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Capítulo 1 Anatomia Renal Leonardo Vidal Riella, Luiz Antonio Ribeiro de Moura e Miguel Carlos Riella MACROSCOPIA VASCULARIZAÇÃO CIRCULAÇÃO LINFÁTICA INERVAÇÃO EMBRIOLOGIA Anomalias do desenvolvimento O NÉFRON Glomérulo Células endoteliais Células mesangiais Células epiteliais viscerais Células epiteliais parietais Aparelho justaglomerular Células peripolares Túbulo proximal Alça de Henle Túbulo distal Ducto coletor INTERSTÍCIO RENAL REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ENDEREÇOS RELEVANTES NA INTERNET MACROSCOPIA Os rins, em número de dois, são órgãos que lembram a forma de um grão de feijão, de coloração marrom-averme- lhada, situados no espaço retroperitoneal, um de cada lado da coluna vertebral, de tal forma que seu eixo longitudi- nal corre paralelamente ao músculo psoas maior. Na posição ortostática, sua margem superior encontra- se ao nível da primeira vértebra lombar e a inferior, da quarta vértebra lombar. Em decúbito dorsal, as margens superior e inferior dos rins elevam-se ao nível do bordo superior da 12-ª vértebra torácica e da terceira vértebra lom- bar, respectivamente.1 Com a respiração os rins podem des- locar-se cerca de 1,9 cm, chegando a 4,1 cm na inspiração profunda. Normalmente, o rim direito é um centímetro me- nor e encontra-se ligeiramente mais caudal em relação ao esquerdo (Fig. 1.1). O rim de um indivíduo adulto mede de 11 a 13 cm de comprimento, 5 a 7,5 cm de largura e 2,5 a 3 cm de espessu- ra, pesando entre 125 e 170 gramas, no homem, e 115 e 155 gramas, na mulher. Com o envelhecimento, há uma dimi- nuição do peso renal.6 Em recém-nascidos este peso varia de 13 a 44 gramas.7 A variação do tamanho e do peso dos rins na população demonstrou estar mais relacionada com a superfície corporal do indivíduo, não sendo influenciada por sexo, idade ou raça, quando se leva em consideração o tipo de constituição corporal. Outros estudos demonstraram também que o nível de hidratação do organismo e a pres- são arterial provocam variações no tamanho do rim.8 Na parte medial côncava de cada rim, localiza-se o hilo renal, local onde se encontram a artéria e a veia renal, vasos linfáticos, plexos nervosos e o ureter, que se expande den- tro do seio renal, formando a pelve. O rim é envolvido em toda sua superfície por membrana fibroelástica muito fina e brilhante, denominada cápsula renal. Esta adere à pelve e aos vasos sanguíneos na região do hilo. No rim sadio, con- segue-se destacar facilmente a cápsula renal do restante do órgão, sendo que o mesmo não acontece no rim doente. Ao redor dos rins, no espaço retroperitoneal, tem-se uma condensação de tecido conjuntivo, que representa a fáscia de Gerota ou fáscia renal. Ela divide-se em fáscias renais anterior e posterior, envolvendo um tecido adiposo, deno- minado gordura perirrenal, que contorna o rim e a glân- dula adrenal de cada lado, constituindo o espaço perirre- nal. Essa gordura é a responsável pela visualização radio- 2 Anatomia Renal lógica da silhueta renal, devido à sua maior radiotranspa- rência. A fáscia renal tem a tendência de limitar a dissemi- nação de infecções renais, hemorragias ou extravasamen- to de urina1 e determina a divisão do retroperitônio em três compartimentos: espaços pararrenal anterior, perirrenal e pararrenal posterior. Ao corte, o parênquima renal apresenta uma porção cortical de cor avermelhada e uma porção medular de cor amarelo-pálida. Na região medular, observam-se várias projeções cônicas ou piramidais, de aspecto estriado, cu- jas bases estão voltadas para o córtex, enquanto seus ápi- ces se dirigem ao hilo renal e se projetam na pelve renal. O conjunto, pirâmide renal e seu córtex associado, denomi- na-se lobo renal. A parte do córtex que encobre a base de- nomina-se córtex centrolobar, e a parte localizada lateral- mente à pirâmide renal é o septo renal. A união de septos renais adjacentes constitui a formação das colunas renais ou de Bertin, que separam uma pirâmide da outra (Fig. 1.2). Segundo Löfgren, o rim humano contém, em média, 14 lobos, sendo seis no pólo renal superior, quatro no pólo médio e quatro no pólo inferior. Outro estudo, feito por Inke, propõe que o rim se forma a partir de quatro protolobos, que se dividem de maneira desigual, resultando num número variável de lobos, sendo geralmente oito.9,10 A medula é constituída somente por túbulos e divide- se em duas regiões. A zona medular interna contém os ductos coletores, as partes ascendente e descendente dos segmentos delgados das alças de Henle e os vasa recta. A zona medular externa é formada por duas faixas: a exter- na, composta pela porção terminal reta dos túbulos con- tornados proximais, segmentos espessos da alça de Henle e ductos coletores, e a interna, contendo os ramos ascen- dentes espessos e descendentes delgados das alças de Henle e os ductos coletores (Fig. 1.3). O córtex, com cerca de um centímetro de espessura, contém túbulos e glomérulos. Nele observam-se, a inter- Músculo grande dorsal Músculo serrátil posterior inferior Músculo oblíquo externo do abdome Aponeurose do músculo transverso do abdome Músculo oblíquo interno do abdome Fáscia toracolombar (lâmina posterior) Crista ilíaca Músculo eretor da espinha Fáscia (aponeurose glútea) sobre o músculo glúteo médio Músculo glúteo máximo Pleura (recesso costodiafragmático) Ligamento lombocostal Músculo quadrado lombar (seccionado) Diafragma Nervo subcostal Rim direito Colo ascendente Músculo transverso do abdome Nervo ílio-hipogástrico Nervo ílio-inguinal Músculo quadrado lombar (seccionado) Músculo psoas maior Ligamento iliolombar Fig. 1.1 Relações anatômicas dos rins com a estrutura músculo-esquelética em uma visão posterior da região lombar. (Obtido de Netter, F.H. Anatomia, estrutura e embriologia. Seção I: rins, ureteres e bexiga. Ciba-Geigy, vol. 6, 1973.4) Córtex renal Medula renal (com pirâmide) Papila renal Coluna renal (de Bertin) Radiações medulares (parte radiada) Base da pirâmide Rim direito seccionado em vários planos, expondo o parênquima e a pelve renal Cápsula fibrosa Cálices renais menores Vasos sangüíneos entrando no parênquima renal Seio renal Cálices renais maiores Pelve renal Gordura no seio renal Cálices renais menores Ureter Fig. 1.2 Rim direito seccionado em planos, mos- trando o parênquima e a pelve renal. (Obtido de Netter, F.H. Anatomia, estrutura e embriologia. Seção I: rins, ureteres e bexiga. Ciba-Geigy, vol. 6, 1973.4) capítulo 1 3 valos regulares, estriações denominadas raios medulares. Estes raios originam-se das bases das pirâmides e contêm túbulos coletores, ramos ascendentes da alça de Henle e as porções retas terminais dos túbulos contornados proxi- mais, cuja disposição em paralelo é responsável pelo as- pecto estriado das pirâmides (Fig. 1.2). Cada raio medular ocupa o centro de um lóbulo renal, uma pequena e cilíndrica área de córtex, delimitada por artérias interlobulares. O termo lóbulo renal, apesar de descrito, não é muito empregado, uma vez que não se consegue definir uma importância anatomofuncional para o mesmo. Alguns dos túbulos se unem para formar ductos coleto- res. Os ductos coletores maiores, ou ductos de Bellini, abrem- se no ápice da pirâmide, na papila renal, região que contém a área crivosa com cerca de 10 a 25 perfurações. A urina, que daí drena, cai num receptáculo chamado cálice menor. Até a 28-ª semana de gestação existem 14 cálices, de tal maneira que cada cálice se associa apenas a uma papila. Após este período, dá-se início a um processo de fusão lobar, que pode prolongar-se até após o nascimento, e que determina a diminuição do número de cálices e de papilas renais. O grau de fusão calicial é maior que o de fusão pa- pilar, o que determina o aparecimento de cálices compos- tos, ou seja, cálices querecebem mais que uma papila. Aparecem também papilas compostas, que drenam mais de um lobo. Este processo mostra-se mais evidente nos pólos superior e inferior do rim, sendo que na região cen- tral predominam os cálices e papilas simples.9 As papilas simples possuem extremidades convexas, enquanto as compostas, dependendo do número de fusões, apresentam formato circular, rígido, achatado, ou até mes- mo côncavo, predispondo ao surgimento do fenômeno do refluxo intra-renal, relacionado na etiologia da pielonefri- te crônica e da nefropatia do refluxo. Seqüelas de pielone- frite são mais observadas nos pólos renais, locais de maior