ANATOMIA RINS

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Sistema renal: anatomia e fisiologia
Introdução: o rim é um dos órgãos mais bem
diferenciados do corpo. Ao final do período de
desenvolvimento embrionário, cerca de 30
tipos diferentes de células formam uma
profusão de capilares filtrantes e nefrons
segmentados circundados por um interstício
dinâmico. Essa diversidade celular modula
diversos processos fisiológicos complexos.
Basicamente, os mecanismos complexos que
conjuntamente chamamos de função renal
desempenham funções endócrinas, regulam a
pressão arterial e a hemodinâmica
intraglomerular, realizam o transporte de solutos e água, mantêm o equilíbrio acidobásico e eliminação dos
metabólitos dos fármacos.
Anatomia: são órgãos retroperitoneais, pares, localizados
lateralmente às vértebras lombares superiores. Em geral, o
rim direito se localiza 1 a 2 cm abaixo do rim esquerdo, pois
seu desenvolvimento ascendente é bloqueado pelo fígado.
Na posição supina relaxada: polo superior nivelado com a
12ª vértebra torácica e o polo inferior com a 3ª vértebra
lombar. Na posição ortostática, durante inspiração
profunda: nivelados com a crista ilíaca.
Encontram-se próximos à aorta abdominal e à VCI. Esses
vasos principais estendem ramificações que entram/deixam
em cada rim pelo hilo renal, juntamente com o sistema
coletor. Essa região em forma de "meia-lua" leva a uma
espaçosa cavidade no interior de cada rim conhecida como
seio renal. O parênquima renal é circundado por uma
membrana conhecida como cápsula fibrosa verdadeira.
Córtex renal: borda externa do parênquima renal. Possui
coloração rosa acastanhada. Medula renal: numerosas pirâmides de coloração vermelha escura (altamente
vascularizada), cujas bases se direcionam para periferias e os ápices se direcionam para o centro. Os
ápices são conhecidos como papilas renais (duas ou mais pirâmides podem se fundir na região da papila,
portanto, há mais pirâmides do que papilas em cada rim).
A região cortical sobrejacente às bases das pirâmides são chamadas de arcos corticais, já as áreas
corticais que se projetam para o interior da medula são chamadas de colunas corticais. Apesar de os
limites entre as pirâmides e as colunas corticais serem bem definidos, as pirâmides projetam estrias para o
interior dos arcos corticais, conhecidas como raios medulares. Essas estrias representam os ductos
coletores, que se estendem a partir do córtex até a papila renal, fundindo-se com os ductos papilares. Os
ductos papilares drenam para o interior do cálice menor (de uma a três papilas
drenam para o interior de cada cálice menor). Os cálices menores drenam o interior
do cálice maior (de dois a quatro cálices menores drenam para o cálice maior). Os
cálices maiores se unem para formar a pelve renal, que se transforma em ureter ao
deixar o hilo. Ureteres: são ductos musculares pareados que conduzem a urina a
partir dos rins em direção à bexiga. Cada ureter se inicia medial ao rim ipsilateral
como uma continuação da pelve renal, e termina com a inserção na parede posterior
da bexiga. Os ureteres são retroperitoneais em todo o seu comprimento, que é de
aproximadamente 30 cm. Os ureteres variam em diâmetro de 2 a 8 mm, aumentando
em tamanho na área lombar inferior. Eles são geralmente mais estreitos em sua
origem a partir da pelve renal, ao atravessar a borda ilíaca (na frente da artéria ilíaca)
e em sua passagem pela parede da bexiga. Como resultado, os cálculos renais geralmente comprimem
essas três áreas ou as regiões próximas a elas.
Vasculatura renal | Artérias renais: em repouso, entre 20 a 25% do DC circulam pelos rins (um indivíduo
adulto de 70 kg, o DC for de 5.000 mL/ min, os rins recebem um aporte sanguíneo de 1.250 mL/min pelas
artérias renais direita e esquerda). As (1) artérias renais são ramos pares principais da aorta abdominal na
altura dos discos intervertebrais L1/L2. Próximo ao hilo, cada a. renal se divide em (2) pequeno ramo
posterior e um (2) grande ramo anterior. Tais ramos principais originam as (3) artérias segmentares. Na
maioria dos rins, de três a cinco artérias segmentares suprem o parênquima de uma forma característica.
As aa. segmentares não se anastomosam. Dessa maneira, a oclusão ou lesão de um ramo segmentar
causará isquemia renal segmentar. Cada ramo das aa. segmentares se ramificam em (4) artérias lobares
que suprem uma pirâmide renal (ou pirâmides que dividem um ápice comum). Em seguida, as aa. lobares
se dividem em (5) duas ou três artérias interlobares, que viajam nas colunas renais em direção aos arcos
corticais. Assim que cada a. interlobar se aproxima da base da pirâmide adjacente, ela se divide em várias
(de quatro a seis) (6) artérias arqueadas. Tanto as interlobares quanto as arqueadas dão origem às (7)
artérias radiadas corticais. O principal propósito das aa. radiadas corticais é fornecer (8) arteríolas
aferentes aos glomérulos. Cada arteríola aferente forma um enovelado dentro da cápsula de Bowman
(células epiteliais), denominados (1) capilares glomerulares (o conjunto formado pela cápsula de
Bowman e pelos capilares glomerulares localizados no seu interior é chamado de glomérulo). As arteríolas
aferentes que se localizam próximo ao córtex externo dão origem aos glomérulos superficiais e
médio-corticais, associados a néfrons de alça curta, enquanto as arteríolas aferentes localizadas no
córtex interno dão origem aos glomérulos justamedulares, associados a néfrons de alça longa. Em
ambos os tipos de glomérulos, a continuidade dos capilares glomerulares fora da cápsula de Bowman é
chamada de (9) arteríola eferente. Como o leito dos
capilares glomerulares se encontra entre duas
arteríolas, a pressão através das paredes desses
capilares pode ser finamente ajustada em resposta às
demandas homeostáticas. O padrão de ramificação
das arteríolas eferentes difere com base no tipo de
glomérulo. Glomérulos superficiais: as arteríolas
eferentes se dividem em um denso plexo de (2)
capilares peritubulares, os quais envolvem e se
ancoram aos segmentos corticais dos néfrons de alça
curta, permitindo a troca de elementos entre si. Tais
capilares peritubulares drenam seu conteúdo para (1)
veias radiadas corticais. Glomérulos justamedulares:
algumas arteríolas formam um (3) plexo capilar que
circunda os segmentos corticais dos néfrons de alça
longa, no entanto, a maior parte desce diretamente em
direção à medula como longos ramos em forma de
alça, que viajam paralelamente às alças de Henle e
aos ductos coletores. Os vasos dos (10) vasa recta
(descendentes) se transformam em (0) venulae recta
(ascendentes), os quais retornam à junção
corticomedular e drenam seu conteúdo diretamente no
interior das (2) veias arqueadas e, por fim nas (3)
veias interlobares. Os vasos retos representam a
zona de transição do sangue arterial para o venoso.
O sangue que passa por esses vasos apresenta fluxo
contrário ao do ultrafiltrado que passa no interior da alça de Henle. Essa característica forma o substrato
anatômico para o sistema de troca em contracorrente, que é crítico para a produção de urina concentrada.
Veias renais: as veias capsulares e perfurantes, assim como as numerosas veias subcapsulares,
chamadas de veias estreladas, drenam seus conteúdos para as veias (1) radiadas corticais
interlobulares, que por sua vez, drenam seus conteúdos nas (2) veias arqueadas, e então, nas (3) veias
interlobares. As veias interlobulares drenam para as (4) veias lobares, que em seguida se unem em quatro
a seis troncos que convergem para o interior do seio renal, drenando para as (5) veias segmentares,
quando finalmente formam a (6) veia renal. Diferente do sistema arterial, a rede venosa intrínseca possui
colaterais e anastomoses.
Em síntese, os rins apresentam uma complexa rede vascular, haja vista que promovem a eliminação de
metabólitos celulares, fármacos e substâncias tóxicas, além de regularem o volume e a composição de água
e eletrólitos do sangue.
Inervação | Simpática: A inervação simpática do sistema urinário começa nos segmentos torácicos
inferiores e lombares superiores (T10-L2 ou L3). A via da inervaçãosimpática para os rins e ureteres
superiores tem início em fibras pré-sinápticas originadas nos níveis T10-L1 da IML. Essas fibras viajam
através dos nervos esplâncnicos para realizarem sinapses com neurônios do gânglio mesentérico superior,
gânglio aorticorrenal e com os pequenos gânglios no plexo periarterial renal. Fibras pós-sinápticas alcançam
o rim e o ureter superior via plexo periarterial e seus ramos. Função: efeitos tanto na vasculatura quanto
nos túbulos renais. Receptores adrenérgicos estão localizados por todo o córtex renal e na faixa externa
da zona externa da medula renal, com maior densidade na região justaglomerular do córtex interno. O
aumento gradual do tônus simpático renal ocasiona liberação de renina das células granulares
justaglomerulares, o que provoca aumento da reabsorção tubular de sódio e queda do fluxo
sanguíneo renal (por constrição das arteríolas aferentes). Esses efeitos combinados podem contribuir
com o desenvolvimento e a manutenção da hipertensão. A função renal não é afetada por dopamina, nem
por agentes anticolinérgicos. Parassimpático: nos rins, o papel da função vagal (colinérgica) não é claro.
Aferências: A inervação aferente do sistema urinário, carrega sensações de dor e também desempenha
um papel crítico nos reflexos intrínsecos. A dor referida a partir desses órgãos é conhecida nos
dermátomos correspondentes aos níveis onde as fibras pré-sinápticas entram na cadeia simpática. A dor
da pielonefrite, ou de uma pedra comprimida na pelve renal ou no ureter abdominal, é experimentada nos
níveis T10-L1. A sensação de bexiga distendida corresponde aos níveis T12-L2.
Drenagem linfática: exceto por ser visto como uma via metastática potente, o sistema de drenagem
linfática renal é geralmente esquecido. O volume de linfa que é drenada a partir do rim, entretanto, é de
aproximadamente 0,5 mL/min, valor próximo do volume urinário. Sua função primária é de, provavelmente,
retornar ao sangue as proteínas reabsorvidas no rim. Alguns pesquisadores determinaram que a
concentração de renina é maior na linfa renal do que no plasma da veia renal.
