Sistema renal túbulo distal e túbulo coletor

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Atividade renal – túbulo distal e túbulo coletor
Túbulo distal
Túbulo contorcido distal: essa parte é especializada na reabsorção intensa de eletrólitos, principalmente sódio e cloro (pelo transportador sódio/cloro). Entretanto, a parte final do túbulo é especializado na reabsorção de 8 a 10% de água e de sódio filtrados, ou seja, é uma regulação fina e ele ainda faz secreção de potássio e de hidrogênio. Nessa parte final do túbulo há a predominância das ``células principais´´ e das ``células intercaladas tipo A e tipo B´´. 
· Células principais: especializadas na reabsorção de sódio e excreção de potássio. Além disso, sofre grande influência da aldosterona, pois ela aumenta a atividade da bomba Na/K e, por consequência, potencializando a entra de Na e a saída de K pela difusão gerada pelo gradiente de concentração da bomba.
· Células intercaladas tipo A: possui a bomba H+/K ATPase, secretando hidrogênio com gasto energético. Essas células funcionam com maior intensidade principalmente quando há uma acidose corporal.
· Células intercaladas tipo B: elas secretam bicarbonato (HCO3-) em troca de Cl-. Essas células funcionam principalmente quando há um aumento na quantidade de bicarbonato corporal.
A parte inicial do túbulo contorcido distal (TCD) reabsorve aproximadamente 10 a 15% da água filtrada, 5% do Na+ filtrado e 5% do Cl– filtrado. A reabsorção de Na+ e Cl– ocorre por meio dos simportadores Na+­Cl– nas membranas apicais. As bombas de sódio­potássio e os canais de vazamento de Cl– nas membranas basolaterais  entãopossibilitam a reabsorção de Na+ e Cl– para os capilares peritubulares. O início do TCD também é um importante local onde o hormônio paratireóideo (PTH) estimula a reabsorção de Ca2+. A quantidade de reabsorção de Ca2+ no início do TCD varia de acordo com as necessidades do organismo.
Autorregulação (feedback tubuloglomerular)
 Na mácula densa, região especializada do túbulo contorcido distal, há a especialização em perceber pequenas alterações no aporte de sódio para o túbulo distal. Assim, caso chegue menos sódio, a mácula entende que a filtração glomerular diminuiu e dispara uma sinalização para o aparato justaglomerular (células da arteríola aferente produtoras de renina), secretando renina para estimular a conversão de angiotensina I em angiotensina II. Desse modo, a angiotensina II contrai a arteríola eferente, aumentando a pressão de filtração glomerular e, por consequência, a taxa de filtração.
Túbulo contorcido distal: limpeza fina, a partir da atuação de estímulos hormonais (região rica em receptores hormonais).
OBS: o segundo local com maior índice de reabsorção hídrica ocorre no túbulo contorcido distal, pelo ADH.
Reabsorção de íons sódio: 
 No túbulo distal a reabsorção de íons sódio envolve o cotransportador sódio-cloreto (NCC), que é sensível às tiazidas. No ducto coletor os íons sódio são reabsorvidos pelo canal de sódio epitelial (ENaC) sensível ao amiloride. A aldosterona, através do receptor de mineralocorticoides, estimula a expressão de ENaC e a atividade da bomba de Na+/K+. 
Obs: O antagonista farmacológico da aldosterona, ou seja, aquele que inibe a bomba Na+/K+ é o diurético espironolactona.
 Os diuréticos são fármacos que estimulam a excreção de água e sódio. Os diuréticos tiazídicos, por exemplo, a bendrofluazida, diminuem a reabsorção de sódio no túbulo distal ao bloquearem o cotransporte de sódio e cloreto. 
 Ademais, cerca de 80% do sódio filtrado é reabsorvido no túbulo proximal. O sódio é reabsorvido por vários mecanismos: através de canais iônicos específicos, por troca com o íon hidrogênio, e por cotransporte com glicose, aminoácidos, fosfato e outros ânions. O movimento do sódio causa a reabsorção de água. A entrada de sódio para as células do túbulo proximal é passiva. Isso é possibilitado pela ATPase-Na+/K+, que mantém a concentração de sódio baixa no citoplasma das células tubulares. No túbulo distal e no ducto coletor é ainda reabsorvido mais sódio por troca com o íon potássio ou hidrogênio. Esse processo é controlado pela aldosterona.