ocorrência de papilas compostas.11 A porção do cálice menor que se projeta para cima, ao redor da papila, é chamada de fórnix e é importante por- que os primeiros sinais de infecção ou obstrução ocorrem a este nível (v. Fig. 1.2). Os cálices menores unem-se para formar os cálices mai- ores, que são em número de dois a quatro. Comumente, apenas três cálices são vistos no urograma excretor (v. Cap. 17). Os cálices maiores, por sua vez, unem-se para formar um funil curvo, chamado pelve renal, que se curva no sen- tido medial e caudal, para tornar-se o ureter a um ponto denominado junção ureteropélvica. Pontos-chave: • Órgão retroperitoneal localizado entre as vértebras L1 e L4, apresenta aproximadamente 12 cm de comprimento. Seu peso médio é de 150 g. A diminuição do tamanho renal está principalmente associada à nefropatia crônica • Macroscopicamente, pode ser dividido em córtex e medula. O córtex se constitui de glomérulos, túbulos contorcidos proximais e distais; já a medula contém as alças de Henle e os túbulos coletores, os quais se abrem nas papilas dos cálices menores • A gordura perirrenal, localizada entre o rim e a fáscia renal, é a responsável pela visualização radiológica da silhueta renal • Cálculos renais obstruem os ureteres principalmente em três regiões: junção ureteropiélica, porção anterior à bifurcação da artéria ilíaca comum e junção ureterovesical • Na cirurgia de histerectomia, especial atenção deve ser tomada na hora de ligar a artéria uterina, devido à sua relação íntima com o ureter, o qual passa posteriormente O ureter é um tubo muscular que se estende da pelve renal à bexiga urinária. Localiza-se no compartimento re- troperitoneal e descende anteriormente ao músculo psoas. Em seu trajeto apresenta algumas relações importantes com outras estruturas: é cruzado anteriormente pelos va- sos gonadais; passa anteriormente à bifurcação da artéria ilíaca comum na entrada da pelve, e se situa posteriormente Fig. 1.3 Relações entre os vários segmentos do néfron e o córtex e medula renal. (Obtido de Netter, F.H. Anatomia, estrutura e em- briologia. Seção I: rins, ureteres e bexiga. Ciba-Geigy, vol. 6, 1973.4) 4 Anatomia Renal ao ducto deferente no homem e posteriormente à artéria renal na mulher. Esta última relação é especialmente im- portante nas cirurgias de histerectomia, em que o ureter pode ser inadvertidamente ligado ou clampeado junto com a artéria uterina. O ureter apresenta três segmentos onde a impactação de um cálculo é mais freqüente: na junção ureteropiélica, na porção ureteral anterior à bifurcação das artérias ilíacas comuns e na junção ureterovesical. VASCULARIZAÇÃO Cada rim recebe uma artéria renal principal, que se ori- gina da aorta ao nível da primeira ou da segunda vértebra lombar (v. também Cap. 2). A artéria renal direita geralmente se origina da aorta a um nível mais inferior em relação à esquerda e passa posteriormente à veia cava inferior. Em 20 a 30% dos casos, podemos ter artérias renais acessórias que, usualmente, nutrem os pólos inferiores dos rins. De um modo geral, a artéria renal divide-se, no hilo, em um ramo anterior que passa diante da pelve e em um ramo posterior que passa por trás. Estes ramos — anterior e posterior — dividem-se por sua vez em várias artérias segmentares, que nutrirão os vários segmentos do rim (Fig. 1.4). O ramo ante- rior divide-se em quatro artérias segmentares, que irrigarão o ápice do rim, os segmentos superior e médio da superfí- cie anterior e todo o pólo inferior, respectivamente. O ramo posterior nutre o restante do órgão. Estas artérias segmen- tares são artérias terminais, pois não há anastomoses entre seus ramos. Os ramos anteriores não se comunicam com os posteriores, oferecendo ao cirurgião uma linha de incisão no rim que sangra muito pouco. As artérias segmentares sofrem nova divisão, originando as artérias interlobares. As artéri- as interlobares correm ao lado das pirâmides medulares e dentro das colunas renais. Na junção córtico-medular, os vasos interlobares dividem-se para formar os vasos arque- ados, que correm ao longo da base da pirâmide medular e dão origem às artérias interlobulares. Essas artérias interlo- bulares dirigem-se perpendicularmente em direção à cáp- sula do rim, e delas originam-se as arteríolas aferentes que nutrem um ou mais glomérulos (Fig. 1.5). As arteríolas aferentes dividem-se dentro de cada glo- mérulo formando uma rede capilar. Em seguida, conflu- em-se e emergem do tufo capilar para formar as arterío- las eferentes que deixam o glomérulo e formam os capi- lares peritubulares, no caso dos néfrons corticais, ou as arteríolas retas (vasa recta), no caso dos néfrons justame- dulares. As arteríolas retas são vasos paralelos, relativa- mente sem ramos colaterais, que se estendem até a me- dula renal, onde originam os plexos capilares. Anatomi- Fig. 1.4 Corte longitudinal mostrando a vasculariza- ção arterial renal em vista anterior. (Obtido de Net- ter, F.H. Anatomia, estrutura e embriologia. Seção I: rins, ureteres e bexiga. Ciba-Geigy, vol. 6, 1973.4) Nefro cortical Arteríola aferente Artéria e veia interlobularCó rte x Nefro justamedular Zo na e xt er na Zo na in te rn a M ed ul a Fa ix a e xt er na Fa ix a in te rn a Artéria e veia interlobular Ducto coletor Vasa recta Alça de Henle espessa Alça de Henle delgada Ductos de Bellini Fig. 1.5 Diagrama ilustrando a circulação renal. (Obtido de Pitts, R.F.3) Arteríola eferente Artéria do segmento superior Artéria do segmento ântero-superior Ramos capsular e perirrenal Artéria supra-renal inferior Ramo (divisão) anterior da artéria renal Artéria renal Ramo (divisão) posterior da artéria renal (artéria do segmento posterior) Ramos pélvico e uretérico Artéria do segmento ântero-inferior Artérias dos segmentos posteriores Artéria do segmento inferior Secção frontal do rim esquerdo: vista anterior Artérias interlobares Artérias arqueadas Artérias interlobulares Ramo capsular perfurante capítulo 1 5 camente, a circulação venosa costuma seguir paralela- mente o trajeto do sistema arterial. As veias são forma- das perto da superfície do rim por confluência dos capi- lares do córtex. Elas drenam nas veias interlobulares e tornam-se veias arqueadas na junção do córtex com a medula (v. Fig. 1.5). As vênulas retas na medula também drenam nas veias arqueadas, que então formam as veias interlobares. Estas veias interlobares drenam em veias segmentares, as quais, eventualmente, formam as veias renais. A veia renal esquerda recebe a veia adrenal esquer- da e a veia gonadal esquerda e passa inferiormente à ar- téria mesentérica superior antes de entrar na veia cava inferior. As veias adrenal e gonadal direita entram dire- tamente na veia cava inferior. A veia renal direita é me- nor e situa-se dorsalmente ao duodeno. Devido à migração dos rins durante seu desenvolvimen- to, a vascularização renal também apresenta um processo de transformação no qual as artérias mais inferiores regri- dem e novas artérias mais superiores surgem, acompa- nhando o trajeto renal. Quando as artériasinferiores não regridem, os rins podem apresentar artérias acessórias, as quais devem ser identificadas pela arteriografia antes de um procedimento cirúrgico renal. CIRCULAÇÃO LINFÁTICA Aparentemente, nos animais estudados, os linfáticos intra-renais distribuem-se, primariamente, ao longo das artérias interlobulares e arqueadas, não penetrando no parênquima propriamente. Os linfáticos corticais origi- nam-se ao nível do tecido conjuntivo que envolve as arté- rias interlobulares, drenam nos linfáticos arqueados na junção córtico-medular e atingem os linfáticos do hilo atra- vés dos linfáticos interlobares. Há também uma rede lin- fática no interior e sob a cápsula renal, comunicando-se com os linfáticos intra-renais.5 INERVAÇÃO Origina-se basicamente do plexo celíaco. Há, no entan- to, contribuições do plexo hipogástrico superficial e de nervos intermesentéricos, esplâncnicos superiores e torá- cicos. A distribuição das fibras nervosas segue os vasos arteriais através do córtex e medula externa. Parece não haver inervação nos túbulos renais (com exceção do apa- relho justaglomerular) e tampouco terminações nervosas nos glomérulos. No entanto, uma extensa inervação dos vasos arteriolares eferentes foi descrita. Há evidência da presença, no parênquima renal, de fibras nervosas colinér- gicas e adrenérgicas. As fibras para a sensibilidade dolo- rosa, principalmente a partir da pelve renal e da