Anatomia Renale

 

anatomia renale

 

 

I nefroni del rene nell’uomo hanno una lunghezza media da 50 a 55 mm.

Quei nefroni che iniziano da glomeruli situati nella zona corticale più vicina alla midollare (glomeruli iuxtamidollari) hanno anse di Henle più lunghe.

In ciascun rene vi sono probabilmente 1.300.000 nefroni. La lunghezza totale di tutti i tubuli di ambedue i reni è di circa 110 km.

Il nefrone del rene umano è costituito di 4 parti principali:

  • Corpuscolo renale o del Malpighi, che contiene il glomerulo
  • Tubulo contorto prossimale
  • Ansa di Henle
  • Tubulo contorto distale

 

 

corpuscolo renale

 

Il corpuscolo renale è costituito da una rete di capillari, più l’epitelio che lo ricopre, più l’estremità cieca dilatata del tubo epiteliale nella quale si insinua la rete capillare ricoperta da epitelio. L’epitelio si divide in lamina viscerale o epitelio glomerulare (ricopre nel suo insieme il gomitolo di capillari) e lamina parietale o epitelio capsulare. Lo spazio tra essi compreso è la capsula di BowmannApparato iuxtaglomerulare: sono cellule della tonaca media dell’arteriola afferente dei glomeruli. Sono cellule muscolari lisce modificate e contengono corpi densi e filamenti contrattili. Sono in primo luogo cellule di natura endocrina: sintetizzano  renina che viene immagazzinata in granuli. L’esocitosi della renina avviene come risposta ad una caduta nella concentrazione dei sali( inizialmente rilevata nel lume della macula densa) o della pressione sanguigna (rilevata nella parete dell’arteriola afferente). La posizione dell’ Apparato iuxtaglomerulare ha diverse particolarità: si trova solo nella parete delle arteriole  afferenti. Nel punto dove esso è presente non c’è lamina elastica interna dell’arteriola e pertanto le cellule dell’ apparato iuxtaglomerulare sono in stretto contatto con l’endotelio. Sono in rapporto molto stretto con la macula densa. La macula densa è una concentrazione di cellule tra il vaso afferente e il peduncolo del nefrone. Agisce come sensore per i sali dell’ apparato iuxtaglomerulare.

 

 

 

apparato Iuxtaglomerulare Capsula di Bowman

 

Il mesangio è la regione centrale del glomerulo che agisce come una intelaiatura di sostegno per i capillari.

E’ formata da cellule del mesangio, dotate di prolungamenti, incluse in una matrice amorfa simile come morfologia e composizione alla membrana basale del glomerulo (GBM).

Le cellule del mesangio svolgono una funzione importante nel conservare l’integrità della membrana basale del glomerulo e quindi l’integrità della barriera di filtrazione. Esse fagocitano i componenti invecchiati della GBM e conservano lo spessore di questa struttura. Nell’adulto i componenti della lamina basale sono sintetizzati soprattutto sul versante epiteliale dei podociti e si muovono lentamente verso la regione endoteliale del mesangio dove si svolgono la fagocitosi e la degradazione. La vita media del proteoglicano è di 7 giorni, quella del collagene superiore a 100 giorni.

Le cellule mesangiali possono anche ripulire la lamina basale da materiali che provengono dal plasma che aderiscono e non filtrano attraverso di essa, come ad es. i complessi antigene-anticorpo.

Le cellule del mesangio sono anche in grado di contrarre i loro prolungamenti in risposta ad ormoni come angiotensina II.

La fine struttura del glomerulo

I capillari glomeruli presentano un endotelio fenestrato. I pori sono regolarmente disposti e vicini tra di loro. Non sono tutti della stessa ampiezza ma misurano in media 0,1 micron di diametro.

Le cellule epiteliali della lamina viscerale della capsula di Bowmann sono denominati podociti. Sono cellule particolari fornite di molti processi applicati alle membrane basali dei capillari ma non forniscono ai capillari un rivestimento continuo. Il corpo di un podocita, la parte che contiene il nucleo, è separato dai capillari da uno spazio sub podocitico che contiene filtrato glomerulare. Dal corpo si dipartono numerose braccia citoplasmatiche da cui si dipartono processi minori(pedicelli) che terminano sui capillari con dei piedi, le cui suole sono saldamente inserite sulle membrane basali dei capillari. I pedicelli che si estendono da un podocito si interdigitano con quelli di altri podociti. Lo spazio di 20-30 nm fra pedicelli adiacenti è attraversato da un diaframma, che costituisce l’ultima barriera che il plasma incontra dopo aver attraversato l’endotelio.

endotelio

 

 

 

podocita

 

 

spazio di Bowman

 

 

 

sezione renale

 

 

I tubuli renali

La parte tubulare le rene ha la funzione principale di riassorbire selettivamente i componenti metabolicamente utili del filtrato glomerulare lasciando che i prodotti finali tossici del metabolismo siano escreti come urina. I tubuli svolgono anche una funzione di secrezione eliminando farmaci e secernendo ioni quando questi superano i livelli fisiologici.