Néfrons | Visão geral: cada rim possui aproximadamente 600.000 a 1.400.000 de néfrons e tão pouco
quanto 225.000 em adultos que nasceram com baixo peso, condição responsável por vários riscos de
comorbidade. Tais unidades funcionais do rim ficam envoltas pelo interstício, um espaço funcional onde se
localizam células residentes e circulantes como fibroblastos, células dendríticas, alguns linfócitos e
macrófagos. Os capilares corticais e medulares acima mencionados também fazem parte da trama
intersticial, assim como uma teia de tecido conectivo que sustenta a arquitetura típica dos rins com seus
túbulos dobrados. As relações precisas entre essas estruturas determinam a fisiologia singular do rim.
Cada néfron é constituído por um glomérulo e por túbulos renais, pelos quais passará o líquido resultante
da filtração do sangue denominado ultrafiltrado (plasma e solutos não ligados às proteínas). Todos os
néfrons possuem os mesmos componentes estruturais, mas, como já mencionado, existem aqueles que são
corticais e os que são justamedulares. A maioria dos néfrons é cortical/ alça curta (85%), sendo que um
número menor (15%) corresponde aos justamedulares/ alças longas. Estes últimos geram o gradiente
hiperosmolar necessário à concentração da urina.
Os túbulos renais são formados por diferentes segmentos: túbulo contorcido proximal (TCP), alça de
Henle e túbulo contorcido distal (TCD). Esses segmentos tubulares clássicos são constituídos de
sub-regiões revestidas por epitélios altamente diferenciados que atendem às funções fisiológicas regionais.
Os TCD de diferentes néfrons desembocam em um ducto coletor, que, por sua vez, se une e converge em
centenas de grandes ductos papilares, que drenam para os cálices renais menores. As células presentes
na parede dos túbulos consistem em células epiteliais de diferentes morfologias, com diferentes
características de transporte de água e solutos. O ultrafiltrado que flui na luz dos túbulos renais é
passível de reabsorção de seus componentes, que atravessarão as células presentes nas paredes dos
túbulos em direção aos capilares peritubulares ou aos vasos retos. A cada minuto, são formados
aproximadamente 120 mL de ultrafiltrado, e somente 1% deste conteúdo dará origem à urina final. Assim,
os túbulos renais são fundamentais no processo de reabsorção de água e solutos presentes no ultrafiltrado.
Glomérulo: formado pelo tufo de capilares
envoltos por uma bolsa de células epiteliais, a
cápsula de Bowman. As paredes dos capilares
glomerulares contêm três camadas: endotélio
fenestrado; membrana basal glomerular
(MBG) e a mais externa, formada pelos
podócitos, também conhecidos como células
epiteliais pavimentosas viscerais. A cápsula
de Bowman também é formada por duas
camadas: a visceral, que corresponde à
camada epitelial visceral dos capilares e a
parietal, formada pelas células epiteliais
pavimentosas parietais. Entre as duas camadas
existe o espaço de Bowman, que é ocupado
pelo ultrafiltrado.
As camadas que compõem a parede dos
capilares glomerulares se organizam de tal
forma a impor uma filtração seletiva com base
no tamanho e na carga elétrica (as camadas
são formadas ou revestidas por proteínas negativamente carregadas). O citoesqueleto dos podócitos
criam projeções chamadas de pedicelos, que se comunicam com a MBG e com os podócitos adjacentes.
Existem espaços remanescentes entre tais comunicações, que são recobertos por um diafragma e por
proteínas negativamente carregadas. Os poros, chamadas de fendas diafragmáticas, formados entre os
pedicelos e o diafragma, formam a principal barreira de filtração com base no tamanho e na carga elétrica,
embora as duas outras camadas também contribuam. As glomerulopatias que provocam perda de
proteína na urina (proteinúria) geralmente causam um processo conhecido como extinção, no qual os
podócitos se retraem e se encurtam, o que provoca ruptura das fendas diafragmáticas e abre um grande
espaço para a passagem de proteínas, assim como podem provocar a ruptura da camada endotelial ou da
MBG.
Células mesangiais: fornecem suporte estrutural aos capilares glomerulares (ancoram os capilares).