parte su- perior do ureter, penetram na medula espinhal através dos nervos esplâncnicos.12 Pontos-chave: • A circulação renal apresenta uma característica única: duas redes capilares se encontram em série em um mesmo órgão — rede capilar e peritubular • A artéria renal se divide em ramo anterior e ramo posterior. Algumas vezes é possível encontrar artérias acessórias renais, as quais apresentam importância cirúrgica, por exemplo na nefrectomia • A inervação simpática renal atua principalmente nas arteríolas aferentes e eferentes e no aparelho justaglomerular. Nesta estimula a secreção de renina e naquela atua na musculatura lisa • A inervação aferente da dor também apresenta papel importante, pois pode ajudar a localizar a altura de um cálculo em migração. O rim distendido estimula as terminações nervosas da cápsula renal e provoca dor em região lombar agravada à punho-percussão. Já a dilatação ureteral por cálculo causa dor que segue o trajeto do ureter à medida que o cálculo desce, com irradiação para a genitália quando localizado principalmente no segmento inferior ureteral EMBRIOLOGIA O desenvolvimento do sistema urinário está intimamente relacionado com o do sistema genital, sendo estes os últimos sistemas a se desenvolverem durante a embriogênese. Ambos têm origem mesodérmica, e seus canais excretores penetram inicialmente numa cavidade comum denominada cloaca. Durante o desenvolvimento embrionário, identificam-se três sistemas de excreção: pronefro, mesonefro, que são transitó- rios, e metanefro, ou rim permanente. Estes sistemas originam- se do mesoderma intermediário ou cordão nefrogênico. Pronefro A sua formação se inicia por volta da terceira semana de vida. Cada pronefro é composto de aproximadamente sete túbulos. A porção cefálica degenera-se e forma nefrostomas que se abrem na cavidade celômica (Fig. 1.6 A). A porção caudal funde-se com a do lado oposto, formando o ducto pronéfrico (mesonefro), que se abre na cloaca. Na maioria dos vertebrados adultos, o pronefro é vesti- gial ou nem sempre existe, embora na lampreia, o mais in- ferior dos vertebrados, funcione como um rim permanente. 6 Anatomia Renal Mesonefro Desenvolve-se a partir da quarta semana, numa posição caudal à do pronefro. Cada túbulo mesonéfrico possui uma estrutura glomerular proximal, um segmento tubular pro- ximal e um distal, que se abre no ducto mesonéfrico (Fig. 1.6 B). Nos peixes superiores e nos anfíbios, o mesonefro é o órgão excretor final. Nos répteis, aves e mamíferos, o mesonefro também degenera, formando o metanefro em posição mais caudal. No homem, os túbulos e ductos mesonéfricos originam vários componentes do sistema reprodutor masculino: epi- dídimo, ducto deferente e vesículas seminais. Na mulher os mesonefros degeneram e os ductos de Müller, que aparecem na oitava semana, originarão o útero, a vagina e as trompas. Metanefro Representa o desenvolvimento final do rim do mamí- fero. Sua formação resulta da interação entre o broto ure- teral, que surge a partir do ducto metanéfrico por volta da quarta e da quinta semana, com o blastema metanéfrico, derivado da parte caudal do mesoderma intermediário (Fig. 1.6 A). Estudos atribuem ao broto ureteral um papel importante como indutor da gênese renal, uma vez que na ausência ou no distúrbio de sua interação com a massa metanéfrica o metanefro não se forma, constituindo os casos de agenesia renal. Após se dilatar e se subdividir em cálices primários e secundários, seguindo um padrão muito bem estudado por Osathanondh e Potter, o broto ureteral formará o sistema coletor do rim: pelve, cálices e os ductos coletores; enquan- to o blastema formará o sistema excretor: corpúsculo re- nal, túbulos proximais e distais e alça de Henle.13,14 O blastema metanefrogênico origina-se de pequenos focos de mesênquima condensado, localizados ao lado do broto ureteral. As células do mesoderma metanefrogênico, estimu- ladas pelo epitélio da extremidade cega dilatada de cada ducto coletor, agregam-se ao redor desta (Fig. 1.6 C), sofrem diversas mitoses e estágios de diferenciação, formando inici- almente uma vesícula que se alonga e se une à luz do ducto coletor. Esta vesícula alongada tem a forma de um S; uma depressão na extremidade do S é o local do futuro gloméru- lo. Nesta depressão aparecem células mesenquimais e, a se- guir, forma-se uma membrana basal ao redor da estrutura em S (Fig. 1.6 D). Algumas células tubulares da estrutura em S formarão as células epiteliais ou podócitos, e as células me- senquimais darão origem às células endoteliais e mesangiais. Outras células mesenquimais se diferenciam em células mus- culares lisas das arteríolas aferentes e eferentes (Fig. 1.6 E). Portanto, esta vesícula alongada em S origina, na sua porção inferior, o corpúsculo renal, e na outra porção ori- gina os túbulos proximal e distal da alça de Henle. Com o crescimento do sistema coletor e a indução do blastema metanéfrico simultaneamente, tem-se um padrão de crescimento centrífugo ao longo do córtex renal, de tal maneira que os primeiros néfrons passam a ocupar uma posição justamedular, enquanto os últimos encontram-se mais externamente no córtex. Embora os néfrons do metanefro comecem a funcionar em torno da 11-ª e 12-ª semanas de vida, a maturação renal conti- nua após o nascimento. Alguns autores sugerem que o cor- púsculo renal pode aumentar por 20 anos e os túbulos con- tornados proximal e distal chegam a atingir um comprimen- to 10 vezes maior, desde o nascimento até a vida adulta. Naturalmente, o que foi descrito é uma explicação sim- plificada do desenvolvimento do rim, e não envolve as vá- rias teorias e fatores existentes para explicar este complexo processo. Não foram enfatizados aqui os mecanismos celu- lares e moleculares da formação renal. Segundo Clapp e Abrahamson, estes parecem estar relacionados também com as desordens genéticas primárias do rim, com o tipo de res- posta e com a recuperação renal frente às doenças, o que torna o seu entendimento de grande importância.15 Anomalias do Desenvolvimento Podemos observar ausência congênita ou agenesia de um ou ambos os rins, assim como hipoplasia renal. Agenesia bi- lateral, quando presente, é freqüentemente observada em Pontos-chave: • O sistema urinário tem origem na mesoderma intermediária. Durante a embriogênese, ocorre regressão de algumas estruturas, sendo que são os metanefros os responsáveis pela formaçãodo rim adulto • A agenesia renal bilateral não é compatível com a vida e deve ser suspeitada na presença de oligoidrâmnio por volta da 14-ª semana de gestação • A doença policística da infância é outra grave enfermidade que leva a insuficiência renal e morte, caso um transplante renal não seja realizado. É uma doença autossômica recessiva, diferente da forma do adulto, a qual é autossômica dominante • A migração deficiente do rim pode levar a localização pélvica renal, a qual apresenta principal importância no diagnóstico diferencial de massa pélvica • O rim em ferradura é uma anormalidade relativamente comum causada pela fusão dos pólos inferiores dos rins. O rim se situa em região lombar baixa devido à incapacidade de migração superiormente à raiz da artéria mesentérica inferior capítulo 1 7 fetos natimortos. A agenesia unilateral é uma anomalia con- gênita, não muito rara, com uma incidência de 1/1.000. Hi- poplasia renal verdadeira é uma condição bastante rara e de difícil diagnóstico. O rim Ask-Upmark é uma forma rara de hipoplasia renal caracterizada pela parada de desenvolvimen- to de um ou mais lóbulos renais e ectasia do cálice correspon- dente. Rins supranumerários são geralmente ectópicos e menores. Uma das malformações renais mais comuns é a fusão dos pólos inferiores dos rins, formando o rim em ferra- dura. Ela ocorre em 0,25% da população em geral. Estes rins têm um risco elevado de infecção e são sujeitos à formação de cálculos, principalmente devido à distorção ureteral. Intestino anterior Intestino posterior Alantóide Membrana cloacal Cloaca Túbulos pronéfricos em degeneração Ducto mesonéfrico (ducto pronéfrico) Túbulos mesonéfricos no tecido nefrogênico Blastema metanefrogênico Blastema metanefrogênico Cápsula Pelve Cálice primário Cálice secundário Ductos coletores Brotamento uretérico (ducto metanéfrico) Somito Aorta dorsal Glomérulo Veia cardinal posterior Ducto mesonéfrico Túbulo mesonéfrico Crista genital Celoma Intestino Fig. 1.6 A. Representação esquemática do embrião humano mostrando a