Resumenes de Nefrología - El glomérulo

El glomérulo.

Estructura.

Su estructura se basa en una esfera de capilares compuestos de células endoteliales y rodeados por células epiteliales especializadas. Adherida directamente a la membrana basal que rodea las asas capilares hay una capa interna de células epiteliales llamadas podocitos glomerulares. Estas son células grandes y altamente diferenciadas que forman una alineación de pseudópodos en forma de lazo sobre la capa externa de estos capilares. Una cápsula epitelial externa, llamada cápsula de Bowman, actúa como bolsillo para recoger el filtrado y dirigirlo a la entrada del túbulo proximal. Los capilares se mantienen juntos mediante un tallo de células llamado el mesangio glomerular.

Barrera de filtración glomerular.

La formación de la orina comienza en la barrera de filtración glomerular. El filtro glomerular a través del cual ha de pasar el ultrafiltrado consta de 3 capas:

1. Endotelio fenestrado.
2. Membrana basal glomerular interpuesta.
3. Capa de podocitos.

Esta compleja "membrana" es completamente permeable al agua y a solutos disueltos pequeños, pero retiene la mayor parte de las proteínas y de otras moléculas grandes, así como todas las partículas sanguíneas. El principal determinante del paso a través del filtro glomerular es el tamaño molecular. Una molécula como la inulina (5 kDa) atraviesa libremente el filtro, e incluso una pequeña proteína como la mioglobina (16.9 kDa) se filtra en alta proporción. Las sustancias de tamaños sucesivamente mayores se retienen con eficacia creciente hasta que para un tamaño de unos 60 - 70 kDa la cantidad filtrada se hace muy pequeña. El filtrado también depende de la carga iónica, y las proteínas cargadas negativamente, como la albúmina, se retienen en mayor grado de lo que sería predecible sólo por su tamaño. En ciertas enfermedades glomerulares se produce proteinuria por pérdida de esta selectividad respecto a la carga.

Ultrafiltración en el glomérulo.

La formación del filtrado en el glomérulo está dirigida por las mismas fuerzas, denominadas a menudo fuerzas Starling, que determinan el transporte de líquidos a través de los capilares sanguíneos en general. La tasa de filtración glomerular (TFG) es igual al producto de presión neta de filtración, la permeabilidad hidráulica y el área de filtración:

TFG = Lp X Área X Pneta

donde Lp es la permeabilidad hidráulica, y Pneta es la presión neta de ultrafiltración.  La presión neta de ultrafiltración o efectiva de filtración es la diferencia entre las presiones hidrostática y oncótica a través del asa capilar:

Pneta = AP - Ar = (PCG - PB) - I|CG - I|B

donde P es la presión hidrostática, I| es la presión oncótica, y los subínices CG y B se refieren a los capilares glomerulares y al espacio de Bowman. Los cambios en la TFG pueden provenir de cambios en el producto de la permeabilidad/área de superficie (Lp X Área) o de cambios en la presión neta de ultrafiltración. Un factor que influye en la Pneta es la resistencia en las arteriolas aferente y eferente. Un aumento de la resistencia en la arteriola aferente (antes que la sangre llegue al glomérulo) disminuirá la PCG y la TFG. Sin embargo, un aumento en la resistencia a la salida de la sangre a través de la arteriola eferente tenderá a incrementar la PCG y la TFG. Los cambios en la Pneta pueden darse también como resultado del incremento de la presión arterial renal, que tenderá a auentar la PCG y la TFG. La obstrucción del túbulo incrementará la PB y disminuirá la TFG, y una disminución en la concentración de proteínas plasmáticas tenderá a incrementar la TFG.

Determinación de la Tasa de Filtración Glomerular.

La TFG se mide determinando la excreción urinaria de una sustancia marcadora que debe cumplir el requisito principal de que su cantidad filtrada por minuto sea igual a la excretada en orina por minuto. Este requisito se cumple si la sustancia:

1. No se absorbe ni se excreta por los túbulos renales.
2. Se filtra libremente a través de las membranas glomerulares.
3. No se metaboliza ni se produce en el riñón.

La inulina, una molécula glúcida grande, con peso molecular de 5,000, cumple de forma óptima estas propiedades fundamentales. La inulina se administra con frecuencia para medir la TFG en estudios experimentales. Una sustancia que tiene propiedades similares y que se utiliza con frecuencia en el entorno clínico es la creatinina. La fórmula de la TFG deriva de una simple reordenación de la afirmación que indica que la cantidad filtrada por minuto es igual a la excretada por minuto. Una fórmula de esta afirmación general, llamada fórmula de aclaramiento, proporciona el volumen de plasma (ml/min) aclarado de una determinada sustancia por excreción de ésta en la orina: su tasa de aclaramiento.

El aclaramiento de la creatinina es ligeramente mayor que la TFG (del 15-20%) porque la cantidad excretada excede la filtrada como resultado de cierta secreción tubular de creatinina. La TFG es en condiciones normales en torno a 100 ml/min en mujeres y de 120 ml/min para los hombres.

Aparato yuxtaglomerular.

Finalmente, adherido a cada glomérulo, situado entre la entrada y la salida de las arteriolas, se encuentra una placa de células tubulares distales llamada mácula densa, que es parte del aparato yuxtaglomerular. Esta placa celular se encuentra en el túbulo distal y al final de la rama gruesa ascendente del asa de Henle, justo antes de la transición al túbulo contorneado distal. Éste es un punto especial en la nefrona, porque en este punto la concentración de NaCl es bastante variable. Unas tasas de flujo bajas producen una concentración de sal muy bajas en este punto, de 15 mEq/l o menos, mientras que tasas de flujo mayores la concentración de sal aumenta a 40 o 60 mEq/l.

La concentración de NaCl en este punto regula el flujo renal glomerular, mediante un mecanismo llamado de retroalimentación tubuloglomerular; los aumentos en la concentración de sal producen una disminución en el flujo renal glomerular.

Las únicas otras células que constituyen el aparato yuxtaglomerular son las células granulosas yuxtaglomerulares productoras de renina. La secreción de renina está regulada también de forma local por la concentración de sal en el túbulo a la altura de la mácula densa. Además, las células granulosas tienen una inervación simpática extensa y la secreción de renina está controlada por el sistema nervioso simpático.

BIBLIOGRAFÍA:

"Anatomía con orientación clínica", Moore, 7a edición, Lippincott, 2013. 

"Current Essentials of Nephrology & hypertension LANGE", Lerma, 1a edición, McGrawHill, 2012.

"Harrison's Nephrology and Acid-Base Disorders"- Jameson/Loscalzo, 1a edición, McGraw-Hill, 2010.

"Harrison Principios de Medicina Interna"- Longo, 18a edición, McGraw-Hill, 2012.