Atualmente, as células mesangiais são vistas como uma forma especial de pericitos microvasculares, que
formam uma unidade de integração funcional mesângio-endotélio-epitélio. As células mesangiais
produzem: componentes estruturais dos glomérulos, agentes vasoativos, fatores de crescimento,
citocinas, quimiocinas, eritropoetina e elementos do sistema de complemento. Com efeitos
parácrinos, as células mesangiais expressam receptores para diferentes agentes vasoativos (angiotensina
II, o ADH, a noradrenalina e o tromboxano), fatores de crescimento, moléculas de adesão, citocinas e
quimiocinas, entre outros. Esse conjunto de fatores insere as células mesangiais na regulação funcional e
no remodelamento do tecido renal. Uma das principais funções das células mesangiais é a regulação do
fluxo capilar e do fluxo do ultrafiltrado, pois têm propriedade contrátil, o que possibilita alterar o fluxo de
sangue no interior dos capilares e o fluxo do ultrafiltrado. Além de todas essas funções, uma parcela das
células mesangiais apresenta atividade imunológica, pois cerca de 10% das células mesangiais têm
fenótipo diferente das demais e exibem capacidade fagocítica. Tais células expressam marcadores de
superfície e citocinas somente encontrados nas células do sistema imune, motivo pelo qual são chamadas
de células dendríticas mielóides. As células mesangiais expressam ainda receptores toll‑like (TLR):
TLR-1, 2, 4, 5 e 6 (reconhecem antígenos de superfície bacterianos) e TLR-3 (reconhece RNA viral). Isso
evidencia a estreita ligação do sistema imune inato com as células mesangiais, tornando-as um gatilho para
a resposta inflamatória e um importante sítio de interação com imunocomplexos no decurso de danos
renais e de doenças sistêmicas. Por fim, controle da celularidade renal tambémsofre interferência das
células mesangiais, que produzem tanto citocina mitogênica (IL-6) quanto pró-apoptótica (TNF). Também
existem as células mesangiais extraglomerulares, as quais juntamente com a arteríola aferente final, a
arteríola eferente inicial, o ramo espesso do TCD (especificamente as células especializadas, chamadas de
mácula densa) e as células granulares (contêm numerosas vesículas preenchidas com renina) compõem o
aparelho justaglomerular. Em condições de fluxo tubular inadequado, por exemplo, a mácula densa
desencadeia a dilatação da arteríola aferente, o que aumenta a taxa de filtração e estimula a secreção de
renina a partir da células granulares, localizadas nas paredes das arteríolas aferente e eferente.
Determinantes da filtração glomerular e sua regulação: os néfrons possuem dois sistemas capilares
dispostos em série (1) e (2), que separados pela arteríola eferente, a qual possui a propriedade de regular
a pressão hidrostática destes dois leitos capilares. O gradiente da pressão hidrostática no interior da
rede capilar glomerular é a principal força motriz da filtração glomerular. A pressão oncótica no lúmen
capilar, determinada pela concentração das proteínas plasmáticas não filtradas, supera parcialmente o
gradiente de pressão hidrostática, opondo-se à filtração glomerular. À medida que a pressão oncótica
aumenta ao longo do capilar glomerular, a força motriz da filtração cai a zero quando chega à arteríola
eferente.
Também existe um mecanismo de autorregulação da TFG, que por sua vez resulta da interação de três
fatores, que modulam o tônus das arteríolas aferente e eferente. São eles:
1) Reflexo vasorreativo (miogênico) → primeira linha de defesa contra as oscilações do fluxo sanguíneo
renal. As alterações súbitas da pressão de perfusão renal provocam constrição ou dilatação reflexa da
arteríola aferente em resposta ao aumento ou à redução da pressão, respectivamente. Essa reação ajuda a
proteger o capilar glomerular das alterações repentinas da pressão sistólica.
2) Feedback tubuloglomerular → altera a TFG e o fluxo tubular por vasoconstrição ou vasodilatação
reflexa da arteríola aferente. Tal feedback é mediado pelo já mencionado aparelho justaglomerular. As
células da mácula densa atuam como sensores da concentração de solutos e da taxa de fluxo tubular. Com
taxas elevadas do fluxo tubular, que indica uma taxa de filtração inadequadamente alta, a quantidade
de solutos que chega à mácula densa é maior e isto provoca vasoconstrição da arteríola aferente,
resultando na normalização da TFG. Um dos componentes solúveis que sinalizam a mácula é o trifosfato
de adenosina (ATP) liberado pelas células durante a absorção das quantidades maiores de NaCl. O ATP é
metabolizado no espaço extracelular para formar adenosina, que atua como potente vasoconstritor da
arteríola aferente. A angiotensina II e as EROs também ativam o feedback tubuloglomerular, enquanto o
NO atenua esta resposta.
3) Vasoconstrição da arteríola eferente mediada pela angiotensina II → o terceiro componente da
autorregulação intrínseca da taxa de filtração é a angiotensina II. Em condições de redução do fluxo
sanguíneo renal, a renina é secretada pelas células granulosas dentro da parede da arteríola aferente, nas
proximidades da mácula densa, numa região conhecida como aparelho justaglomerular. Por ser uma enzima
proteolítica, a renina catalisa a conversão do angiotensinogênio em angiotensina I, que depois é convertido
em angiotensina II pela enzima conversora da angiotensina (ECA). A angiotensina II causa vasoconstrição
da arteríola eferente e o aumento resultante da pressão hidrostática glomerular eleva a filtração aos
níveis normais.
Transporte tubular renal | tipos: existem dois tipos de transporte epitelial.
1) Transporte celular: transferência sequencial de líquidos e solutos através das membranas celulares
apical e basola- teral (ou vice-versa), mediada por transportadores, canais ou bombas.
2) Transporte paracelular: transferência de líquido e solutos através das junções estreitas entre as células
adjacentes é conhecida como transporte paracelular. O transporte paracelular ocorre pelas junções
estreitas. Na verdade, algumas camadas de células epiteliais permitem transporte paracelular abundante
(epitélios frouxos), enquanto outros epitélios possuem junções estreitas mais coesas (epitélios
coesos). Além disso, como a capacidade de os íons fluírem através das junções paracelulares determina o
grau resistência elétrica, os epitélios frouxo e coeso também são conhecidos como epitélios de baixa ou
alta resistência, respectivamente. O túbulo proximal possui epitélios frouxos, enquanto os segmentos
mais distais, como o ducto coletor, têm epitélios coesos. Os epitélios frouxos estão mais bem adaptados
à reabsorção volumosa de água, enquanto os epitélios coesos permitem o controle mais refinado e a
regulação do transporte.