topografia do pronefro, mesonefro e metanefro. B. Corte através do mesonefro. Observem que ramos da aorta dorsal alcançam as extremidades cegas dos túbulos e formam os glomérulos. Embora os túbulos e glomérulos tenham uma função excretora pela sexta semana de vida intra-uterina, ambos começam a degene- rar logo em seguida. C. Agregação de células do mesoderma metanefrogênico ao redor da extremidade cega dilatada de cada ducto coletor. D. Após a fusão da vesícula metanéfrica alongada (em forma de S) com o ducto coletor, aparecem células dentro de uma inva- ginação da estrutura em S e forma-se a membrana basal. E. As células da invaginação diferenciam-se em células endoteliais, mesangi- ais, musculares lisas e justaglomerulares. As células tubulares de estrutura em S originam as células epiteliais ou podócitos. (Baseada na representação de Netter, F.H. Anatomia, estrutura e embriologia. Seção I: rins, ureteres e bexiga. Ciba-Geigy, vol. 6, 1973.4) 8 Anatomia Renal O NÉFRON A unidade funcional do rim é o néfron, formado pelos se- guintes elementos: o corpúsculo renal, representado pelo glo- mérulo e pela cápsula de Bowman; o túbulo proximal; a alça de Henle; o túbulo distal e uma porção do ducto coletor (v. Fig. 1.3). Há aproximadamente 700.000 a 1,2 milhão de néfrons em cada rim.16 Os néfrons podem ser classificados como su- perficiais, corticais e justamedulares. Existe uma segunda clas- sificação que os divide segundo o comprimento da alça de Henle, existindo néfrons com alça curta e néfrons com alça longa. A maior parte dos néfrons são corticais e possuem uma alça de Henle curta, com o ramo delgado curto ou praticamen- te não-existente. Apenas um oitavo dos néfrons é justaglome- rular, com os glomérulos na junção córtico-medular, e têm longas alças de Henle, as quais possuem longos ramos delga- dos (v. Fig. 1.3). A alça de Henle é formada pela porção reta do túbulo proximal (pars recta), segmento delgado e porção reta do túbulo distal. Em função das partes específicas do néfron localizadas em vários níveis da medula, é possível, como já indicamos, dividir a medula em zona interna e zona externa, esta última ainda dividida em faixa interna e externa. Estas divisões têm importância quando se relaciona a estrutura re- nal com a capacidade do rim em concentrar o máximo de uri- na. Acredita-se que a capacidade máxima de concentração urinária está relacionada ao comprimento do sistema multi- plicador. Como no mamífero as alças de Henle atuam como sistema multiplicador, acredita-se numa relação direta entre a capacidade máxima de concentração urinária e o compri- mento da medula renal.17 Glomérulo Esta porção do néfron é responsável pela produção de um ultrafiltrado a partir do plasma. Está formada por uma rede de capilares especializados (tufo glomerular) nutridos pela arteríola aferente e drenados pela arteríola eferente. Esta rede capilar projeta-se dentro de uma câmara que está delimita- da por uma cápsula (cápsula de Bowman) que, por sua vez, possui uma abertura comunicando a câmara diretamente com o túbulo contornado proximal. No hilo do glomérulo passa a arteríola aferente que se divide em quatro a oito ló- bulos, formando o tufo glomerular. Aparentemente, existem anastomoses entre os capilares de um lóbulo, mas não entre lóbulos (Fig. 1.7). Os capilares se reúnem para formar a arte- ríola eferente, que deixa o glomérulo através do mesmo hilo. O glomérulo possui cerca de 200 nm de diâmetro, sen- do que os glomérulos justamedulares possuem um diâme- tro 20% maior em relação aos demais. Têm uma área de filtração ao redor de 0,136 milímetro quadrado. Entram na sua composição as células epiteliais dos folhetos parietal e visceral da cápsula de Bowman e as respectivas membra- nas basais, uma rede capilar com células endoteliais e uma região central de células mesangiais circundadas por um material denominado matriz mesangial (Fig. 1.8). Fig. 1.7 Estrutura do glomérulo e cápsula de Bowman que o envolve. A cápsula de Bowman se constitui de dois folhetos: o visceral (formado pelos podócitos — terceira camada da barreira de filtração) e o parietal (delimitador do espaço capsular — receptor do ultrafiltrado glomerular). Na mesma figura ainda se observa o aparelho justaglomerular, composto pela mácula densa (túbulo dis- tal) e pelas células justaglomerulares localizadas na arteríola aferente. (Obtido de Kumar, V., Cotran, R., Robbins, S. Basic Pathology, 6th Edition, W. B. Saunders Company, 1997.70) capítulo 1 9 A parede do capilar glomerular está formada por três camadas: 1. Células endoteliais que formam a porção mais interna e representam uma continuação direta do endotélio da arteríola aferente. Este prolongamento é também de- nominado lâmina fenestrada, pela característica pecu- liar dos citoplasmas das células endoteliais (Figs. 1.8 e 1.9); 2. Uma membrana basal contínua que constitui a camada média; 3. Uma camada mais externa, formada de células epiteli- ais (podócitos), que constitui o folheto visceral da cáp- sula de Bowman (Figs. 1.7 e 1.9). A membrana basal do capilar glomerular está forma- da por uma região central densa, denominada lâmina densa, e por duas camadas mais finas, menos densas, de- nominadas lâminas raras interna e externa (Fig. 1.9). A espessura total da membrana basal está em torno de 310 nm.19 Num estudo recente verificou-se, em rins doados para transplante, uma espessura de 373 nm para membra- nas basais glomerulares nos rins de homens e de 326 nm nos de mulheres.20 Não há evidência morfológica de que existam poros na membrana basal. Ela está constituída basicamente por duas substâncias: colágeno e glicopro- teína. O principal componente da membrana basal é uma molécula apolar do tipo procolágeno associada aglicopro- teínas, sendo a molécula procolágeno composta de cadei- as alfa ricas em hidroxiprolina, hidroxilisina e glicina. Um segundo componente seria uma fração não-colágena, po- lar, representada por unidades de polissacarídeos ligados à asparagina. O colágeno tipo IV representa o principal constituinte da fração colágena da membrana basal. Sua molécula, de aspecto helicoidal, forma-se pela união de três cadeias alfa, sendo duas delas idênticas entre si. Esta união inicia-se nas porções carboxiterminais dessas cadeias através de pontes dissulfeto, onde não se tem o aspecto helicoidal, e conti- nua em direção às porções aminoterminais num formato de tripla hélice.22 Uma vez formado, o colágeno tipo IV é secretado e incorporado à matriz extracelular, envolven- do as células. Arteríola aferente Células justaglomerulares Mácula densa Arteríola eferente Pólo vascular Folheto visceral (podócitos) Folheto parietal ou externo Pólo urinário Túbulo contorcido proximal Espaço capsular Fig. 1.8 Representação esquemática de um corte transversal ao nível central do glomérulo. (Obtido de Junqueira, L. C., Car- neiro, J. Histologia Básica, 8ª Edição, Guanabara Koogan, 1995.71). Fig. 1.9 Micrografia eletrônica da barrei- ra de filtração glomerular. São mostra- dos o espaço urinário (US), as projeções dos podócitos (PE), a membrana basal (BL) e o endotélio capilar (E). Ainda se podem observar as fendas de filtração (FS) e as três camadas que constituem a membrana basal: as lâminas rara inter- na e externa (LRI e LRE) e a lâmina den- sa (LD). (Obtido de Berman, I. Color Atlas of Basic Histology, 2nd Edition, Appleton & Lange, 1998.69) 10 Anatomia Renal Já foram identificados tipos diferentes de cadeias alfa formadoras de colágeno tipo IV. A cadeia alfa-1, codifica- da pelo gene COL4A1, e a cadeia alfa-2,23 codificada pelo gene COL4A2, ambos situados no cromossomo 13, apare- cem no mesângio, na membrana basal glomerular (suben- dotelial), na cápsula de Bowman, em toda membrana ba- sal tubular e vasos. A cadeia alfa-3,24 codificada pelo gene COL4A3, a cadeia alfa-4,25 codificada pelo gene COL4A4, localizado no cromossomo 2, e a cadeia alfa-5, codificada pelo gene COL4A5, situado no braço longo do cromosso- mo X,26 aparecem na membrana basal glomerular (lâmina densa), na cápsula de Bowman e na membrana basal do túbulo distal. Alterações nessas cadeias podem levar ao surgimento de alterações estruturais com conseqüências mórbidas, como a síndrome de Alport, onde foi detectada ausência das cadeias alfa-3 e alfa-4 na membrana basal glomerular,27 em função de uma mutação do gene da cadeia alfa-5.28 Esta mutação impede a formação do colágeno tipo IV, uma vez que as cadeias alfa-3 e alfa-4 necessitam da cadeia alfa-5 para formar a tripla hélice. Como conseqüência, observam- se graus variados de malformação estrutural da membra- na basal, com repercussões na filtração e seletividade da mesma ao longo do tempo. Ao contrário dos outros tipos de colágeno, o colágeno tipo IV apresenta nas suas cadeias numerosas seqüências Gly-X-Y, onde X e Y representam outros tipos de aminoá- cidos, aumentando a flexibilidade da molécula.29 Além disso, o colágeno tipo IV não perde sua porção carboxiter- minal após ser secretado pela célula, o que possibilita três tipos diferentes de interações entre as moléculas: porção carboxiterminal de uma molécula com porção carboxiter- minal de outra (head-to-head); porção carboxiterminal de uma com porção lateral da tripla hélice de outra;30 e, final- mente, porção aminoterminal de uma com porção amino- terminal de outras três moléculas (tail-to-tail). Com isso, temos a formação de uma rede poligonal, não-fibrilar e fle- xível que servirá de arcabouço para o depósito de glicopro- teínas e para a fixação das células.31 Colágeno tipo V,32 laminina, fibronectina33 e entactina/ nidógeno34 também foram identificados na membrana basal. Dados recentes indicam que a membrana basal do glo- mérulo possui locais fixos de cargas negativas capazes de influenciar a filtração de macromoléculas.35 Ela seria a prin- cipal responsável pela seletividade da filtração glomeru- lar, permitindo ou não a passagem de moléculas, de acor- do com a carga elétrica e com o tamanho destas. Num ex- perimento, empregando-se o processo de digestão enzimá- tica, retiraram-se os glicosaminoglicanos ricos em heparan sulfato, presentes no lado aniônico da membrana basal, e notou-se um aumento da permeabilidade à ferritina36 e à albumina sérica em bovinos.37 Os efeitos de danos glomerulares, alterando a seletivida- de e a permeabilidade da membrana basal, foram estuda- dos utilizando-se o modelo experimental de nefrite causa- da por soro nefrotóxico.38 Evidenciou-se que nessa situação experimental há perda ou diminuição do conteúdo polianiô- nico da membrana basal, explicando um aumento na filtra- ção de poliânions circulantes, incluindo a albumina. Outros experimentos evidenciaram, também, que a perda de cargas negativas pode influenciar na localização e na magnitude da deposição de imunocomplexos, bem como na deposição de agregados circulantes não-imunes no mesângio e na parede glomerular.39 Esses agregados levam a um estímulo contínuo à produção de matriz mesangial, que, quando se estende por muito tempo, pode levar à esclerose nodular. CÉLULAS ENDOTELIAIS Revestem o lúmen dos capilares glomerulares. O núcleo e a maior parte do citoplasma estão no lado mesangial do capilar, sendo que uma estreita faixa do citoplasma esten- de-se ao longo da parede capilar (Fig. 1.13). Esta faixa de citoplasma é contínua, mas apresenta várias fenestras ou poros, cujo diâmetro aproximado é de 70 a 100 nm (Fig. 1.9). Membranas delgadas, ou diafragmas, foram observadas entre poros (Fig. 1.12). Alguns acreditam que estes diafrag- mas são altamente permeáveis e não constituem barreira à passagem de moléculas maiores. Estas células possuem uma superfície carregada nega- tivamente devido à presença de glicoproteínas polianiôni- cas, como a podocalixina.40 Na sua membrana são apresen- tados antígenos como os de grupo sanguíneo ABO e HLA de tipos I e II. CÉLULAS MESANGIAIS Muitos acreditam serem de origem mesenquimal, pois apresentam certas propriedades características das células do músculo liso. As células têm forma irregular, com vári- os processos citoplasmáticos estendendo-se do corpo da célula. Na região paramesangial e ao longo dos processos citoplasmáticos mesangiais justamedulares, foi evidenci- ada uma extensa rede de microfilamentos compostos pelo menos em parte por actina, alfa-actina e miosina.41 Sua membrana plasmática apresenta receptores de B1-integri- na para fibronectina e, talvez, também para laminina.42 O material que as circunda, aparentemente sintetizado pelas próprias células, chama-se matriz mesangial. Nela se encontram glicosaminoglicanos sulfatados, laminina e fi- bronectina.43 É similar na aparência mas não idêntica à membrana basal do glomérulo. Ao conjunto célula mesangial e matriz dá-se o nome de mesângio. Este está separado da luz capilar pelo endotélio. A função da célula mesangial não está bem definida, mas, além da função de suporte estrutural, ela provavel- mente participa de mecanismos de fagocitose e da modu- lação da filtração glomerular, regulando o fluxo sanguíneo nos capilares glomerulares através de suas propriedades musculares de contração e relaxamento. A célula mesan- gial também produz muitos agentes vasoativos, sintetiza e degrada várias substâncias do tufo glomerular.44 capítulo 1 11 Segundo Schlondorff, substâncias como vasopressina, an- giotensina II, fator de ativação plaquetária, tromboxane, leu- cotrienos e fator de crescimento derivado de plaqueta atuam na indução da contração da célula mesangial.44 A produção local de prostaglandina E2, pela própria célula mesangial, faria o papelcontrário dos vasoconstritores anteriormente citados. Acredita-se, no entanto, que esse mecanismo de contra- ção seria mais para prevenir a distensão da parede capilar e para elevar a pressão hidrostática intracapilar45 e não tan- to para ser o controle da filtração glomerular. Há evidências de que células mesangiais tenham proprie- dades de endocitose de imunocomplexos, fagocitose, de pro- duzir e de ser alvo de substâncias reguladoras de crescimento celular, além de atuarem na modulação de dano celular glo- merular.44 A produção de prostaglandinas influencia a proli- feração celular local, a produção de citocinas, a produção e a destruição de matriz mesangial e de membrana basal. A inte- ração entre células mesangiais, prostaglandinas e citocinas deve fornecer pistas importantes para a compreensão da le- são glomerular presente nos processos patológicos. Além do mais, é provável que a célula mesangial possa transformar-se em célula endotelial quando houver neces- sidade da expansão da rede capilar. CÉLULAS EPITELIAIS VISCERAIS Conhecidas também como podócitos, são as maiores células do glomérulo. Possuem lisossomos proeminentes, um aparelho de Golgi bem desenvolvido e muitos filamen- tos de actina. Do corpo da célula, estendem-se trabéculas alongadas, das quais se originam processos denominados pedicelos ou pés dos podócitos, que ficam em contato com a lâmina rara externa da membrana basal do glomérulo (Figs. 1.7 e 1.10). A distância entre os pés dos podócitos varia de 25 a 60 nm, ao nível da membrana basal. Este es- paço é também referido como fenda de filtração ou, impro- priamente, poro (Fig. 1.12). Aqui também há uma membra- na delgada ou diafragma entre os pés dos podócitos. Nela encontrou-se, por estudos imuno-histoquímicos,46 a prote- ína ZO-1, específica dos complexos unitivos intercelulares (tight junctions). Uma densidade central com um diâmetro de 11 nm é observada neste diafragma. Esta densidade representa um filamento central contínuo conectado à membrana plasmática do pedicelo adjacente por pontes espaçadas regularmente com 7 nm de diâmetro e 14 nm de comprimento, dando uma configuração semelhante a um zíper.47 Discute-se se esta estrutura também entra na de- terminação da seletividade da barreira de filtração. Na superfície das células epiteliais viscerais notou-se o receptor C3b em glomérulos humanos,48 bem como o antí- geno de Heymann, gp 330.49 A superfície negativa que co- bre os pedicelos é rica em ácido siálico. Encontrou-se tam- bém podoxilina na superfície urinária, mas não na super- fície basal, dos podócitos.50 Em várias nefropatias associadas com proteinúria, os pés dos podócitos são substituídos por uma faixa contínua de citoplasma adjacente à lâmina rara externa. Este aspecto tem sido denominado fusão dos pés dos podócitos. É uma ex- pressão errônea porque não se sabe se realmente há uma fusão, e tudo indica que alguns pés na verdade se retraem e os que permanecem expandem-se. A fusão dos pés dos podócitos resulta, pelo menos em parte, da perda de forças eletrostáticas repulsoras normais entre os processos adjacen- tes, devido à neutralização (ou perda) de sua cobertura ani- ônica. Em estudos experimentais, com a perfusão de rins de rato com neuroaminidase, que remove ácido siálico, obser- vou-se que tanto as células viscerais quanto as epiteliais Fig. 1.10 Imagem de microscopia eletrônica das células viscerais da cápsula de Bowman (podócitos). São visualizados os corpos celulares dos podócitos (CB) e as projeções citoplasmáticas primárias (PB) e secundárias (SB). (Obtido de Berman, I. Color Atlas of Basic Histology, 2nd Edition, Appleton & Lange, 1998.69) 12 Anatomia Renal descolam-se da membrana basal glomerular.51 Portanto, sugere-se que os campos de carga negativa da membrana destas células sejam muito importantes na manutenção da estrutura e da função da barreira de filtração. Acredita-se que a célula epitelial visceral seja capaz de fazer endocitose, capturando proteínas e outros componen- tes do ultrafiltrado, e que ela também seja responsável, pelo menos em parte, pela síntese e manutenção da membrana basal do glomérulo,52 embora ainda se conheça pouco so- bre a dinâmica desse processo. Pontos-chave: • O néfron é a unidade funcional do rim e é constituído pelo corpúsculo renal (glomérulo � cápsula de Bowman), túbulo contorcido proximal, alça de Henle, túbulo contorcido distal e ducto coletor • A barreira de filtração glomerular é constituída por três camadas: -Endotélio fenestrado do capilar glomerular -Membrana basal -Células epiteliais especializadas (podócitos), as quais circunscrevem os capilares com suas projeções citoplasmáticas, formando inúmeras fendas de filtração • Esta complexa barreira permite a passagem seletiva de água e pequenos solutos. Moléculas de carga negativa apresentam uma menor taxa de filtração em relação a cátions devido à negatividade da barreira glomerular • Alterações estruturais na barreira podem levar a uma série de doenças renais, dentre elas as glomerulonefrites primárias • A fusão dos pés dos podócitos está presente na nefrose lipoídica e na glomeruloesclerose focal e segmentar, levando a um quadro de síndrome nefrótica com proteinúria maciça • As glomerulonefrites rapidamente progressivas apresentam à microscopia óptica uma proliferação anormal das células epiteliais parietais associada à infiltração de monócitos e macrófagos, formando as crescentes glomerulares • A nefropatia por IgA é uma doença glomerular extremamente comum caracterizada por hematúria recorrente, freqüentemente seguindo um quadro infeccioso. As imunoglobulinas A são depositadas no mesângio glomerular CÉLULAS EPITELIAIS PARIETAIS São células escamosas que revestem a parede externa da cápsula de Bowman (v. Fig. 1.7). Possuem esparsas orga- nelas, pequenas mitocôndrias e numerosas vesículas, de 40 a 90. Apresentam microvilosidades de até 600 nm de com- primento na superfície livre e, freqüentemente, em cada célula encontra-se um longo cílio. Estas células são respon- sáveis pela manutenção da integridade da cápsula. Em algumas nefropatias, como na glomerulonefrite rapida- mente progressiva, estas células parietais podem vir a pro- liferar, vindo a constituir um dos elementos das semiluas ou crescentes. O estímulo para esta proliferação parece ser a presença de fibrina ou material proteináceo e hemácias no espaço urinário. Aparelho Justaglomerular Está situado no hilo do glomérulo e é formado pelos seguintes elementos: 1. porção terminal da arteríola aferente; 2. mácula densa; 3. uma região mesangial extraglomerular; 4. a arteríola eferente. A região mesangial extraglomerular está localizada en- tre a mácula densa e as células mesangiais do tufo glome- rular (Figs. 1.7 e 1.11). Nesta região, encontram-se dois ti- pos de células: agranulares e granulares. As células agranulares ocupam o centro dessa região e são as mais abundantes. As células granulares ou mioepi- teliais (pois parecem representar células especializadas do músculo liso) estão localizadas principalmente no interior das paredes das arteríolas glomerulares aferentes e eferen- tes. Os grânulos representam o hormônio renina ou o seu precursor. Durante o desenvolvimento renal a expressão da renina aparece ao longo de todas as arteríolas do glo- mérulo em formação. Especula-se que a alta expressão de renina esteja relacionada à proliferação vascular.53 Fig. 1.11 Diagrama do aparelho justaglomerular. Células agranulares Células granulares Mácula densa Ar tér ia afe ren te Arteríola eferente capítulo 1 13 A mácula densa deriva de células epiteliais da borda superior da fissura vascular, que se estabelecem no seg- mento ascendente espesso da alça de Henle, parte do tú- bulo distal. O túbulo distal está em extenso contato com a arteríola eferente e com a região mesangialextraglomerular e possui um contato menos extenso com a arteríola aferen- te. O corte transversal do túbulo distal, a este nível, mos- tra que as células adjacentes do hilo são distintas das de- mais: são colunares, com um núcleo apical (v. Fig. 1.11). A microscopia eletrônica mostra interdigitações entre a base da célula e as células mesangiais extraglomerulares. O aparelho justaglomerular é a estrutura mais importante do sistema renina-angiotensina. Ele parece participar do me- canismo de feedback entre o túbulo distal e as arteríolas afe- rentes e eferentes, atuando ativamente na regulação da excreção de sódio pelo organismo (v. Cap. 10). Há duas teorias para explicar o mecanismo de liberação de renina pelo aparelho justaglomerular: a da mácula densa e a do receptor de volume. A primeira infere que a concentração de sódio na má- cula densa controla a liberação de renina;54 a segunda, que alterações no volume da arteríola aferente seriam respon- sáveis pelo fato.55 Posteriormente, as duas teorias foram integradas na explicação deste mecanismo, que se baseia no seguinte princípio: quanto maior for o contato entre o túbulo e os componentes vasculares do aparelho justaglomerular, menor quantidade de renina é secretada; quanto menor for este contato, maior será a secreção da substância. Assim, pela teoria da mácula densa, quanto menos sódio atingir o túbulo distal, menor o diâmetro do túbulo e, portanto, menor o contato com os componentes vasculares, haven- do, então, um aumento da secreção de renina. O inverso ocorre quando muito sódio chega ao túbulo distal. Pela outra teoria, um aumento do volume arteriolar aumenta o contato dos componentes vasculares com o túbulo distal, e logo menos renina é liberada. Havendo um volume arte- riolar reduzido, ocorrerá o contrário.56 Atualmente, sabe-se que o sistema simpático também é capaz de estimular a secreção de renina. Células Peripolares Acredita-se que sejam um componente adicional do aparelho justaglomerular. Encontram-se interpostas entre células epiteliais parietais e viscerais na origem do tufo glomerular da cápsula de Bowman, estando comumente separadas da arteríola aferente pela membrana basal da cápsula. Têm seu lado oposto voltado para o espaço uri- nário ou espaço de Bowman. Estas células possuem grânulos eletrondensos que se acredita serem do tipo secretório. Evidenciaram-se exocitoses desse material granular em rins de ovelhas depletadas de sódio. Acredita-se que as células peripolares estejam envolvidas no controle da função do aparelho justaglomerular e especula-se que a liberação de seus fa- tores no espaço de Bowman afete o transporte de elemen- tos distalmente do corpúsculo renal. Túbulo Proximal Com cerca de 14 nm de comprimento, inicia-se no pólo urinário do glomérulo, forma vários contornos próximos ao glomérulo de origem e depois desce, sob a forma de segmen- to reto, em direção à medula. O segmento inicial é geralmen- te denominado pars convoluta e o mais distal, pars recta, sen- do que estes últimos constituem parte dos raios medulares. As células da pars convoluta são colunares e possuem um bordo em escova, devido às projeções da membrana plas- mática, denominadas microvilos (Figs. 1.12 e 1.13). Há numerosas mitocôndrias alongadas, estendendo-se da base ao ápice da célula, possuindo ramificações e anastomo- ses entre elas.61 Essas células também possuem numerosos processos interdigitais laterais de outras células, o que au- menta o espaço intercelular. A microscopia eletrônica reve- la numerosas mitocôndrias de forma alongada, situadas dentro desses compartimentos formados pelos processos interdigitais entre células adjacentes. Como resultado des- sa extensa interdigitação lateral entre células adjacentes, forma-se um complexo compartimento extracelular, deno- minado espaço intercelular lateral. Este espaço intercelular Túbulo contorcido proximal Túbulo contorcido distal e parte espessa da alça de Henle Parte delgada da alça de Henle Tubo coletor Fig. 1.12 Representação