Reabsorção e secreção tubular

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Reabsorção e secreção tubular renal
→As principais funções do rim são:
✔ Regulação do volume de água do organismo;
✔ Controle do balanço hidroeletrolítico, através da reabsorção isosmótica, e controle fino da
reabsorção de água na porção final do néfron;
✔ Regulação do equilíbrio ácido-base, conservado bases e excretando ácidos;
✔ Conservação de nutrientes, através da reabsorção de aminoácidos e glicose;
✔ Excreção de resíduos metabólicos, através da excreção de ureia, creatinina e ácido úrico;
✔ Regulação da hemodinâmica renal e sistêmica, feito por um mecanismo hipotensor e hipertensor,
cujo primeiro se dá pelo sistema renina-angiotensina-aldosterona, onde a angiotensina promove a
vasoconstrição e juntamente com a aldosterona, promove a reabsorção de sódio e consequente
reabsorção de água;
✔ Participação da produção de glóbulos vermelhos através da síntese e secreção da eritropoietina;
✔ Participação na regulação do metabolismo do cálcio e do fosforo, pois é onde ocorre a formação da
forma ativa da vitamina D, importante para absorção de cálcio;
→As células do epitélio tubular se aderem umas as outra através de tight junctions ou junções do tipo forte,
funcionando como uma barreira de reabsorção ao individualizar o lado intratubular do lado intersticial.
Além disso, forma um cinturão que separa as células em dois domínios, o domínio apical voltado para o
lúmen tubular e o domínio basolateral voltado para a corrente sanguínea, apresentando diferentes
permeabilidades e características, ou seja, a célula expressa proteínas específicas para cada lado da
membrana plasmática. Tal característica é importante para se criar um fluxo de transporte, importante para
reabsorção e secreção tubular.
→De modo geral a reabsorção renal é essencialmente dependente da bomba para sódio e potássio,
expressa somente na membrana basolateral das células tubulares, transportando ativamente três íons
sódio pra fora da célula e dois íons potássio para dentro, criando um gradiente tanto para sódio quanto para
potássio, podendo estes serem úteis para a reabsorção de outras substâncias.
→A reabsorção renal pode ser feita por duas vias básicas: a) via transcelular, ou seja, através das células por
meio de transportadores ou canais presentes na membrana apical das células epiteliais tubulares, podendo
haver transporte contra o gradiente eletroquímico da substância transportada e b) via paracelular, através
das junções fortes que permitem a passagem de moléculas pequenas como agua íons, os quais se difundem
a favor do seu gradiente eletroquímico, passando pela via paracelular, difundindo-se pelo seu gradiente
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eletroquímico somente, enquanto que pela via transcelular, elas podem ser transportadas contra o seu
gradiente eletroquímico.
TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL
→Normalmente, os túbulos proximais reabsorvem, por dia, cerca de 158 litros de fluido tubular isotônico, o
que corresponde á 88% do volume do plasma filtrado diariamente pelo glomérulos (180 litros).
→Tal capacidade tubular é devido à uma série de adaptações que facilitam a reabsorção de sais e água,
como:
● São grandes e cúbicas com microvilosidades na membrana luminal que aumentam a área disponível
para a reabsorção;
● Borda em escova com proteínas carregadoras específicas que facilitam o transporte de vários
solutos;
● Luz tubular e citosol ricos em anidrase carbônica, enzima que possui importante papel na secreção
de hidrogênio e reabsorção de bicarbonato;
● Tight junctions relativamente permeáveis em comparação com os demais segmentos do néfron,
permitindo que, através dos espaços intercelulares, ocorra transporte de soluto a favor do seu
gradiente de concentração
→Morfologicamente, o túbulo proximal é dividido em três segmentos: S1, S2 e S3. Suas porções iniciais
possuem maior número de mitocôndrias, apresentando, pois, uma taxa mais elevada de reabsorção de
soluto. Em suma, o túbulo proximal reabsorve Na2+, Cl-, Ca2+, Mg2+, K+, glicose aminoácidos, bicarbonato de
sódio, água e são secretados H+ e bases.
