Mácula Densa y las Células Yuxtaglomerulares: Definición y funciones

El complejo yuxtaglomerular: ¿qué es el aparato yuxtaglomerular?

En los riñones, la unidad de filtración funcional es la nefrona, que tiene tres partes: corpúsculo renal, túbulo renal y conducto colector. El corpúsculo renal está formado por un glomérulo (capilares) y una cápsula glomerular (también llamada cápsula de Bowman). El tubo renal está compuesto por el túbulo contorneado proximal (PCT), el asa de nefrona (asa de Henle) y el túbulo contorneado distal (DCT). Ambos riñones tienen alrededor de 2,5 millones de nefronas.

Las nefronas son de dos tipos: las nefronas corticales y las nefronas yuxtamedulares. Las nefronas corticales están situadas en la región de la corteza del riñón. Sus asas de nefrona son tan cortas que apenas llegan a la médula. Constituyen aproximadamente el 85% del total de nefronas.

Las nefronas yuxtamedulares tienen corpúsculos renales que están situados cerca de la unión corticomedular (límite entre la corteza y la médula). Tienen asas de nefrona alargadas que penetran más profundamente en la médula.

El aparato yuxtaglomerular también se conoce como complejo yuxtaglomerular . Funciona como centro de control hormonal en el riñón. Como sugiere el nombre, el aparato yuxtaglomerular se encuentra cerca del glomérulo (yuxta- que significa «cerca»). Es una región especializada en la nefrona donde el túbulo contorneado distal pasa cerca de la arteriola aferente. El aparato yuxtaglomerular funciona para regular la formación de filtrado, así como la presión arterial sistémica. Está formado por tres estructuras: células de la mácula densa del túbulo, células yuxtaglomerulares o granulares de la arteriola aferente y células mesangiales extraglomerulares.

El riñón y los glóbulos rojos

Probablemente hayas oído que los riñones participan en la filtración de la sangre para producir orina. Probablemente también sepas que son responsables de la regulación del equilibrio hídrico en todo el cuerpo. Sin embargo, no mucha gente sabe que el cuerpo tendría problemas para producir glóbulos rojos sin los riñones. Quizás estés pensando: ‘¿Glóbulos rojos? ¡Se producen en la médula ósea , no en los riñones! Quédese para descubrir cómo las células específicas de sus riñones están realmente involucradas en todos estos procesos y por qué los riñones son importantes en la prevención de la anemia.

Macula densa

Un parche de células epiteliales modificadas que se encuentra en la pared del túbulo contorneado distal se llama mácula densa . En una nefrona se encuentran aproximadamente 20 células de la mácula densa. Estas células especializadas marcan el final de la rama ascendente gruesa del asa de Henle y el comienzo del túbulo contorneado distal. En comparación con las células adyacentes de los túbulos contorneados distales, estas células están más apretadas, son más altas y tienen núcleos prominentes. Bajo el examen microscópico, esta región aparece oscura, debido a la relación núcleo-citoplasma inusualmente alta de las células. El término mácula significa mancha. El epitelio cuboideo del túbulo distal se agrega en esta región, por lo que se denomina mácula densa.

Función de la mácula densa

Las células de la mácula densa contienen quimiorreceptores que monitorean continuamente la concentración de cloruro de sodio (NaCl) en el filtrado, por lo que también se les conoce como sensores de sal.

La disminución de los niveles de cloruro de sodio en el filtrado tubular se debe a una disminución de la presión arterial. La disminución de la presión arterial es causada por un volumen sanguíneo bajo. Por lo tanto, un volumen sanguíneo bajo con presión arterial disminuida ingresará a la arteriola aferente y al glomérulo, lo que resultará en una disminución de la tasa de filtración glomerular (TFG), que a su vez resulta en una disminución de la concentración de iones de sodio y cloruro en el filtrado. Esta condición es detectada por las células de la mácula densa. Aumenta los niveles de cloruro de sodio en sangre mediante dos mecanismos: vasodilatación de las arteriolas aferentes (mecanismo miógeno) y estimulación de la secreción de renina (mecanismo de retroalimentación tubuloglomerular).

En el mecanismo miógeno, la vasodilatación de la arteriola aferente provoca una disminución de la resistencia de la arteriola (aumento del diámetro de la arteriola), lo que a su vez provoca una presión de filtración neta. Aumenta la presión en el glomérulo y la tasa de filtración glomerular, lo que a su vez aumenta los niveles tubulares de NaCl.