esquemática da ultra-estrutura celular dos vários segmentos do néfron. Apesar da semelhança das cé- lulas da parte espessa da alça de Henle e as do túbulo distal, suas funções são diferentes. (Obtido de Junqueira, L.C. , Carneiro, J. Histologia Básica, 8ª Edição, Guanabara Koogan, 1995.71) 14 Anatomia Renal está separado do lúmen tubular por uma estrutura especi- alizada, localizada na parte superior do espaço e denomi- nada tight junction ou zonula occludens (Fig. 1.13). A impor- tância deste espaço intercelular está na sua participação ati- va na reabsorção de água e de solutos no túbulo proximal, assunto particularmente abordado no Cap. 10. Além disso, a pars convoluta reabsorve várias substâncias protéicas (p. ex., albumina) e não-protéicas (p. ex., carboidratos). O epitélio da pars recta é geralmente cubóide. A super- fície apical da célula é convexa e recoberta de microvilos. É uma célula mais simples, com menos vesículas, vacúo- los, mitocôndrias e interdigitações entre as células. Esta redução de complexidade morfológica sugere que esta re- gião está menos envolvida no transporte ativo de sódio e água quando comparada com a pars convoluta. Essa impres- são é corroborada por estudos experimentais. O túbulo proximal promove uma reabsorção, quase isos- mótica, de 2/3 do ultrafiltrado, acoplada a transporte ati- vo de sódio. Qualquer doença que afete essa região causa um desequilíbrio hidroeletrolítico mais importante. As células do túbulo contornado proximal possuem um sis- tema vacúolo-lisossomal muito bem desenvolvido. Assim, uma importante função da pars convoluta e, em menor grau, da pars recta é a reabsorção e a degradação de várias ma- cromoléculas, inclusive a albumina e proteínas de baixo peso molecular do filtrado glomerular. As proteínas são reabsorvidas, levadas ao lisossomo e degradadas. A reab- sorção dá-se juntamente com o transporte ativo de sódio, constituindo um transporte ativo secundário. É um proces- so seletivo determinado pela carga elétrica e pela distribui- ção desta carga na molécula, além do tamanho e configu- ração moleculares da proteína. Há evidências também de endocitose mediada por re- ceptor nessas células. O túbulo proximal é importante na formação de amô- nia e na secreção de íons de hidrogênio. Foi bem estabelecido que bases fracas, como cloreto de amônio e cloroquina, acumulam-se nos compartimentos acídicos intracelulares, incluindo endossomos e lisosso- mos. Este mecanismo talvez explique o acúmulo de dro- gas catiônicas anfifílicas, como a cloroquina, os antidepres- sivos tricíclicos e os antibióticos aminoglicosídeos. Metais pesados também se acumulam nos lisossomos, provavel- mente porque estão ligados a proteínas. Por muitos anos sabe-se que a pars recta do túbulo pro- ximal está envolvida na secreção de ácidos e bases orgâni- cas. Assim, essa porção é freqüentemente lesada por com- postos nefrotóxicos, incluindo várias drogas e metais pe- sados, secretados por essa via de transporte. Alça de Henle A transição entre o túbulo contornado proximal e o seg- mento delgado da alça de Henle é abrupta e marca a divi- são entre a faixa externa e a faixa interna da zona externa da medula. As células do segmento delgado ascendente têm aspecto morfológico distinto das células do segmento del- gado descendente (Fig. 1.12). Estas últimas são mais com- Fig. 1.13 Microscopia eletrônica do túbulo proximal mostrando os inúmeros microvilos que constituem o característico bordo em escova da microscopia óptica. Ainda se observam mitocôndrias (M) — responsáveis pela energia para o transporte ativo; lisossomos (L) e vesículas pinocíticas (V), e os complexos juncionais próximos à superfície luminal (J). (Obtido de Burkitt, H.G., YOUNG, B., HELATH, J.W. Weather’s Functional Histology, 3rd Edition, Churchill Livingston, 1993.68) capítulo1 15 plexas, irregulares na configuração e apresentam extensas interdigitações entre si. Este segmento delgado da alça de Henle possui grande importância no mecanismo de concen- tração da urina, participando do mecanismo de contracor- rente e gerando um interstício medular hipertônico (v. Cap. 6). O segmento ascendente é relativamente impermeável à água, mas bastante permeável a sódio e cloro, enquanto, no segmento descendente, a água passa passivamente para o interstício hipertônico e sódio e cloro praticamente não pas- sam. Não há evidências de que nesses segmentos delgados haja um transporte ativo de sódio e cloro. Estudos recentes indicam que a concentração de urina na medula interna é um processo puramente passivo, embora o debate ainda persista. Verificou-se que a saída de sódio e cloro do segmen- to ascendente é maior que a entrada de uréia, o que ajuda na formação do gradiente osmótico da medula interna. Túbulo Distal Constitui-se através do segmento ascendente espesso da alça de Henle (pars recta), da mácula densa e do túbulo contornado distal (pars convoluta). A pars recta atravessa a medula externa e sobe no raio medular do córtex até ficar em contato com o seu próprio glomérulo. Esta porção tubular contígua ao glomérulo for- ma a mácula densa. As células neste segmento aumentam de altura, tornando-se cubóides na parte média do segmen- to (Fig. 1.11). A transição entre o segmento ascendente delgado e o segmento espesso marca a divisão entre zona externa e zona interna da medula. A pars recta possui um alto metabolismo, sendo especi- almente sensível à isquemia.62 Nos processos laterais de suas células e próximas à membrana basal aparecem mui- tas mitocôndrias alongadas, contendo vários tipos de fila- mentos e inclusões cristalinas. A principal função da pars recta encontra-se no transporte de cloreto de sódio (trans- porte ativo de sódio, ATPase sódio/potássio, e passivo de cloro) para o interstício, função muito importante para o mecanismo contracorrente58 (v. Cap. 10). A pars recta tem sua atividade influenciada por hormônios, como parator- mônio (PTH), vasopressina, calcitonina e glucagon, atra- vés da ativação do sistema adenilato ciclase. O PTH esti- mula a reabsorção de cálcio e magnésio no segmento as- cendente, parte cortical. A pars convoluta estende-se da mácula densa ao início do ducto coletor. As células desse segmento são muito seme- lhantes às da pars recta. A relação entre a estrutura e a função neste segmento do néfron é um pouco complicada, pela diferente termino- logia usada por anatomistas e fisiologistas. Para os fisiolo- gistas dedicados à micropunção, o túbulo distal é defini- do como aquela região do néfron que se inicia após a má- cula densa e se estende até a junção com outro túbulo dis- tal (TD). Mas em muitas ocasiões o segmento cortical do ramo ascendente da alça de Henle se estende além da mácula densa e há também evidência anatômica para a presença de uma região de conexão ou transição entre a pars convoluta do túbulo distal e o ducto coletor. Desta maneira, o túbulo distal pode ser formado por quatro ti- pos diferentes de epitélio. Em geral, a porção inicial do túbulo distal correspon- de ao túbulo contornado distal ou pars convoluta do ana- tomista. Este possui a maior atividade sódio/potássio ATPase, comparando-se com os demais segmentos. Pos- sui também muitas mitocôndrias e está associada à reab- sorção de cálcio e magnésio, apresentando, em estudos histoquímicos, uma elevada reatividade imunológica para uma proteína carreadora de cálcio, vitamina D-de- pendente. A porção mais distal do túbulo distal está re- presentada pelo túbulo conector e a primeira porção do ducto coletor, habitualmente referido como túbulo cole- tor inicial (v. Cap. 4). O túbulo conector é uma região de transição e parece estar envolvido com a secreção de potássio, pelo menos em parte, regulada por mineralocorticóides, e na secreção de íons H�. Ducto Coletor Deriva-se do broto ureteral. De acordo com a localiza- ção no rim, costuma-se dividir o ducto coletor (DC) em três segmentos: segmento coletor cortical, segmento medular interno e externo. O segmento coletor cortical está forma- do no começo pelo túbulo coletor inicial e, depois, conti- nua com uma porção arqueada e medular. O segmento medular interno termina na papila.5 Fig. 1.14 Microscopia óptica do ducto coletor (CD), segmento delgado da alça de Henle (TL) e algumas arteríolas retas (V). (Obtido de Berman, I. Color Atlas of Basic Histology, 2nd Edition, Appleton & Lange, 1998.69) 16 Anatomia Renal A célula mais abundante no ducto coletor é uma célula clara, contendo