→O TCP recebe o ultrafiltrado glomerular (120 litros de plasma por dia), onde ocorre nesse segmento a
reabsorção isosmótica, ou seja, são reabsorvidos em iguais proporções os solutos e o solvente (água
plasmática), de modo que a osmolaridade do conteúdo reabsorvido (65%) e do conteúdo filtrado depois da
reabsorção (35%) não se alteram. O NaCl é responsável pela maior parte da taxa de osmolaridade no
organismo, sendo considerado o soluto mais osmoticamente ativo. Entende-se por osmolaridade a
quantidade de soluto osmoticamente ativo, ou seja, que tem capacidade de atrair água, em um solvente.
→A glicose em condições normais é totalmente reabsorvida, assim como os aminoácidos. Ocorre quando a
bomba para NA2+/K+ na membrana basolateral bombeia sódio para fora da célula e potássio para dentro,
criando assim um gradiente de concentração para o sódio no sentido interstício. Esse gradiente é usado
para a reabsorção de glicose e aminoácidos através de co-transportadores localizados na membrana apical
que acoplam a essa reabsorção com reabsorção de sódio, que entra na célula. Estes são transportadores
ativos secundários do tipo simporte pois utilizam a energia do gradiente gerado por um transporte ativo
primário transportando duas substâncias no mesmo sentido. Os co-transportadores para glicose e sódio são
conhecidos como SLGT, o qual ocorre vários subtipos. Esse gradiente pode ser usado para secretar H+ por
um co-transportador do tipo antiporte que secreta um íon hidrogênio para o lúmen tubular em troca de um
íon sódio para dentro da célula. Aminoácidos e glicose são reabsorvidos somente no túbulo contorcido
proximal.
→A reabsorção de glicose é independente de insulina, ou seja, mesmo o diabético desprovido de insulina é
capaz de reabsorver glicose. Nesse caso, a presença de glicose na urina ocorre devido ao aumento da sua
concentração plasmática que satura os transportadores de glicose no túbulo.
→Como o sódio absorvido tem carga positiva, a parede tubular tem um déficit de carga positiva, gerando
uma diferença de potencial (DP) transtubular, sendo a luz tubular negativa em relação ao interstício.
→Esse gradiente contribui para a secreção tubular de K+, que está muito mais concentrado dentro da célula
do que fora e, juntamente com a diferença de potencial, passa para o lúmen tubular, principalmente no
segmento S2. Isso leva ao aumento da carga positiva nesse nível, e a carga na luz tubular fica positiva. Essa
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carga positiva então, repele os íons positivos contidos na luz tubular, como sódio, potássio, magnésio e
cálcio, os quais são então reabsorvidos a favor do seu gradiente eletroquímico. Devido a presenta de canais
para potássio na membrana apical, este passa pela via transcelular, enquanto os outros passam pela via
paracelular. A água acompanha os íons, os quais são osmoticamente ativos, e com isso a água também é
reabsorvida.
→O bicarbonato começa a ser reabsorvido no túbulo contorcido proximal. Este é o principal tampão dos
líquidos extracelulares. O bicarbonato sofre ação da anidrase carbônica do tipo 4, expressa somente na
membrana apical, com seu sitio ativo voltado para a luz tubular, o qual converte o bicarbonato em CO2 e
água . O CO2 se difunde livremente para o interior da célula, onde ocorre a anidrase carbônica do tipo 2, a
qual faz a reação da primeira anidrase porém no sentido inverso, convertendo CO2 e água em bicarbonato
dentro da célula. O bicarbonato passa então da célula para o insterstício pelo co-transporte com o sódio do
tipo simporte. Esse co-transporte, entretanto, utiliza o gradiente de bicarbonato, reabsorvendo sódio para
fora da célula, uma vez que o sódio nesse nível está mais concentrado fora do que dentro da célula.
→ Esse processo forma OH- na luz do túbulo, que tem que voltar para a célula, as quais secretam íons H+
por duas formas: a) por co-transporte com sódio e b) pela H+ATP ase, que gasta ATP para bombear o próton
H+ para luz do túbulo o qual se junto como OH-, formando agua que é reabsorvida. Essa reabsorção de íon
hidrogênio e secreção de bicarbonato ocorre no segmento inicial do túbulo contorcido proximal e depois o
bicarbonato é rebasorvido pelo processo dito anteriormente. No segmento final as células somente
expressam a anidrase carbônica do tipo 2 dentro do citoplasma, não ocorrendo reabsorção de bicarbonato,
mas ainda ocorrendo secreção de íons H+. A reabsorção de bicarbonato cessa no segmento distal do túbulo
contorcido proximal.