Las células de la mácula densa producen prostaglandinas siempre que los niveles de sodio sean bajos. Estas prostaglandinas estimulan la liberación de renina de las células yuxtaglomerulares. Luego comienza el sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) como parte del mecanismo de retroalimentación tubuloglomerular. La renina estimula la conversión del angiotensinógeno , que es liberado por el hígado, en angiotensina I. La enzima convertidora de angiotensina (ECA) es producida por los pulmones y el endotelio vascular de muchos tejidos, incluidos los riñones, las glándulas suprarrenales, el cerebro y el corazón. Convierte la angiotensina I precursora inactiva en angiotensina II, péptido vasoactivo . La angiotensina II provoca vasoconstricción de la arteriola eferente y eleva la presión arterial. Además del efecto vasoconstrictor, la angiotensina II actúa sobre la corteza suprarrenal y estimula la liberación de aldosterona , lo que provoca la reabsorción de sodio desde el túbulo contorneado distal. La reabsorción de sodio junto con la vasoconstricción aumenta la presión arterial.

Por otro lado, los niveles elevados de cloruro de sodio en el filtrado tubular son causados ​​por el aumento de la presión arterial . Las células de la mácula densa detectan esta presión arterial alta y responden a ella mediante dos mecanismos: vasoconstricción de la arteriola aferente y disminución de la liberación de renina de las células yuxtaglomerulares. La vasoconstricción por parte de las células MD permite reducir el flujo sanguíneo y provoca una disminución de la TFG, lo que resulta en una disminución de los niveles de cloruro de sodio en el filtrado. La disminución de la liberación de renina por las células JG conduce a una disminución de la producción de aldosterona que, en última instancia, da como resultado una disminución de la reabsorción de cloruro de sodio. Luego, el exceso de cloruro de sodio se elimina por la orina y la presión arterial sistémica y el volumen sanguíneo vuelven a la normalidad.

Ubicación de la mácula densa

La mácula densa es un grupo de 15 a 20 células que forman el engrosamiento en la superficie del túbulo contorneado distal. Esta región está situada entre la rama ascendente del asa de Henle y el túbulo contorneado distal. Es una zona donde el túbulo contorneado distal está en contacto directo con el glomérulo.

Células yuxtaglomerulares

Las células yuxtaglomerulares o células JG son células de músculo liso modificadas presentes en la arteriola aferente. Estas células se distinguen por su citoplasma granulado. Estos gránulos son vesículas rodeadas de membranas de aproximadamente 10 a 40 nm de diámetro. Está situado cerca del glomérulo, como su nombre indica.

Función de las células yuxtaglomerulares

Las células yuxtaglomerulares son responsables de la producción, almacenamiento y liberación de una hormona llamada renina que regula la presión arterial. También se les llama células granulares porque tienen una gran cantidad de gránulos secretores de renina. Detectan la presión sanguínea en la arteriola y liberan una cantidad adecuada de renina. Estas células JG almacenan preprorenina , que se convierte en prorenina . Prorenin es una forma inactiva de renina. Cuando son estimuladas por la mácula densa, las moléculas de prorenina se convierten en forma activa renina . Estas moléculas de renina, a su vez, activan el sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA), aumentando la presión arterial sistémica mediante las acciones de la angiotensina y la aldosterona.

Ubicación de las células yuxtaglomerulares

Las células granulares yuxtaglomerulares se encuentran principalmente en las paredes de las arteriolas aferentes y en las arteriolas eferentes. Se consideran tanto células de músculo liso como células epiteliales secretoras. Por eso se denominan células epitelioides (que se parecen al epitelio) o mioepiteliales.

Células mesangiales extraglomerulares

Las células mesangiales extraglomerulares (o células EGM), también conocidas como células lacis, células de Polkissen o células de Goormaghtigh, son un tipo de células del músculo liso que brindan soporte estructural al glomérulo. El mesangio intraglomerular (IGM) presente entre los capilares se continúa con el mesangio extraglomerular (EGM), que consta de células EGM y una matriz de EGM . Las células del EGM están conectadas a las células de las arteriolas aferentes y eferentes mediante uniones comunicantes (canales que permiten la comunicación intercelular). Las células mesangiales crean y mantienen la matriz mesangial, que ocupa los espacios intercelulares de las células mesangiales.