TUBULO PROSSIMALE

Il tubulo prossimale riassorbe la maggior parte dei componenti del filtrato che hanno un significato nutritizio: glucosio, ioni, aminoacidi. Queste sostanze dal lume sono trasportate attraverso l’epitelio ed

immesse nei capillari.

L’epitelio dei tubuli prossimali è un epitelio semplice cubico. Sia la regione apicale che quella latero basale delle cellule presentano modificazioni di membrana che ne aumentano la superficie per facilitare questo trasporto. La regione apicale possiede microvilli con enzimi-canale implicati nel riassorbimento.

La membrana delle superficie latero-basali forma grandi pieghe che si interdigitano con quelle delle cellule più vicine. A questo livello sono presenti numerosissimi mitocondri con il loro asse maggiore parallelo alle pieghe latero-basali. Il riassorbimento dei metaboliti è legato ad attività che si svolgono a livello

della estesa superficie latero-basale. Il più significativo componente di questa superficie membranosa è il

complesso enzima-canale Na+ K+ ATPasi. Questo complesso pompa ioni Na+ fuori della cellula ed è il principale responsabile del ritorno in circolo degli ioni Na+.  I mitocondri, con il loro asse maggiore parallelo alle pieghe della membrana latero-basale, sono adiacenti a queste pompe cui forniscono l’ATP necessario per la loro attività.  Il trasporto degli ioni attraverso le membrane latero-basali crea un gradiente elettrochimico attraverso la membrana apicale che favorisce il movimento del  sodio dal lume entro la cellula. Il trasporto del glucosio e degli amino acidi è accoppiato a questo movimento apicale. Gli ioni che attraversano la superficie latero-basale attirano acqua attraverso la cellula per via osmotica, giustificando l’elevato volume di liquido riassorbito in questo tubulo. Che accade alle proteine e agli oligopeptidi? Le proteine sono rimosse dal filtrato mediante digestione. L’albumina che passa attraverso la barriera di filtrazione nel corpuscolo renale si lega a recettori alla base dei microvilli e inizialmente si accumula nei canalicoli allungati (punte di freccia nella figura e nel riquadro). Vescicole rivestite (frecce nel riquadro) che si formano alla base di questi canalicoli perdono il loro rivestimento e diventano endosomi che poi si fondono con i lisosomi (I nella figura) e qui le proteine sono digerite. Gli amino acidi che ne risultano lasciano la cellula attraverso la mem- brana latero-basale per entrare nel circolo sanguigno.  Anche gli oligopeptidi (meno di 10 residui di amino acidi) sono allontanati dal filtrato mediante digestione, ma questa invece di avvenire all’interno di lisosomi ha luogo sull’orletto di microvilli grazie ad enzimi idrolitici che sono proteine integrali della membrana.

Molti degli oligopeptidi filtrati sono ormoni (ossitocina, vasopressina,  angiotensina II) e la loro distruzione a livello del tubulo prossimale costituisce un meccanismo importante per regolarne il tasso ematico. Nel tubulo prossimale si verifica anche un aumento della concentrazione di sostanze di rifiuto (urea, creatinina, ac. urico) che devono essere escrete.

Ansa di Henle

L’ ansa di Henle è delimitata da un epitelio pavimentoso con pochi mitocondri e scarse specializzazioni della membrana. E’ costituita da un tratto discendente che è permeabile sia agli ioni sia all’acqua e da un tratto ascendente che è permeabile agli ioni ma non all’acqua. Nel tratto ascendente gli ioni sono trasferiti in modo attivo dal lume al tessuto interstiziale. Questo ambiente risulta perciò ipertonico e l’ipertonicità è mantenuta dalla struttura ad ansa dei vasi retti che seguono i tubuli nella midollare. I vasi retti ascendenti e discendenti agiscono con un meccanismo di controcorrente per catturare i soluti nel tessuto interstiziale della midollare. Nel rene umano un tessuto interstiziale ipertonico fornisce l’ambiente adatto per concentrare l’urina e conservare il livello dei liquidi corporei

Il tubulo distale

Il tubulo distale è delimitato da cellule cubiche che hanno pieghe latero-basali  associate a mitocondri ma non posseggono microvilli. La principale funzione di questo segmento è il riassorbimento degli ioni diretto da una pompa situata nelle membrane latero-basali delle cellule. Il riassorbimento attivo degli ioni sodio si verifica in risposta al testosterone.

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