um núcleo central cercado por um citoplas- ma claro e um pequeno número de mitocôndrias (Fig. 1.14). Um outro tipo de célula encontrado é uma célula escu- ra ou intercalada: citoplasma escuro com numerosas mi- tocôndrias. Estudos imuno-histoquímicos demonstraram altos níveis de atividade da anidrase carbônica nessas cé- lulas, sugerindo que elas estejam envolvidas no processo de acidificação da urina. As funções do ducto coletor são muitas, embora às ve- zes seja difícil separá-las das funções do túbulo contorna- do distal. Juntos, ducto coletor e túbulo contornado distal formam o néfron distal, onde vários processos fisiológicos ocorrem: reabsorção de bicarbonato, secreção de hidrogê- nio, reabsorção e secreção de potássio, secreção de amô- nia, reabsorção de água, etc. Evidência experimental do- cumenta nitidamente que todo ducto coletor reabsorve água sob a influência de vasopressina (Fig. 1.15). Na presença de vasopressina, sendo a água reabsorvi- da do interior do ducto coletor, há uma maior concentra- ção de uréia no interior do ducto coletor, cujos segmentos cortical e medular são impermeáveis à uréia. Os segmen- tos medular interno e papilar são permeáveis à uréia, faci- litando a passagem desta para o interstício medular, fato muito importante no mecanismo de concentração de uri- na (v. Cap. 9). Além disso, há evidência de que o DC par- ticipa da reabsorção de cloreto de sódio, secreção ou reab- sorção de potássio, secreção de íons hidrogênio e do pro- cesso de acidificação urinária, como já foi citado. INTERSTÍCIO RENAL O interstício renal engloba tudo o que se encontra no espaço extravascular e intertubular do rim, estando limi- tado pelas membranas basais dos vasos e túbulos. Segun- do Lemley e Kriz,63 o interstício não se constitui de um sim- ples espaço com elementos celulares e uma matriz extra- celular que envolve as “estruturas funcionais dos rins”, néfrons e túbulos. Há evidências de que ele não só fornece suporte estrutural, mas também funciona como mediador, ou mais exatamente como modulador de quase todas as trocas que ocorrem ao longo dos vasos capilares e túbulos do parênquima renal. Considera-se provável sua influên- cia na filtração glomerular, através de seus efeitos no feed- back túbulo-glomerular. Ele também tem muita importân- cia no crescimento e na diferenciação das células do parên- quima renal, bem como na determinação da distribuição da microvasculatura peritubular e na circulação linfática. Além disso, produz fatores autacóides e hormônios de ação local, como a adenosina e a prostaglandina, e sistêmica, como a eritropoetina. Alterações no interstício renal con- tribuem para as manifestações clínicas da doença renal. O interstício renal divide-se nos compartimentos corti- cal e medular, que por sua vez têm suas subdivisões. No córtex têm-se as partes peritubular, periarterial e especial, formada pelo mesângio glomerular e extraglomerular. Na medula observam-se as faixas externa e interna da medu- lar externa e a medular interna. Na região periarterial do interstício cortical encontram-se os vasos linfáticos renais, particularmente abundantes ao redor das artérias arquea- das e corticais radiais ou interlobulares. Eles possuem um endotélioperfurado e sem membrana basal. Não existem vasos linfáticos na medula renal. O volume do interstício em relação ao parênquima vai aumentando em direção à papila renal, a partir do córtex. Assim, temos um volume relativo intersticial de 30 a 40% na medula interna de rins de animais de laboratório, en- quanto a parte intersticial cortical tem apenas 7 a 9%. Em rins de adultos jovens normais o volume relativo do inters- tício varia de 5 a 10% no córtex e aumenta com a idade.64 No córtex, identificam-se basicamente dois tipos de cé- lulas intersticiais. O tipo mais freqüente assemelha-se a fi- broblastos, e o outro lembra células mononucleares (macró- fagos). A produção de adenosina por células semelhantes a fibroblastos da parte cortical inibe a liberação de renina e diminui a reabsorção de sódio, tendo-se revelado parte do mecanismo de proteção renal frente a situações de hipóxia. Durante a hipóxia, há evidências de aumento de adenosina e de eritropoetina. Sugere-se que a síntese desta última é estimulada pela adenosina, representando a resposta celu- lar a um sinal de diminuição do O2 disponível. Na medula, especialmente na medula interna, as célu- las intersticiais são numerosas e vários tipos foram identi- ficados. Através de microscopia eletrônica identificaram- Fig. 1.15 Representação esquemática do nefro procurando sali- entar as diferenças morfológicas e funcionais da porção inicial e distal do túbulo distal. Observem que o túbulo contornado dis- tal é impermeável à água, como o ramo ascendente da alça de Henle. A porção distal do TD (túbulo coletor) responde ao HAD, como todo o ducto coletor. Isotônico Hipertônico Túbulo contornado distal Túbulo coletor Epitélio permeável à água Epitélio impermeável à água Epitélio permeável à água somente em presença de HAD capítulo 1 17 se, inclusive, partículas de gordura em determinadas cé- lulas, muito abundantes nessa região. Por meio de reações histoquímicas, revelou-se que estas partículas são compos- tas de ácidos graxos saturados e insaturados. Esses ácidos são precursores de prostaglandinas, formando assim a evidência de que essas células intersticiais medulares es- tejam envolvidas na síntese de prostaglandinas renais, sen- do a medula o principal sítio de produção. Evidenciou-se também que elas participam da síntese de glicosaminogli- canos presentes na matriz do interstício e que têm uma função endócrina anti-hipertensiva.65 As células mononucleares têm a capacidade de fagoci- tose e estão freqüentemente associadas às células dendrí- ticas intersticiais, que não se diferenciam claramente das células semelhantes a fibroblastos e funcionam como ex- celentes apresentadoras de antígenos, como se observou em trabalhos experimentais.66 Em humanos, as células homólogas a essas células dendríticas intersticiais encon- tram-se mais no parênquima, como células endoteliais, e expressam o antígeno comum leucocitário CD45.67 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. CHAPMAN, W.H. et al. The Urinary System. An Integrated Approach. W.B. Saunders Co., 1973. 2. HEPTINSTALL, R.H. Pathology of the Kidney, 2nd edition. Little, Bro- wn and Co., cap. 1, 1974. 3. PITTS, R.F. Physiology of the Kidney and Body Fluids. Year Book Me- dical Publishers, 1972. 4. NETTER, F.H. 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Pontos-chave: • O aparelho justaglomerular é principalmente formado pelas células granulares da arteríola aferente (secretoras da renina) e pela mácula densa (diferenciação celular do túbulo distal). Esta estrutura é a principal responsável pelo controle do sistema renina-angiotensina- aldosterona (SRAA), o qual tem como função a regulação do metabolismo de sódio • A estenose de artéria renal diminui o fluxo glomerular, atuando diretamente no aparelho justaglomerular. Ocorre, então, uma estimulação do SRAA, o qual leva a um quadro de hipertensão arterial sistêmica de causa renovascular • O túbulo proximal é responsável pela reabsorção da maioria dos pequenos solutos filtrados, e dentre eles temos os íons sódio, cloreto, potássio, cálcio e bicarbonato, assim como moléculas de aminoácidos e glucose. A água é permeável neste segmento, sendo reabsorvida passivamente. Uma disfunção hereditária ou adquirida no túbulo proximal leva à síndrome de Fanconi • A alça de Henle possui grande importância na concentração da urina, participando na criação do mecanismo de contracorrente através da criação de um interstício medular hipertônico • Os túbulos distais, junto com os ductos coletores, formam os néfrons distais. Nestes segmentos agem a aldosterona (reabsorção de sódio e secreção de potássio), o hormônio antidiurético (reabsorção de água) e o fator natriurético atrial (inibe reabsorção de sódio). Além disto, o ducto coletor tem papel importante na secreção de ácido através do amônio e no mecanismo de contracorrente com a uréia • A nefrite intersticial é um quadro de inflamação aguda do interstício renal provocada principalmente por drogas, como derivados da penicilina e antiinflamatórios não-esteroidais 18 Anatomia Renal 17. BANKIR, B.; de ROUFFIGNAC, C. Urinary concentrating ability: Insights from comparative anatomy. Am. J. 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