Por meio de reações sequenciais de reabsorção e secreção ao longo dos tubos coletores, o ultrafiltrado é
progressivamente transformado em urina. O conhecimento dos principais mecanismos tubulares
responsáveis pelo transporte de solutos e água é fundamental ao entendimento da regulação hormonal da
função renal e à manipulação farmacológica da excreção renal.
Túbulo contorcido proximal (TCP): constituído por
células epiteliais de aspecto cuboide e com uma
extensa membrana de borda, presente na
membrana plasmática apical, que projeta suas
microvilosidades para o interior do lúmen,
aumentando dramaticamente a área de superfície
disponível para o transporte de solutos. Por esse
motivo, o TCP é considerado o principal sítio de
reabsorção de solutos no néfron, sendo responsável
pela reabsorção de cerca de 60% do NaCl e da água
filtrados, assim como cerca de 90% do bicarbonato
filtrado e da maioria dos nutrientes essenciais, como
a glicose e aminoácidos. O túbulo proximal utiliza
mecanismos de transporte celulares e paracelulares.
A maior parte dos líquidos reabsorvidos pelo túbulo
proximal é atraída pela pressão oncótica alta e pela
pressão hidrostática baixa dentro dos capilares
peritubulares. Os ajustes fisiológicos da TFG, efetuados pelas alterações do tono das arteríolas eferentes,
provocam alterações correspondentes na reabsorção, fenômeno conhecido como equilíbrio
glomerulotubular. Por exemplo, a vasoconstrição da arteríola eferente pela angioten- sina II aumenta a
pressão hidrostática dos capilares glomerulares, mas diminui a pressão nos capilares peritubulares. Ao
mesmo tempo, os aumentos da TFG e da fração de filtração elevam a pressão oncótica adjacente ao final
do capilar glomerular. Essas alterações (redução da pressão hidrostática e aumento da pressão oncótica)
aumentam a força motriz para a absorção de líquidos pelos capilares peritubulares.
O transporte celular da maioria dos solutos pelo túbulo proximal está relacionado com o gradiente de
concentração do Na+ gerado pela atividade de uma Na+/K+-ATPase basolateral. Esse mecanismo de
transporte ativo mantém um gradiente elevado de Na+, conservando as concentrações intracelulares baixas
deste íon. A reabsorção dos solutos está relacionada com o gradiente de Na+ ge- gerado pelos
transportadores dependentes de Na+ (cotransportadores de Na+-glicose e Na+-fosfato).
Além da via paracelular, a reabsorção da água ocorre pela via celular oferecida pelos canais de água
constitutivamente ativos (aquaporina-1) existentes nas membranas apical e basolateral. Os pequenos
gradientes osmóticos locais próximos às membranas plasmáticas são gerados pela reabsorção celular de
Na+ e provavelmente são responsáveis pela transferência direcionada da água por meio das células dos
túbulos proximais, mas a reabsorção ao longo do túbulo proximal não acarreta alteração global da osmo-
lalidade do líquido tubular.
As células tubulares proximais reabsorvem bicarbonato por um mecanismo dependente das anidrases
carbônicas. Primeiramente, o bicarbonato filtrado é combinado com os prótons liberados na luz do túbulo por
permuta de Na+/H+. O ácido carbônico(H2CO3) resultante é metabolizado pela anidrase carbônica da
borda em escova e libera água e dióxido de carbono. Em seguida, o dióxido de carbono dissolvido
difunde-se para dentro da célula, onde é hidratado enzimaticamente pela anidrase carbônica citoplasmática
para formar novamente ácido carbônico. Por fim, o ácido carbônico intracelular dissocia-se em prótons livres
e ânions bicarbonato e este último sai da célula por ação de um cotransportador de Na+/HCO3– basolateral.
Esse processo é saturável e provoca excreção urinária de bicarbonato quando os níveis plasmáticos estão
acima da variação fisiológica normal (24 a 26 mEq/L). Os inibidores da anidrase carbônica, como a
acetazolamida, formam uma classe de diuréticos fracos que bloqueiam a reabsorção tubular proximal de
bicarbonato e são úteis à alcalinização da urina.
O cloreto não é bem reabsorvido ao longo do primeiro segmento do túbulo proximal e a elevação da sua
concentração compensa a remoção do ânion bicarbonato do líquido tubular. Nos segmentos distais do
túbulo proximal, a reabsorção celular de Cl– começa com a permuta apical do HCOO- celular para aumentar
as concentrações luminares do Cl-. Quando estão presentes no lúmen tubular, os ânions HCOO- ligam-se
ao H+ (fornecido pela permuta de Na+/H+) e formam ácido fórmico neutro, que pode difundir-se
passivamente através da membrana apical e voltar para dentro da célula, onde se dissocia em um próton e
é reciclado. A saída basolateral do Cl– é mediada por um cotransportador de K+/Cl–.
A reabsorção da glicose é praticamente concluída no final do túbulo proximal. O transporte celular da glicose
é mediado pelo co- transportador de Na+-glicose e pela difusão basolateral facilitada por um transportador
de glicose. Esse processo também é saturável e há glicosúria quando os níveis plasmáticos ficam acima de
180 a 200 mg/dL, como se observa no diabetes melito não tratado.