SEGMENTO FINO E ESPESSO DA ALÇA DE HENLE
→As células dos ramos descendente fino são menos complexas que as do TCP, sendo elas delgadas,
pavimentosas, com poucas mitocôndrias e raras microvilosidades na membrana apical e basolateral. Essa
estrutura caracteriza um tipo de transporte passivo, ou seja o transporte transtubular se dá praticamente
por osmose. Esse segmento é totalmente impermeável a soluto, ocorrendo somente reabsorção de água.
Apesar de haver secreção pequena de NaCl, este quando no túbulo não sofre reabsorção. Logo, o fluido que
passa por esse segmento é grandemente concentrado devido á reabsorção de água.
→Por outro lado, o segmento ascendente espesso é caracterizado por células cúbicas com muitas
mitocôndrias, caracterizando predominância de transporte ativo com gasto de ATP. Esse segmento é
totalmente impermeável a água e ocorre praticamente só reabsorção de soluto, principalmente de cloreto
de sódio. Logo, o fluido que passa por esse segmento é altamente diluído, uma vez que a concentração e a
quantidade de solutos diminuem devido a reabsorção de solutos.
→A intensa reabsorção de cloreto de sódio leva ao seu aumento no insterstício, de modo que cria-se um
gradiente de hiperosmolaridade do córtex até a medula, onde a osmolaridade é mais pronunciada. A
hipertonicidade medular então faz com que o conteúdo que começa no descendente fino seja absorvido
por osmose, no caso a água plasmática.
→A ureia não é reabsorvida na maior parte do néfron até chegar ao ducto coletor. Este é permeável a ureia,
que recircula, saindo do ducto coletor e volta para a alça de Henle. Essa recirculação da ureia é importante
pois contribui para a hipertonicidade medular.
→O ramo ascendente espesso reabsorve preferencialmente Na2+, K+ e Cl-, contribuindo também para a
reabsorção de cálcio e magnésio, os quais seguem a via paracelular. Esse ramo também faz a secreção ativa
de H+ através tanto da H+/Na2+ATPase quanto do trocador para H+ e Na2+, que transporta um íon sódio para o
interior da célula e um íon hidrogênio para fora, acidificando o conteúdo luminal tubular. A reabsorção de
sódio e cloreto juntos é mediada pelo co-transportador tríplice, que transporta um Na2+,K+,e 2Cl- no mesmo
sentido para o interior da célula, estando localizada na membrana apical, sendo um transporte ativo
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secundário, que se utiliza da energia gerada pela bomba K+/Na2+ na membrana basolateral. Neste segmento
o transporte de água não está acoplado ao de soluto, e por isso, é denominado de segmento diluidor
cortical.
→O cotransportador tríplice é alvo terapêutico de diuréticos de alça, os quais impedem a reabsorção de
sódio, impedindo também a reabsorção de água, uma vez que a hipertonicidade medular será afetada,
sendo diminuída, impedindo a reabsorção de água pelo ramo descendente fino da alça de Henle por
osmose. Assim, o resultado final é a menor concentração e maior quantidade de sódio na urina, sendo esta
altamente diluída. A furosemida é um fármaco que bloqueia o cotransportador tríplice e um exemplo de
diurético de alça. A reabsorção de água pelos túbulos coletores também é impedida devido à baixa
osmolaridade intersticial. Assim, a administração desse diurético induz a perda igual de sódio e água
(excreção isosmótica), vantajoso em casos de edema.
TÚBULO CONTORCIDO DISTAL, TÚBULO COLETOR E DUCTO COLETOR
→É dividida em duas partes: inicial e final. A parte inicial ocorre células grandes e cúbicas com citoplasma
volumoso, muitas mitocôndrias, representando ocorrência de transporte ativo com gasto de energia. O
sódio entra passivamente na célula através de um co-transporte com o Cl- (NCCT), que usa o gradiente de
sódio gerado pela bomba K+/Na2+ para transportar cloreto para o interior da célula. Este sai para fora da
célula passivamente via canal específico na membrana basolateral. Tanto o trocador Na2+/H+ quanto a
bomba H+ATP ase são responsáveis pela secreção de H+através da membrana luminal dessa porção tubular.