Función de las células mesangiales

Se desconoce la función exacta de las células EGM, pero se cree que está asociada con la secreción de eritropoyetina y renina. Estas células pueden contraerse como músculos lisos vasculares, desempeñando así un papel en la regulación de la TFG al alterar el diámetro del vaso. Estas células contienen cierta cantidad de renina. Ayuda en la regulación de la retroalimentación tubuloglomerular y la formación de orina.

Ubicación de las células mesangiales

Como su nombre indica, estas células se encuentran fuera del glomérulo, en el espacio triangular entre las arteriolas aferentes y eferentes, y los capilares glomerulares.

Patología

Los tumores benignos que se originan en las células yuxtaglomerulares (reninomas) o el estrechamiento de la arteria renal (arteriostenosis) producen cantidades excesivas de renina, lo que provoca un aumento de la reabsorción de cloruro de sodio, ya que provoca un exceso de actividad del sistema renina-angiotensina. Los niveles elevados de sodio aumentan el volumen sanguíneo, lo que provoca hipertensión (presión arterial alta). La estimulación excesiva del sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) provoca hiperaldosteronismo secundario , un aumento de la aldosterona circulante.

El aumento de la reabsorción de sodio provoca una mayor eliminación de potasio, una condición llamada hipopotasemia (nivel bajo de potasio en sangre), generalmente inferior a 3,5 mEq/L.

A medida que disminuye el nivel de potasio, los iones de hidrógeno compensan para mantener la neutralidad, por lo que el aumento de la concentración de iones de hidrógeno en las células produce alcalosis metabólica . La alcalosis metabólica es una afección en la que el pH de la sangre se eleva por encima del rango normal (más de 7,45).

Retroalimentación tubuloglomerular (TGF)

El mecanismo de retroalimentación tubuloglomerular asegura un suministro relativamente constante de sodio y cloruro en los túbulos y evita fluctuaciones de estos solutos. Por lo tanto, ayuda en la autorregulación del flujo sanguíneo renal y la tasa de filtración glomerular. Cuando las células de la mácula densa detectan una disminución del cloruro de sodio, dilatan la arteriola aferente y provocan un aumento de la TFG. Si aumenta la TFG, también aumentará la concentración de cloruro de sodio. Luego secreta prostaglandinas, que estimulan a las células JG a secretar renina (una enzima hormonal). La renina convierte el angiotensinógeno en angiotensina I (hormona decapéptido), que luego se convierte en angiotensina II (hormona octapéptido) con la ayuda de la enzima convertidora de angiotensina. La angiotensina II aumenta la liberación de aldosterona, lo que provoca retención de sal y agua. También provoca la liberación de hormona antidiurética que aumenta la reabsorción de agua desde el conducto colector. Esto luego aumenta la presión arterial al rango normal.

Por el contrario, si las células de la mácula densa detectan un aumento de la concentración de cloruro de sodio causado por la presión arterial alta en el filtrado, provocan la constricción de las arterias y disminuyen la producción de renina. La vasoconstricción conduce a una disminución de la TFG, lo que resulta en una disminución de la concentración de cloruro de sodio en el filtrado. La disminución de la producción de renina conduce a una reducción de la producción de aldosterona, lo que en última instancia resulta en una disminución de la reabsorción de cloruro de sodio y alivia la presión arterial alta. Por tanto, la función de la retroalimentación tubuloglomerular es ajustar la TFG para mantener una concentración relativamente constante de NaCl tubular.

Resumen de la lección

El aparato yuxtaglomerular tiene tres componentes: mácula densa, células yuxtaglomerulares y células mesangiales extraglomerulares. Tienen un papel específico en la regulación de la formación de filtrado y de la presión arterial. La mácula densa es una región donde la DCT toca el glomérulo. Su función es detectar la concentración de cloruro de sodio en el filtrado y activar la retroalimentación tubuloglomerular que ajusta la TFG para regular la concentración de sodio y cloruro tubulares. Las células yuxtaglomerulares secretan renina en respuesta a las células de la mácula densa, en caso de presión arterial alta. Luego, la renina activa la vía RAAS en la que la angiotensina II estimula la secreción de aldosterona de las glándulas suprarrenales. La aldosterona provoca retención de sodio y cloruro y ayuda a que la presión arterial vuelva a la normalidad. Las células mesangiales extraglomerulares están asociadas con la secreción de renina, son contráctiles y ayudan en la regulación de la TFG ajustando el diámetro de los vasos.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador