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Histologia – Sistema Urinário Metodologia: Aulas online Jaleko Ross, Histologia 7ª edição Sumário 1. Introdução ao sistema urinário - parte 1 2. Introdução ao sistema urinário – parte 2 3. Corpúsculo renal – parte 1 4. Corpúsculo renal – parte 2 5. Túbulos renais 6. Células intersticiais 7. Aparelho Justaglomerular 8. Bexigas e vias urinárias 1- Introdução ao Sistema Urinário -Anatomia Geral Recobrindo a superfície externa: a cápsula renal; (T C Propriamente dito) Córtex Renal: Região periférica Medula renal: região interna Pirâmide renal: confluência de vários néfrons. Ductos coletores dos néfrons; 1 milhão de néfrons – cada rim Cálices renais: maiores e menores. Papilas renais: orifícios onde passam a urina Ureter – bexiga – uretra Hilo do rim: entram e saem estruturas Redes de canais: conduzir a urina Cálice Menor – Cálice maior – pelve renal (basinete) 1.1- Funções renais: Homeostasia: conserva os líquidos e eletrólitos; Elimina os produtos de degradação de metabólicos; Filtração; Reabsorção; Secreção Excreção Ativação da vitamina D Eritropoetina; Disfunções renais: anemia Controle ácido-básico; Volemia; Gliconeogênese; Renina: aumento da pressão sanguínea; 1.2- Nomes usuais: Raios Medulares: Túbulos Retos e ductos coletores; Túbulo Urinífero: Néfron + Túbulo Coletor; Labirinto Cortical: túbulos contorcidos; 2- Néfron – unidade funcional filtradora Em torno de 1 milhão de néfrons por rim; Maior parte do líquido é reabsorvido; 1- Corpúsculo Renal; 2- Túbulo contorcido proximal; 3- Túbulo reto proximal; 4- Ramo delgado descendente; 5- Ramo delgado ascendente; 6- Ramo ascendente espesso (túbulo reto distal); 7- Mácula densa localizada na porção final do ramo ascendente espesso 8- Túbulo Contorcido distal; 9- Túbulo Conector 10- Ducto Coletor Cortical; (de vários néfrons); 11- Ducto Coletor Medular Externo; 12- Ducto Coletor Medular Interno; Organização Geral do néfron Início: Corpúsculo renal (tufo de capilares de 10 a 20 alças capilares, circundado por um capuz epitelial de dupla camada, a cápsula renal ou de Bowman); Cápsula de Bowman: sangue flui através dos capilares glomerulares sofre filtração, produzindo o ultrafiltrado glomerular; Capilares glomerulares são supridos por uma arteríola aferente e drenados por uma arteríola eferente; Arteríola Aferente se ramifica, formando uma nova rede de capilares que irão suprir os túbulos renais; Polo Vascular: local de entrada e saída das arteríolas aferente e eferente na camada parietal da cápsula de Bowman; Posição oposta ao polo vascular: pólo urinário, local em que se inicia o túbulo contorcido proximal; Porções tubulares: Segmento espesso proximal: túbulo contorcido proximal (pars convoluta) e no túbulo reto proximal (pars recta); Segmento delgado: parte delgada da alça de Henle; Segmento espesso distal: túbulo reto distal (pars recta) e no túbulo contorcido distal (pars convoluta); Túbulo contorcido distal + ducto coletor cortical = túbulo urinífero; O ducto coletor cortical continua como ducto coletor medular e desemboca na papila da pirâmide renal; Túbulos do néfron São denominados de acordo com seu percurso (contorcido ou reto), a sua localização (proximal ou distal) e a espessura da parede (espesso ou delgado) Túbulo contorcido Proximal Começa no polo urinário da cápsula. Entra no raio medular e continua como túbulo reto proximal. Túbulo Reto Proximal Ramo descendente espesso da alça de Henle, desce até a Medula. Ramo descendente delgado Continuação do anterior. Faz uma volta semelhante a um grampo de cabelo e retorna em direção ao cortex. Ramo ascendente delgado Continuação do anterior após a volta em direção ao córtex. Túbulo reto Distal Ramo ascendente espesso da alça de Henle, continuação do anterior. Desce através da medula e entra no córtex no raio medular e faz contato com o polo vascular de seu corpúsculo renal orginal. Nesse ponto as células epiteliais do túbulo adjacente à arteríola aferente do glomérulo formam a mácula densa. Ele deixa a região do corpúsculo e passa a constituir o túbulo contorcido distal. Tipos de Néfron São identificados com base na localização de seus corpúsculos renais no córtex: Néfrons subcapsulares ou néfrons corticais: têm seus corpúsculos renais localizados na porção externa do córtex. Alças de Henle curtas (até a medula externa). A volta em formato de grampo de cabelo ocorre no túbulo reto distal; Néfrons justamedulares: 1/8 do número total. Seus corpúsculos situam-se próximo à base de uma pirâmide medular. Alças de Henle longas e segmentos delgados ascendentes longos, que se estendem o interior da pirâmide. Características essenciais para o mecanismo de concentração da urina; Néfrons intermediários ou néfrons mesocorticais: apresentam corpúsculos renais na região média do córtex. Alças de Henle de comprimento intermediário; Voltar – 7:00- parte 2 Macúla Densa: túbulo distal que encosta no glomérulo de Malphigi; (córtex) Corpúsculo renal: glomérulo+ cápsula de Bauman a. Medula Túbulos Renais + Ductos Coletores; Não deve ver corpúsculo renal; Sequência de túbulos renais 3- Corpúsculo Renal- Parte 1. Aparelho de filtração do rim Corpúsculo renal possui o aparelho de filtração do rim: Endótelio glomerular, na membrana basal glomerular subjacente e na camada visceral da cápsula de Bowman; C.R: consiste no tufo capilar glomerular e nas camadas epiteliais visceral e parietal circundantes da cápsula de Bowman; Barreira de filtração glomerular, envolvido pela camada parietal da cápsula de Bowman, consiste em três componentes: endotélio dos capilares glomerulares, membrana basal glomerular (MBG) e camada visceral da cápsula de Bowman; Endótelio dos capilares glomerulares Numerosas fenestrações. Elas são maiores, mais numerosas e de contorno mais irregular que as fenestrações presentes em outros capilares; O diafragma presente nas fenestrações em outros capilares está ausente nos capilares glomerulares. Contém um grande número de aquaporinas-1 (AQP-1), que possibilitam o movimento rápido da água através do epitélio; Os produtos secretores das células endoteliais, como o óxido nítrico (NO) ou as prostaglandinas (PGE2), desempenham importante papel na gênese de várias doenças glomerulares trombóticas; Membrana Basal Glomerular (MBG) Lâmina basal espessa (300 a 370 nm), que resulta da fusão das membranas basais do endotélio e dos podócitos – as células da camada visceral da cápsula de Bowman; Coloração PAS Composta de uma rede: colágeno tipo IV (principalmente cadeias alfa 3,4 e 5), laminina, nidogênio e entactina, juntamente com proteoglicanos de heparam sulfato, como a agrina e o perlecam, e glicoproteínas multiadesivas; Também pode ser vista com técnicas de imunofluorescência que utilizam anticorpos dirigidos contra uma cadeia alfa especifica do colágeno tipo IV; Síndrome de Alport (glomerulonefrite hereditária): mutação no gene que codifica a cadeia alfa5 do colágeno tipo IV. Manifesta-se por hematúria (eritrócitos na urina), proteinúria (quantidade significativa de proteína na urina), e insuficiência renal progressiva. A MBG sofre espessamento irregular com lâmina densa laminada e não consegue atuar como barreira de filtração efetiva; Síndrome de Goodpasture e a doença pós- transplante de Alport: onde o colágeno é alvo de doenças autoimunes. Em ambas, os anticorpos atacam a MBG e causam glomerulonefriteprogressiva; Camada Visceral da cápsula de Bowman, podócitos ou células epiteliais viscerais Essas células emitem prolongamentos ao redor dos capilares glomerulares; Formado pelos podócitos: emite prolongamentos; Espaço Capsular Pra onde o filtrado vai Diferença de pressão Podócitos: importante para a filtração A nefrina é uma importante proteína estrutural do diafragma da fenda de filtração Diafragma da fenda filtração: estrutura proteica complexa como uma configuração em lâmina semelhante a um fecho ecler com densidade central. Nefrina: proteína transmembrana, componente estrutural e funcional essencial do diafragma da fenda (interações homofilicas), formando uma densidade central com poros em ambos os lados; Essa lâmina de proteína intercelular também contém outras moléculas de adesão, tai como Neph-1, Neph-2, P-caderina, FAT1 e FAT2; O diafragma da fenda de filtração está firmemente ancorado a numerosos filamentos de actina nos pedicelos dos podócitos; A regulação e a manutenção do citoesqueleto de actina dos podócitos surgiram como processo de importância crítica para regular o tamanho, a permeabilidade e a seletividade das fendas de filtração; As mutações do gene da nefrina (NPHS1) estão associadas à síndrome nefrótica congênita, uma doença caraccterizada por proteinúria maciça e edema; A camada endotelial superficial dos capilares glomerulares e o espaço abaixo dos podócitos também proporcionam importante contribuição para a função glomerular geral O aparelho de filtração: barreira semipermeável muito complexa, com propriedade que possibilitam alta taxa de filtração da água, passagem irrestrita de moléculas de tamanho pequeno e médio e exclusão quase total das albuminas séricas e de outras proteínas maiores; Ele pode ser descrito como uma barreira com duas camadas celulares descontínuas, o endotélio dos capilares glomerulares e a camada visceral da cápsula de Bowman aplicada a cada lado de uma camada extracelular contínua da membrana basal glomerular; Camada Endotelial superficial C E S dos capilares glomerulares consiste em uma rede espessa rica em carboidratos fixada à superfície luminal das células endoteliais glomerulares; Contém glicocálice, que se refere aos proteoglicanos de carga negativa ligados à membrana plasmática (perlecan, sindecam e versicam) associados a cadeias laterais de glicosaminoglicanos (heparam sulfato e condroitim sulfato) e proteínas periféricas da membrana. As proteínas plasmáticas (albuminas) adsorvidas so sangue revestem a superfície luminal do glicocálice; Espaço abaixo dos podócitos Representa um espaço estreito entre os pedicelos com seus diafragmas de fenda de filtração em um lados e um corpo celular do podócito no outro lado; Cobrem aproximadamente 60% de toda a área de superfície da barreira de filtração glomerular e podem atuar na regulação do fluxo de líquido glomerular através do aparelho de filtração; A MBG atua como barreira física e como filtro seletivo de íons Contém colágenos dos tipos IV e XVIII, sialoglicoproteínas e outras glicoproteínas não colágenas (laminina, fibronectina, entactina), bem como proteoglicanos (perlecam, agrina) e glicosaminoglicanos particularmente heparam sulfato. Lâmina Rara Externa: adjacente aos prolongamentos dos podócitos. É particularmente rica em poliânions, como heparam sulfato, que impedem especificamente a passagem de moléculas de carga negativa; Lâmina rara interna: adjacente ao endotélio capilar. Suas características moleculares assemelham-se àquelas da lâmina rara externa; Lâmina Densa: a porção sobreposta de duas lâminas basais, intercalada entre as lâminas raras. Contém colágeno tipo IV, organizado em uma rede que atua como filtro físico. Colágeno tipo XVIII, perlecam e agrina são responsáveis pela maior parte das cargas aniônicas encontradas na base basal glomerular. A laminina e outras proteínas presentes nas lâminas raras interna e externa estão envolvidas na fixação das células endoteliais e podócitos à MBG; MBG restringe o movimento das partículas, geralmente proteínas, com mais de aproximadamente 70.000 Da ou raio 3,6 nm (albumina ou hemoglobina). Albumina na urina: indica que o tamanho da albumina está próximo do tamanho efetivo do poro da barreira de filtração. Os glicosaminoglicanos polianiônicos das lâminas raras apresentam cargas negativas fortes e restringem o movimento das partículas aniônicas e moléculas através do MBG; Proteínas que atravessam: reabsorvida por endocitose no túbulo contorcido proximal; Albuminúria (quantidades significativas de albumina na urina) ou hematúria (quantidades significativas de eritrócitos na urina) indica dano físico ou funcional à MBG. Nesses casos, (p. ex. nefropatia diabética) o número de sítios aniônicos, particularmente na lâmina rara externa, é significativamente reduzido; O diafragma em fenda de filtração atua como filtro seletivo de tamanho Fendas de filtração estreitas: formada pelos prolongamentos dos podócitos e os diafragmas em fenda de filtração e atuam como barreiras físicas para restringir o movimento de solutos e solventes através da barreira de filtração; Diafragma em fenda: proteínas encontradas nessa região são, em sua maioria, cruciais para o desenvolvimento e função normais do rim; A arquitetura do diafragma em fenda é responsável pelas verdadeiras propriedades de filtração seletivas de tamanho, que determinam as características de filtração molecular do glomérulo. Mecanismos que impedem a obstrução dos diafragmas em fenda de filtração: cargas negativas dos glicosaminoglicanos na MBG, as cargas negativas da membrana celular dos podócitos e a função fagocítica das células mesangiais no corpúsculo renal A camada parietal da cápsula de Bowman é constituída de epitélio simples pavimentoso (E.S.P.) A camada parietal contém células epiteliais parietais e forma um E.S.P. No polo urinário do corpúsculo renal, a camada parietal é contínua com o epitélio cuboide do túbulo contorcido proximal; Glomerulonefrite (inflamanção do glomérulo): Proliferação das células epiteliais parietais é uma característica diagnóstica típica; Espaço urinário ou espaço de Bowman: esaço entre as camadas visceral e camada parietal da cápsula de Bowman; é o receptáculo do ultrafiltrado glomerular (urina primária) produzido pelo aparelho de filtração do corpúsculo renal. No polo urinário do C.R., o espaço urinário é contínuo com o lúmen do túbulo contorcido proximal; Mesângio Células mesangiais: No C.R., a MBG é compartilhada por vários capilares, criando um espaço contendo um grupo adicional de células; Essas células estão envolvidas pela MBG; Mesângio: células e matriz extracelular; Mais evidente no pedículo vascular do glomérulo e nos interstícios de capilares glomerulares adjacentes; As células mesangiais não estão totalmente confinadas ao corpúsculo renal, algumas estão localizadas fora do corpúsculo, ao longo do polo vascular, em que também são designadas como células reticuladas e fazem parte do aparelho justaglomerular; Funções das células mesangiais Fagocitose e endocitose: removem os resíduos aprisionados e as proteínas agregadas DA MBG e do diafragma da fenda de filtração, mantendo assim, o filtrado glomerular desprovido de resíduos. Realizam a endocitose e processam uma variedadde de proteínas plasmáticas, incluindo imunocomplexos. A manutenção da estrutura e da função da barreira glomerular constitui a principal função das células mesangiais; Suporte estrutural: produzem componentes da matriz mesangial extracelular, que proporcionam suporte aos podócitosnas áreas em que a membrana basal epitelial está ausente ou incompleta. A matriz mesangial difere substancialmente da MBG quanto à sua composição e possibilita a passagem de moléculas maiores do lúmen dos capilares para dentro do mesângio; Secreção: sintetizam e secretam uma variedade de