Secreção: o túbulo proximal possui transportadores específicos capazes de secretar vários ácidos (ânions
de carboxilato) e bases (principalmente cátions de aminas primárias) orgânicos. Os ânions orgânicos trans-
portados por esses sistemas consistem em urato, ânions cetoácidos e vários fármacos ligados às proteínas
e que não foram filtrados no glomérulo (penicilinas, cefalosporinas e salicilatos). A probenecida inibe a
secreção dos ânions orgânicos renais e pode ser utilizada clinicamente para aumentar as concentrações
plasmáticas de alguns fármacos como a penicilina e o oseltamivir. Entre os cátions orgânicos secretados
pelo túbulo proximal estão várias aminas biogênicas neurotransmissoras (dopamina, acetilcolina, epinefrina,
norepinefrina e histamina) e creatinina. O transportador glicoproteína-P ATP- -dependente está expressa em
grandes quantidades nas membranas da borda em escova e secreta vários fármacos importantes à prática
médica, inclusive ciclosporina, digoxina, tacrolimo e diversos agentes quimioterápicos. Alguns fármacos
como a cimetidina e a trimetoprima competem com os compostos endógenos pelo transporte pelas vias dos
cátions orgânicos. Embora esses fármacos aumentem os níveis da creatinina sérica, não há alteração da
TFG efetiva.
Por meio de diferentes tipos de sistemas transportadores Na -dependentes e Na+-independentes, o túbulo
proximal reabsorve os aminoácidos de maneira eficiente. Esses transportadores são específicos para os
diferentes grupos de aminoácidos. Os hormônios peptídicos como a insulina e o GH e outras proteínas
pequenas são captados pelo túbulo proximal por um processo de endocitose absortiva e, em seguida, são
decompostos nos lisossomos endocitóticos acidificados. A amoniagênese renal a partir da glutamina no
túbulo proximal gera o principal tamponador do líquido tubular e assegura a excreção do íon H+ secretado
sob a forma de NH4+ pelo ducto coletor. Os níveis celulares de K+ modulam inversamente a amoniagênese
e, em presença de níveis séricos altos associados ao hipoaldosteronismo, a amoniagênese diminuída facilita
o desenvolvimento da acidose tubular renal tipo IV.
Alça de Henle: apresenta a forma de “U” e faz a conexão entre o TCP e TCD. É dividida em ramos
descendente, ascendente delgado e ascendente espesso. O ramo descendente da alça de Henle está
localizado mais próximo do TCP, sendo constituído por células epiteliais escamosas. Já ramo ascendente da
alça de Henle, dividido em ramos delgado e espesso, formada por células cubóides. O ramo descendente
da alça de Henle realiza predominantemente a reabsorção de água do ultrafiltrado, quase não reabsorvendo
solutos. Por sua vez, o ramo ascendente realiza a reabsorção de solutos (principalmente íons), mas não a
reabsorção de água, pois suas células cubóides têm a membrana apical recoberta por glicoproteínas
hidrofóbicas.
Cerca de 15 a 25% do NaCl filtrado são reabsorvidos na alça de Henle, principalmente no ramo ascendente
espesso. Essa estrutura é o local de ação da classe mais potente de diuréticos (diuréticos de alça) e
também contribui para a reabsorção dos íons cálcio e magnésio. O ramo descendente delgado é altamente
permeável à água em razão da expressão profusa dos canais de água constitutivamente ativos
(aquaporina-1). Por outro lado, a permeabilidade à água é praticamente nula no ramo ascendente. No ramo
ascendente espesso, há níveis altos de transporte ativo secundário de sal possibilitado pelo cotransportador
de Na+/K+/2Cl– existente na membrana apical, em combinação com os canais de Cl– e da Na+/K+-ATPase
da membrana basolateral. O cotransportador de Na+/K+/2Cl– é o principal alvo dos diuréticos de alça.
O K+ do líquido tubular é o substrato limitante desse cotransportador (a concentração tubular do K+ é se-
melhante à plasmática, ou seja, cerca de 4 mEq/L), mas a atividade do transportador é mantida pela
reciclagem deste íon por um canal de potássio da membrana apical. A reciclagem do potássio também
contribui para a carga eletrostática positiva do lúmen tubular em relação com o interstício, que promove a
reabsorção dos cátions divalentes (Mg2+ e Ca2+) por uma via paracelular. Um receptor acoplado à proteína
G e sensível ao Ca2+ (CaSR) existente nas membranas basolaterais regula a reabsorção do NaCl no ramo
ascendente espesso por meio de mecanismos de sinalização dependentes do AMP cíclico ou dos
eicosanoides. Esse receptor possibilita uma relação direta entre os níveis plasmáticos e a excreção renal do
Ca2+.
A alça de Henle contribui para a capacidade de concentração urinária porque gera o interstício medular
hipertônico que facilita a reabsorção da água pelo ducto coletor medular interno da medula situado mais
adiante. A multiplicação de contracorrente gera o interstício medular hipertônico utilizando dois sistemas de
contracorrente: a alça de Henle (ramos descendente e ascendente em sentidos contrários) e vasa recta
(capilares peritubulares medulares que circundam a alça de Henle). O fluxo de contracorrente desses dois
sistemas ajuda a manter o ambiente hipertônico da camada interna da medula, mas a reabsorção do NaCl
no ramo ascendente espesso é o principal evento desencadeante. A reabsorção do NaCl sem água dilui o
líquido tubular e acrescenta mais osmólitos ao líquido intersticial medular. Como o ramo descendente
delgado é muito permeável à água, o equilíbrio osmótico ocorre entre o líquido tubular do ramo descendente
e o espaço intersticial, resultando na retenção progressiva de solutos na medula interna. A osmolalidade
máxima do interstício medular também depende da reciclagem parcial da ureia no ducto coletor.
Túbulo contorcido distal (TCD):
O túbulo contorcido distal reabsorve cerca de 5% do NaCl filtrado. Esse segmento é formado por um epitélio
compacto com pouca permeabilidade à água. A via principal de transporte do NaCl utiliza um
cotransportador de Na+/Cl– eletroneutro sensível aos tiazídicos, que está presente na membrana apical em
paralelo com os canais de Cl– e a Na+/K+-ATPase da membrana basolateral. Os canais seletivos ao Ca2+
da membrana apical (TRPV5) e a permuta de Na+/K+ na membrana basolateral sãoresponsáveis pela
reabsorção do cálcio no túbulo contorcido distal. A reabsorção do Ca2+ está inversamente relacionada com
a reabsorção do Na+ e é estimulada pelo paratormônio. O bloqueio apical de Na+/Cl– reduz o Na+
intracelular e favorece o aumento da permuta de Na+/Ca2+ na membrana basolateral, bem como a entrada
passiva do Ca2+ pela membrana apical. As quinases WNK influenciam a atividade de vários transportadores
iônicos tubulares. As mutações associadas a esse distúrbio causam a hiperatividade do cotransportador de
Na+/Cl– da membrana apical do túbulo contorcido distal, que é o principal estímulo para o aumento da
reabsorção de sal, a expansão do volume extracelular e a hipertensão. A hiperpotas-semia pode ser
causada pela redução da atividade dos canais de K+ da membrana apical do ducto coletor, que é o
mecanismo principal de secreção deste íon. Um complexo molecular formado pelas proteínas TRPM6 e
TRPM7 é essencial à reabsorção do Mg2+ no túbulo contorcido distal.
Apresentam células principais nos segmentos inicial e final, envolvidas no ajuste fino da reabsorção de
solutos e água . Contudo, no segmento final do túbulo contorcido distal e no início do ducto coletor, as
células principais realizam a reabsorção de sódio mediada pela aldosterona. Em todo o ducto coletor, as
células principais fazem a reabsorção de água mediada pela vasopressina. Entre as células principais do fim
do túbulo contorcido distal, encontram-se as células intercaladas, que apresentam função distinta daquela
desempenhada pelas células principais. As células intercaladas são responsáveis pela secreção de íons
hidrogênio e pela reabsorção de bicarbonato. Por isso, têm atuação fundamental no equilíbrio ácido básico,
contribuindo para a manutenção do pH dos líquidos corporais
Ducto coletor modula a composição final da urina. Os dois seg- mentos principais – ducto coletor cortical e
ducto coletor medular interno – contribuem para a reabsorção de cerca de 4 a 5% do Na+ filtrado e são
importantes para a regulação hormonal do equilíbrio hidrossalino. O ducto coletor cortical tem epitélio de alta
resistência com dois tipos de célula. As células principais são os elementos prin- cipais responsáveis pela
reabsorção de água e Na+ e pela secreção de K+ e o local de ação da aldosterona, dos diuréticos
poupadores de potássio e dos antagonistas dos receptores dos mineralocorticoides (p. ex., espironolactona).
Os outros elementos celulares são as células intercaladas tipos A e B. As células intercaladas tipo A são
responsá- veis pela secreção de ácido e reabsorção do bicarbonato, também sob influência da aldosterona.
As células intercaladas tipo B medeiam a secreção de bicarbonato e reabsorção de ácidos.
Quase todo o transporte é mediado pelas vias celulares das célu- las principais e intercaladas. Nas células
principais, a entrada passiva de Na+ pela membrana apical ocorre por um canal de Na+ epitelial sensível à
amilorida (ENaC), com saída pela membrana basolateral por meio da Na+/K+-ATPase (Fig. 1.3E). Este
processo de reabsorção do Na+ é rigorosamente controlado pela aldosterona e, em condições fisiológicas, é
ativado por várias enzimas proteolíticas que clivam os domínios extracelulares do ENaC; por exemplo, a
plasmina do líqui- do tubular dos pacientes com síndrome nefrótica ativa o ENaC e cau- sa retenção de
sódio. A aldosterona entra na célula pela membrana basolateral, liga-se a um receptor de mineralocorticoide
citoplasmá- tico e, em seguida, transfere-se para dentro do núcleo onde modula a transcrição genética
resultando em aumentos da reabsorção de Na+ e da secreção de K+. As mutações ativadoras do ENaC
aumentam a rea- bsorção do Na+ e causam hipopotassemia, hipertensão e alcalose me- tabólica (síndrome
de Liddle). Os diuréticos que conservam potássio (p. ex., amilorida+e triantereno) bloqueiam o ENaC e
diminuem a reabsorção do Na . +
As células principais secretam K por um canal de potássio da membrana apical. Várias forças controlam a
secreção desse cátion. A mais importante é a concentração intracelular alta de K+, gerada pela
Na+/K+-ATPase, que produz um gradiente de concentração favorável à secreção do K+ no líquido tubular.
Com a reabsorção de Na+ sem um ânion correspondente, o lúmen tubular torna-se negativo em
comparação com o interior da célula, gerando um gradiente elétrico favorável à secreção do potássio.
Quando a reabsorção do Na+ é blo- queada, o componente elétrico da força motriz para a reabsorção do K+
fica arrefecido e isto explica porque não há perdas urinárias exces- sivas durante o tratamento com
diuréticos poupadores de potássio. A secreção de K+ também é promovida pelas ações da aldosterona, que
aumenta o transporte regional de Na+, aumenta a eletronegatividade e amplia a quantidade e a atividade
dos canais de potássio. Por fim, as taxas aceleradas de fluxo do líquido tubular, que ocorrem nas condi-
ções de expansão do volume ou com o uso de diuréticos que atuam “acima” do ducto coletor cortical
também aumentam a secreção do K+, assim como a presença de ânions relativamente inabsorvíveis (como
o bicarbonato e penicilinas semissintéticas), que contribuem para o potencial negativo do lúmen tubular. Os
efeitos colaterais de alguns antibióticos (p. ex., trimetoprima e pentamidina) bloqueiam os ENaCs e
predispõem à hiperpotassemia, principalmente quando a capacidade renal de regular o K+ está alterada por
outras razões. Conforme foi mencionado antes, as células principais também parti- cipam da reabsorção de
água pelo aumento da permeabilidade à água em resposta à vasopressina. +
As células intercaladas não participam da reabsorção de Na , mas estão envolvidas na secreção
acidobásica. Estas células realizam dois tipos de transporte: transporte ativo de H+ mediado pela
H+-ATPase (bomba de prótons) e permuta de Cl–/HCO3–. As células intercaladas conciliam os dois
mecanismos de transporte nas membranas opostas
para possibilitar a secreção de ácidos ou bases. As células intercaladas tipo A possuem uma bomba de
prótons apical que medeia a secreção de ácidos e um permutador de ânions Cl-/HCO3– basolateral envolvi-
do na reabsorção do bicarbonato (Fig. 1.3E); a aldosterona aumenta a quantidade de bombas de
H+/ATPase e, em alguns casos, contribui para a ocorrência de alcalose metabólica. Por outro lado, as
células intercaladas tipo B possuem um permutador de ânions na membrana apical para mediar a secreção
de bicarbonato, enquanto a bomba de prótons localiza-se na membrana basolateral e possibilita a reabsor-
ção de ácidos. Em condições de acidemia, o rim utiliza preferencial- mente as células intercaladas tipo A
para secretar o excesso de H+ e gerar mais HCO3–. O contrário ocorre nos estados em que há excesso de
bicarbonato com alcalemia, quando as células intercaladas tipo B predominam. Uma proteína extracelular
conhecida como hensina regula essa adaptação.
As células do ducto coletor medular interno têm algumas seme- lhanças com as células principais do ducto
coletor cortical. As pri- meiras possuem canais de Na+ e K+ apicais responsáveis pela reabsor- ção de Na+
e secreção de K+, respectivamente (Fig. 1.3F). As células do ducto coletor medular interno também
possuem canais de água regulados pela vasopressina (aquaporina-2 na membrana apical, aquaporinas-3 e
4 na membrana basolateral). O hormônio antidiuré- tico vasopressina liga-se ao receptor V2 presente na
membrana baso- lateral e desencadeia uma via de sinalização intracelular por meio da ativação da
adenililciclase mediada por uma proteína G, resultando no aumento dos níveis celulares do AMP cíclico.
Essa via de sina- lização estimula a inserção de canais de água na membrana apical das células dos ductos
coletores medulares internos para aumentar a permeabilidade à água. Esse aumento da permeabilidade
possibilita a reabsorção de água e produção de urina concentrada. Na ausência da vasopressina, as células
dos ductos coletores medulares internos são impermeáveis à água e a urina continua diluída.
A reabsorção de sódio pelas células do ducto coletormedular interno também é inibida pelos peptídios
natriuréticos conheci- dos como peptídio natriurético atrial e peptídio natriurético renal (urodilatina); o mesmo
gene codifica os dois peptídios, mas utiliza mecanismos diferentes de processamento pós-translacional de
um pré-hormônio comum para gerar proteínas distintas. Os peptídios natriuréticos atriais são secretados
pelos miócitos atriais em respos- ta à expansão do volume, enquanto a urodilatina é secretada pelos
epitélios dos túbulos renais. Os peptídios natriuréticos interagem com receptores da membrana apical
(urodilatina) ou da basolateral (peptídios natriuréticos atriais) das células do ducto coletor medular interno,
estimulam a guanililciclase e aumentam os níveis do GMPc citoplasmático. Por sua vez, esse efeito reduz a
atividade do canal de Na+ apical dessas células e atenua a reabsorção final do referido cá- tion, resultando
em natriurese.
O ducto coletor medular interno transporta ureia para fora do lú- men tubular e permite seu retorno ao
interstício, onde ela contribui para a hipertonicidade do interstício medular. A ureia é reciclada por difusão do
interstício para os ramos descendente e ascendente da alça de Henle