→O NCCT é um alvo terapêutico pelos diuréticos tiazídicos, que agem inibindo esse co-transportador,
impedindo a reabsorção de sódio e água em menor grau do que a furosemida, ou seja, provoca uma diurese
menos acentuada. Isso ocorre pois nesse caso a hipertonicidade medular é praticamente inalterada, uma
vez que quando o fluido alcança esse segmento a hipertonicidade já se formou na alça de Henle. Esse
segmento é responsável pela reabsorção fina de sódio e não de forma maciça como ocorre nos segmentos
anteriores.
→A porção final do túbulo contorcido distal é semelhante morfofuncionalmente aos túbulos e ductos
coletores. Ambos fazem reabsorção de NaCl e reabsorção ou secreção de bicarbonato e H+dependendo de
uma condição de acidose ou de alcalose. Esse segmento tem três tipos de células:
● Células principais: representam a maioria das células desse segmento, responsáveis pela reabsorção
de cloreto de sódio, água e secreção de potássio. A reabsorção de sódio é eletrogênica, pois esse
íon difunde-se da luz tubular para o interior da célula principal através de canais tipo ENAC,
localizada na membrana luminal. O sódio sai da célula ativamente para o fluido peritubular via
bomba K+/Na2. O cloreto é reabsorvido passivamente, pela via paracelular, a favor da DP que se
encontra negativa no lúmen. O potássio entra na célula pela bomba K+/Na2 e deixa a célula via
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canais localizados tanto na membrana luminal como na membrana basolateral ou por co-transporte
com cloreto na membrana luminal.
● Células intercalares-α: Tem as mesmas características das células do túbulo contorcido proximal,
exceto que nessas não ocorre co-transporte de bicarbonato com sódio mas antiporte com cloreto,
que entra na célula, enquanto o bicarbonato sai da célula para o fluido peritubular. O H+ é secretado
por um co-trasportador H+/K+ ou por H+ATPase. Esses mecanismos são ativados em uma situação
de acidose.
● Células intercalares-β: diferente das células anteriores por possuir a bomba de próton na
membrana basolateral e o cotransportador HCO3
-/Cl- na membrana apical, reabsorvendo H+ e
secretando bicarbonato. Esses mecanismos são ativados em uma situação de alcalose.
→Numa condição de acidse, a proporção de células alfa aumenta e as de células beta cai e em uma
situação de alcalose ocorre o inverso, ou seja, ocorre uma dinâmica na presença dessas células.
→A reabsorção de sódio nesse segmento é mediada pela secreção do hormônio mineralocorticoide
aldosterona, que atua sobre as células principais. É produzido pelo córtex da glândula adrenal. Esse
hormônio aumenta a expressão da bomba K+/Na2, aumentando o gradiente de sódio; aumenta a expressão
endotelial do canal epitelial para sódio (ENAC), expresso somente na membrana apical, sendo mais
reabsorvido; aumenta a expressão de canais de vazamento par K+, que sai da célula para a luz do túbulo,
aumentando a excreção de potássio.
→A reabsorção de água depende do ADH (hormônio antidiurético ou vasopressina) atua no ducto coletor e
é produzida no hipotálamo, tendo como estímulo a hiperosmolaridade e a queda do volume de sangue.
Nessas condições o ADH estimula a reabsorção de água e a excreção de soluto. Ao mesmo tempo, aumenta
a expressão de aquoporinas do tipo 2; age no co-trasportador tríplice na alça de Henle, aumentando sua
expressão e, assim, aumenta a hipertonicidade medular para maior reabsorção de água; aumenta a
expressão de bomba para sódio e potássio.
ANÁLISE DA COMPOSIÇÃO DO FLUIDO TUBULAR
→O gráfico representa o gradiente de concentraçãotranstubular para cada substância considerada,
podendo identificar com isso a concentração do fluido tubular ao longo de todos os segmentos tubulares do
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néfron. Em outras palavras, mostra a concentração relativa de cada substância (soluto) em relação a agua
(solvente).
→Glicose e aminoácidos: a concentração destes terminam antes do túbulo contorcido proximal acabar, pois
essas substâncias são reabsorvidas por completo por todo esse segmento, diminuindo a sua concentração
tubular antes mesmo de começar o ramo descendente da alça de Henle.
→Proteínas: quase nenhuma proteína é filtrada pelo rim, uma vez que o capilar glomerular é praticamente
impermeável as proteínas em condições normais. Apesar disso pode ocorrer diminuta filtração de certas
proteínas e peptídeos, os quais podem ser reabsorvidos por fagocitose ou pinocitose e transportadores,
respectivamente, no túbulo contorcido proximal.
→Bicarbonato: no TCP o bicarbonato é bastante reabsorvido, ocorrendo menor concentração de
bicarbonato no TCP; no ramo descendente fino da alça de Henle não ocorre reabsorção uma vez que nesse
só ocorre absorção de água e por isso sua concentração aumenta nesse segmento, voltando a diminuir
inicialmente na alça de Henle. Volta a descer no ramo ascendente espesso, pois além de ocorrer reabsorção
de outros solutos, diluindo o fluido e aumentando a concentração relativa de bicarbonato (esse ramo é
conhecido como segmento diluidor), ocorre também pequena reabsorção de bicarbonato nesse ramo. Essa
curva no túbulo contorcido distal e no túbulo coletor poderia tomar qualquer direção, dependendo da
demanda do organismo, em uma condição de alcalose ou acidose, ocorrendo mais ou menos células
intercalares alfa e beta.
→Íons sódio, cloreto e potássio: são reabsorvidos no TCP, sendo esta isosmótica e, por isso sua
concentração não se altera, uma vez que a quantidade de soluto reabsorvido será a mesma que a
concentração de água nesse segmento. No ramo descendente fino da alça de Henle, ocorre somente
reabsorção de água que, adicionada a pequena secreção passiva via paracelular desses solutos nesse ramo,
não sendo pois reabsorvidos, são responsáveis pelo aumento de sua concentração nesse ramo; no ramo
espesso ascendente da alça de Henle ocorre diminuição da contração desses solutos, pois nesse ramo
ocorre maciça reabsorção somente de soluto, principalmente de Cl, Na e K. Como no TCD e túbulo coletor
ocorre reabsorção de água (pelo estímulo do ADH), a concentração desses solutos aumentam, apesar de
haver uma relativa reabsorção de Na e Cl. O potássio nos segmentos finais é bastante secretado para o
fluido tubular, fazendo com que sua concentração aumente em relação ao Na2+ e o Cl-.
→Ureia: é ativamente secretada pela luz do túbulo contorcido proximal por ambas as vias, uma vez que ela
não foi filtrada, estando bastante concentrada nos túbulos coletores, podendo em parte voltar para a alça
de Henle (recirculação da ureia). Por isso nesse segmento há um acentuado aumento da sua concentração
adicionalmente a sua secreção. No túbulo coletor a reabsorção de água estimulada pelo ADH leva ao
aumento da sua concentração.
→Inulina: a inulina não é reabsorvida nem secretada ao longo dos segmentos tubulares do néfron e por
isso sua concentração no fluido tubular aumenta a medida que a água vai sendo reabsorvida. Na alça
descendente espessa sua concentração diminui, pois nesse segmento não ocorre reabsorção de água, mas
de outros solutos, tendendo a diluir o fluido e, como não é reabsorvida tem sua concentração levemente
diminuída. Sua concentração volta a crescer nos segmentos finais, uma vez que nesses ocorre também
reabsorção de água. A creatinina se comporta da mesma forma, uma vez que também pode ser usada para
medir a taxa de filtração glomerular, sendo uma substância endógena, diferente da inulina que é exógena.
→PAH: tem acentuado crescimento em relação aos outros solutos uma vez que esse além de não ser
reabsorvido é constantemente secretado para o fluido tubular. Da mesma forma que a inulina tem uma
pequena queda devido á reabsorção somente de solutos e não de água no ramo ascendente da alça de
Henle, voltando a crescer nos segmentos finais, como no túbulo contorcido distal e túbulo coletor devido a
reabsorção de água.
Aluna: Quézia Carbalan
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