Estudo Dirigido V e VI Fisiologia de Urinário

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Estudo Dirigido V e VI - Fisiologia de Urinário
(Sarah Schollmeier e Riane Wanzeler - M3 2016.1)
 
1) Cite 3 mecanismos fundamentais para a regulação do pH.
 
É possível encontrar 3 mecanismos fundamentais que interagem na manutenção da concentração de íons H+, que apresentam certa hierarquia um sobre o outro, devido à velocidade de reação. Os mecanismos são em ordem de decrescente de velocidade: sistema tampão, sistema respiratório e regulação renal de H+ e HCO3-. 
2) Explique como ocorre a regulação renal do sistema tampão bicarbonato.
 
A regulação renal do sistema tampão bicarbonato se dá pelo mecanismo de reabsorção do bicarbonato. A reabsorção de bicarbonato ocorre em sua maior parte (cerca de 85%) no túbulo proximal, ocorrendo o restante da reabsorção no ducto coletor pelas células intercalares do tipo alfa. Com a filtração glomerular, há formação do filtrado. Nesse filtrado, é possível encontrar H+ e HCO3-. Na membrana luminal das células do túbulo proximal há um trocador Na+ e H+ que atua por antiporte, havendo assim, lançamento de H+ para o lúmen e de Na+ para o meio intracelular. Esse H+ presente no lúmen se associará ao HCO3-, por meio da ação enzimática da anidrase carbônica presente na membrana luminal, formando um ácido fraco: o ácido carbônico (H2CO3). Com isso, haverá dissociação desse ácido, permitindo a formação de CO2 e H2O, que entram nas células do túbulo proximal livremente e por aquaporinas, respectivamente. Dentro da célula, essas 2 moléculas se associarão novamente por ação da anidrase carbônica presente dentro da célula, formando H2CO3, que será dissociado, formando H+ e HCO3-. O H+ será lançado pelo trocador novamente, restituindo o ciclo e o HCO3- será reabsorvido para o sangue por meio do co-transportador Na+ e HCO3- presente na membrana basolateral - simporte.
3) Além de reabsorver o bicarbonato, o rim é capaz de sintetizar o bicarbonato. Explique como e onde ocorre esse processo.
O rim é responsável por regular a reabsorção/excreção de bicarbonato. Contudo, também é capaz de sintetizar, sendo essa mais uma forma de controle do pH. Essa síntese ocorre nas células do túbulo proximal, a partir da absorção de glutamina advinda do filtrado. A glutamina quando metabolizada dentro da célula, forma íon amônio e alfa cetoglutarato. O íon amônio será excretado juntamente ao filtrado, sendo mais uma forma de excreção de H+. Contudo, o alfa cetoglutarato, por meio de reações intermediárias, formará bicarbonato, que será reabsorvido pela ação do co-transportador Na+ e HCO3- e pelo trocador Cl- e HCO3-.
 
4) Disserte sobre o sistema tampão amônio.
 
O sistema tampão amônio é um dos mecanismos de regulação do pH. Isso porque o íon amônio devido à sua estrutura química pode liberar H+, que será uma forma menos tóxica comparada à da liberação de sua forma livre. Tal sistema, portanto, será possibilitado pela ação das células intercalares do tipo alfa presentes no ducto coletor, que apresentam H+ATPase e H+-K+ATPase na membrana luminal. Essas ATPases secretarão H+ no lúmen do ducto coletor, que se combinará com o NH3 eliminado pela célula intercalar, formando íon amônio. Desse modo, haverá eliminação de H+ sob a forma de íon amônio na urina, o que auxilia no tamponamento sanguíneo. 
5) Descreva como o sistema tampão fosfato auxilia na eliminação de H+.
 
À nível do túbulo proximal e do ducto coletor, haverá formação de H2PO4-. O HPO4-- filtrado durante a filtração glomerular, à nível do túbulo proximal, se unirá ao H+ secretado pelo trocador Na+ e H+, formando H2PO4-, que assim como no caso do íon amônio, é uma forma alternativa de excreção de H+. À nível do ducto coletor, as ATPases secretarão H+ no lúmen que se unirá ao HPO4-- filtrado, formando mais H2PO4-. A excreção dessas moléculas auxilia eliminando H+ sob uma forma menos tóxica (não livre).
6) Explique como ocorre o controle da excreção de H+.
 
O controle da excreção de H+ ocorre pela ação das células intercalares do tipo alfa (acidose) e beta (alcalose) do ducto coletor. Como essas células apresentação polarização invertida (membrana luminal e basolateral), os seus canais de reabsorção de bicarbonato e de excreção de H+ estão lados diferentes, por isso, é possível haver uma regulação, pois de acordo com a necessidade, pode haver alteração da quantidade dessas células intercalares. Além disso, há um controle também no túbulo proximal pelo mecanismo de reabsorção de bicarbonato e excreção de H+ (já explicado em outros momentos).
7) De que forma ocorre a excreção de amônio? Como tal processo auxilia na redução da acidez sanguínea?
A excreção do íon amônio ocorre de forma majoritária no túbulo proximal a partir da metabolização da glutamina que apresenta como produto o íon amônio e o alfa cetoglutarato. Esse íon amônio será excretado juntamente ao filtrado por meio do trocador Na+ e NH4+ presente na membrana luminal. Além do túbulo proximal, a excreção do íon amônio ocorrerá também pela ação das células intercalares do tipo alfa, que possuem H+ATPase e H+-K+ATPase que secretam H+ no lúmen. Esse H+ secretado combina-se a amônia excretada, formando íon amônio, que será eliminado juntamente a urina.
A eliminação de amônio constitui uma forma eficaz de eliminação de H+, visto que se esse íon fosse liberado livremente, causaria uma significativa acidificação urinária, impossibilitada pela nossa fisiologia. Sendo assim, a acidez sanguínea pode ser reduzida por meio da liberação de H+ sob a forma encontrada no íon amônio.
 
8) Uma vez que a reabsorção de bicarbonato depende da secreção de H+ e no estado de alcalose metabólica não há H+ disponível para realizar a reabsorção de todo bicarbonato filtrado, explique o que acontecerá com o pH urinário.
Sem H+ disponível, haverá uma reduzida reabsorção de bicarbonato. Com isso, ele será excretado junto à urina, tornando a mais básica do que o normal (pH normal da urina em torno de 6).
 
9) Explique o efeito bifásico da angiotensina II.
O efeito bifásico da angiotensina II consiste no fato de, a partir da sua metabolização, ocorrer produção tirosina, que é substrato para a formação de L-dopa (percursora da dopamina) a nível intra-renal. Como a dopamina apresentará ação contrária à da angiotensina II, visto que inibe a reabsorção renal de Na+ (inativação da Na+K+ATPase), ela funcionará contrabalançando a resposta provocada pela angiotensina II.
 
10) Qual é o mecanismo de ação da dopamina no rim?
A dopamina possibilitará uma maior excreção renal de Na+, visto que atua inativando a Na+K+ATPase. Tal mecanismo é importante na regulação dos níveis plasmáticos de Na+ e consequentemente também, na reabsorção de água no ducto coletor.
 
11) Cite 2 consequências decorrentes de alterações no sistema dopaminérgico intra-renal.
 
Alterações no sistema dopaminérgico intra-renal podem causar hipertensão e nefropatia diabética.
12) Explique a relação entre hipertensão e alteração no sistema dopaminérgico intra-renal.
O sistema dopaminérgico intra-renal é responsável por inibir a reabsorção renal de Na+, por meio da inativação da Na+K+ATPase. Em situações que promovam alterações nesse sistema, haverá desbalanço da dopamina. Dessa forma, ela deixará de atuar inativando a Na+K+ATPase, havendo assim uma maior reabsorção de Na+. Uma maior retenção de Na+ promoverá uma maior reabsorção de água no ducto coletor, que somados permitirão uma elevação da pressão arterial sistêmica, que é característica do quadro hipertensivo.
13) Em casos de insuficiência renal, a associação com o quadro anêmico é comum. Explique a razão disso, indicando uma alternativa para tratamento.
A eritropoetina (EPO) é um hormônio sintetizado por células produtoras de EPO (fibroblastos) presentes entre os túbulos proximais, de forma, mais abrangente, é produzida nos rins. Esse hormônio desempenha um papel importante na produção das hemácias (eritropoese), atuando como um fator de crescimento. A ausência desse hormônio pode levar a quadros de anemia, ou seja, redução de glóbulos
vermelhos no sangue, que são prejudiciais ao organismo devido a função de transporte de oxigênio desempenhada por essas células, permitindo o surgimento de sintomas, tais como fadiga, fraqueza e palidez, por exemplo. Portanto, em casos de insuficiência renal crônica, na qual, há comprometimento de diversas funções realizadas pelos rins, incluindo a síntese de EPO, haverá a associação com o quadro anêmico.
Como uma possível alternativa para o tratamento do quadro anêmico, seria recomendada a administração de eritropoetina exógena, visto estar ocorrendo redução ou não produção desse hormônio pelos rins. Desse modo, o quadro anêmico poderia ser revertido ou reduzido.
 
14) Em doenças renais crônicas, a associação com o quadro de osteoporese é comum. Explique a razão disso.
A vitamina D3, obtida da dieta e da exposição ao sol, é levada ao fígado pela proteína de ligação à vitamina D (PLD), onde é convertida à calcidiol. O calcidiol ligado à PLD é filtrado no rim e reabsorvido no túbulo proximal por endocitose mediado por receptor (megalina/cubilina). As células epiteliais do túbulo proximal possuem uma enzima que irá hidroxilar o calcidiol, formando calcitriol, que é um hormônio que regula a homeostase de Ca++ no organismo. Como em doenças renais crônicas, o rim não estará funcionando corretamente, não haverá formação de vitamina D (forma ativa), ocasionando problemas na remodelação óssea, podendo gerar o quadro de osteoporose. É importante ressaltar também que a suplementação de vitamina D na dieta já auxilia no controle do quadro.