moléculas, como Il-1, a PGE2 e o fator de crescimento derivado das plaquetas (PDGF), que desempenham papel central na resposta À lesão glomerular; Modulação da distensão glomerular: contém propriedade contráteis. Essas células podem atuar na regulação da distensão glomerular em resposta a um aumento da pressão arterial; Clinicamente: células proliferam em determinadas doenças renais, nas quais quantidade anormais de proteína e de complexos proteicos são aprisionadas na MBG. A proliferação das células constitui uma característica proeminente da nefropatia por imunoglobulina A (IgA) (doença de Berger), da glomerulonefrite membranoproliferativa, da nefrite de lúpus e da nefropatia diabética; Aparelho justaglomerular Mácula densa, células justaglomerulares e as células mesangiais extraglomerulares; Porção Terminal da parte reta do túbulo distal do néfron situa-se diretamente adjacente às arteríolas aferentes e eferentes e adjacente a algumas células mesangiais extraglomerulares, no polo vascular do corpúsculo renal; A parede do túbulo contém um conjunto de células, a mácula densa; Mácula densa: são mais estreitas e geralmente mais altas que as outras células do túbulo distal. Os núcleos dessas células formam aglomerados, ao ponto de aparecerem parcialmente sobrepostos uns aos outros. Nessa região, as células musculares lisas da arteríola aferente adjacente (e, algumas vezes, da arteríola eferente) são modificadas; Essas células contêm grânulos secretores e seus núcleos são esféricos, ao contrário do núcleo alongado típico da células muscular lisa; são as chamadas células justaglomerulares; O aparelho justaglomerular regula a pressão arterial por meio da ativação do sistema renina- angiotensina-aldosterona (SRAA) Em determinadas condições fisiológicas (baixa ingestão de sódio) ou patológicas (diminuição do volume de sangue circulante devido à ocorrência de hemorragia ou redução da perfusão renal em consequência de compressão das artérias renais); SRAA: manutenção da homeostasia do sódio e da hemodinâmica renal; Os grânulos das células justaglomerulares contêm uma aspartil protease, a renina, que é sintetizada, armazenada e liverada na corrente sanguínea pelas células musculares lisas modificadas. O aparelho é também um sensor do volume sanguíneo e da composição do líquido tubular; As células da mácula densa monitoram a concentração de Na+ no líquido tubular e regulam tanto a taxa de filtração glomerular quanto a liberação de renina pelas células justaglomerulares; Função dos túbulos renais À medida que o ultrafiltrado glomerular passa pelo túbulo urinífero e ductos coletores do rim, ele sofre alterações que incluem absorção ativa e passiva, bem como secreção. Reabsorção de substâncias, algumas parcialmente (h2o, Na, bicarbonato) e outras inteiramente (glicose) Outras (creatinina e ácidos e bases orgânicos) são adicionados ao ultrafiltrado (urina primária) pela atividade secretora das células tubulares; O volume do ultrafiltrado é substancialmente reduzido, e a urina torna-se hiperosmótica; A alça de Henle longa e os túbulos conectores e ductos coletores trafegam paralelamente aos vasos sanguíneos, enquanto os vasos retos servem de base para o mecanismo multiplicador por contracorrente, que é fundamental na concentração da urina, tornando-a hiperosmótica; Túbulo contorcido proximal Local inicial e principal de reabsorção; Recebe o ultrafiltrado do espaço urinário da cápsula de Bowman; As células cuboides do túbulo contorcido proximal exibem especializações elaboradas de superfície celular que caracterizam as células envolvidas na absorção e no transporte de líquidos; Recupera a maior parte do líquido do ultrafiltrado. Dos 180 l/dia de ultrafiltrado que entram no néfrons, aproximadamente 120l/dia ou 65% do ultrafiltrado é reabsorvido pelo t.c.p.