B. Pequeños grupos de fibras musculares lisas pueden verse muy ocasionalmente en la médula externa (flechas). Desconocemos su función, pero posiblemente contribuyan a la función de los otros grupos de fibras musculares intrarrenales. Hematoxilina-eosina, aumento original, x400. Documento descargado de http://www.elsevier.es el 26/11/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier medio o formato. Músculo liso intrarrenal: histología de una compleja máquina urodinámica 133 Figura 5 A. Esquema de un corte longitudinal del riñón; los vasos arciformes bordean las pirámides medulares. Muchos de estos vasos (no todos) se acompañan de pequeños haces de músculo liso. B. Representación de un corte transversal de la pirámide medular, aproximadamente como se encontraría en el cuadro demarcado en A. En cortes histológicos podemos encontrar fibras musculares lisas longitudinales acompañando vasos (izquierda del esquema) o fibras longitudinales sin vasos, o fibras en corte transversal o en corte oblicuo (derecha de la pirámide medular). venas arciformes, y lo que Narath llamó musculus levator fornicis3 probablemente incluye grupos de fibras musculares asociados a vasos arciformes y otros grupos de fibras paralelas a la médula, sin relación con estos vasos3 . Estas fibras musculares, independientemente de si están asociadas o no a vasos, de si tratan de rodear la médula o de si están Figura 6 Esquema representando cómo se vería la periferia de las pirámides medulares, con haces de músculo que la bordean en su porción externa (unión córtico-medular). La mayoría de fibras longitudinales surgen en la unión de cálices con el parénquima renal y acompañan vasos sanguíneos, otras no se acompañan de vasos y otras discurren oblicuas, como tratando de rodear la médula, sin formar círculos completos. paralelas a sus bordes tendrían una función sinérgica. Quizá el término para denominar estos haces musculares podría ser el mismo para todos: «músculo liso intrarrenal», «músculo liso perimedular», «músculo elevador de los fórnices»3 o «músculo peripiramidal»5 . No está completamente entendida la fisiología de este sistema muscular, pero trabajos previos en animales y humanos9---13 nos han permitido conocer muchos aspectos de su funcionamiento. En humanos se detectan cerca de 2 a 3 contracciones peristálticas por minuto en la pelvis renal10 ; se cree que estas contracciones son controladas por un marcapasos situado en la unión de la pared de la pelvis con el tejido conectivo del riñón14 . Las contracciones peristálticas de las fibras peripiramidales cercanas a vasos arciformes o músculo «elevador de los fórnices» y del anillo de músculo liso que rodea parcialmente la base de cada papila, comprimen la médula y estrechan el espacio urinario adyacente; estas contracciones se continuarían luego hasta la pelvis renal y al uréter3,5 . En hámsteres se ha determinado que la velocidad de esta onda peristáltica es de cerca de 1,6 mm/segundo1 . Estas contracciones periódicas vacían los túbulos medulares y capilares peritubulares, y aumentan la presión del intersticio medular. En la punta de la papila, la cual está revestida por urotelio, no hay músculo. Durante la relajación la papila es más corta y ancha, la boca de los conductos colectores en la punta de la papila está abierta y la orina fluye lentamente. La pared de los cálices contribuye en la generación de esta compresión papilar. Las fuerzas de contracción peristáltica mueven la orina no solo hacia la parte final de los conductos colectores, sino también hacia las células de estos conductos; la presión negativa intersticial en la fase de relajación moviliza agua desde las células epiteliales al intersticio; finalmente, desde el intersticio, el agua y otras partículas se desplazan a capilares peritubulares que tienen menor gradiente hidrostático y osmótico15 . La matriz intersticial es como un gel viscoso elástico y se propone que puede almacenar energía mecánica de las contracciones pielocaliciales por Documento descargado de http://www.elsevier.es el 26/11/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier medio o formato. 134 compresión directa, sin necesidad de generar altas presiones hidrostáticas, y puede utilizar esta energía para bajar la presión intersticial después de cada contracción para dirigir la salida de agua de la porción descendente del asa de Henle; este proceso incrementaría la osmolaridad luminal por encima de la del intersticio, ayudando a aumentar la concentración de la orina6,16 . Desconocemos la función de las pocas fibras que se encuentran en el intersticio cortical y de las excepcionales fibras en el intersticio medular. Podría tratarse de haces aislados que contribuyen a la función de las fibras peripiramidales o músculo elevador de los fórnices; es posible que estas fibras sean una extensión de estos músculos. En este trabajo fuimos muy cuidadosos en la evaluación de estos haces aislados, porque suponíamos al inicio que estarían asociados a vasos que no aparecían en el corte, sin embargo con múltiples cortes seriados adicionales pudimos comprobar que no estaban acompañando dichos vasos y, por lo tanto, no correspondían a fibras perivasculares. En conclusión, hay un complejo sistema microscópico de fibras musculares lisas que bordean parcialmente la médula renal y que se relaciona estrechamente con los músculos de la pelvis renal. Este sistema parece muy importante en urodinamia. Nuestro trabajo permite un mejor acercamiento a la anatomía y nomenclatura de este sistema muscular y abre las puertas para futuros trabajos que permitan entender mejor su fisiología. Conflicto de intereses Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses. Bibliografía 1. Dwyer TM, Schmidt-Nielsen B. The renal pelvis: machinery that concentrates urine in the papilla. News Physiol Sci. 2003;18:1---6. L.F. 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