 A aldosterona regula a homeostasia do sódio e do potássio, sendo o principal hormônio mineralocorticosteroide no homem e é produzida no córtex adrenal. Ela regula o volume extracelular e tônus vascular, e controla o transporte renal de sódio e potássio. Sendo assim, a aldosterona se liga ao receptor do mineralocorticoide citosólico nas células epiteliais, principalmente no ducto coletor renal. O receptor se move para o núcleo e se liga a domínios específicos em genes-alvo, alterando a sua expressão. Logo, a aldosterona regula a Na+/K+-ATPase tanto pelo mecanismo de curta quanto pelo de longa duração e também regula transportadores como Na+/H+ tipo 3 no túbulo proximal, o cotransportador Na+/Cl– no túbulo distal e o canal de sódio na célula epitelial do ducto coletor. O resultado final é um aumento na reabsorção de sódio e secreção aumentada de potássio e íon hidrogênio.
 A espironolactona, um diurético poupador de potássio, é um inibidor competitivo da aldosterona: inibe a troca de sódio-potássio nos túbulos distais e diminui a excreção de potássio. Uma diurese osmótica pode ser induzida pela administração do poliol, manitol. O efeito global do tratamento com diuréticos é o aumento do volume de urina e a perda de sódio e água. Os diuréticos são importantes no tratamento do edema associado a problemas da circulação, como insuficiência cardíaca, em que o comprometimento da função cardíaca pode levar a dispneia grave causada por edema pulmonar. Também são essenciais no tratamento da hipertensão
Formação de bicarbonato e excreção de hidrogênio:
 Os túbulos distais formam bicarbonato e excretam hidrogênio. A situação é diferente no túbulo distal em que ocorre formação de bicarbonato. O mecanismo é idêntico ao da reabsorção de bicarbonato, mas nesse caso vai haver de fato uma perda de íons hidrogênio do organismo e um ganho de bicarbonato. 
 O CO2 se difunde para as células, então no túbulo distal, a anidrase carbônica converte-o em ácido carbônico, que se dissocia em íon hidrogênio e bicarbonato. O bicarbonato é transportado para o plasma e o íon hidrogênio é secretado no lúmen tubular. No entanto, não vai haver bicarbonato presente no lúmen do túbulo distal (foi todo reabsorvido anteriormente) e os íons hidrogênio são tamponados (aprisionados) por íons fosfato presentes no filtrado e pela amônia formada nos túbulos proximais. Por fim, subsequentemente são excretados na urina
Excreção do íon hidrogênio pelo rim:
 A excreção do íon hidrogênio ocorre nos túbulos distais. O íon hidrogênio reage com a amônia formando o íon amônio. O íon hidrogênio é também tamponado no lúmen tubular pelo fosfato. A excreção diária do íon hidrogênio é de aproximadamente 50 mmol. 
Anidrase carbônica:
 É uma barreira de filtração glomerular. A barreira consiste em células endoteliais, membrana basal e podócitos. As células da macula densa fazem parte do aparelho justaglomerular: estas são sensíveis à concentração de cloreto no túbulo distal e ajustam o diâmetro das arteríolas aferentes, regulando o fluxo sanguíneo glomerular.
Troca em contracorrente e multiplicação nos túbulos renais: 
 O mecanismo de contracorrente é essencial para a formação de urina, e para a reabsorção de água no túbulo distal. No ramo ascendente da alça de Henle, os íons sódio e cloreto são bombeados para o fluido intersticial. Posteriormente, podem-se difundir livremente para o lúmen do ramo descendente, criando uma alça funcional que perpetua o aumento da osmolaridade do filtrado que alcança o ramo ascendente. Esse mecanismo é conhecido como multiplicação por contracorrente. 
 Assim, enquanto a osmolalidade do córtex renal é semelhante à do plasma (300 mmol/L), a da medula pode chegar a 1.300 mmol/L. Essa elevada osmolalidade da medula facilita depois a reabsorção de água nos ductos coletores. Desse modo, o mecanismo é conhecido como troca em contracorrente e a quantidade de água reabsorvida é controladapela vasopressina.
Ducto coletor
Ducto coletor: sua função principal é a de absorver água, pois elas contêm receptores para vasopressina (ADH – hormônio antidiurético, produzido no hipotálamo e armazenado na hipófise; liberado através de osmorreceptores;), que aumentam a expressão das aquaporinas no ducto coletor, favorecendo a absorção de água.
FIG. 24.12 A vasopressina regula a reabsorção de água no ducto coletor. A vasopressina controla o canal de água aquaporina 2 (AQP2). A vasopressina se liga a seu receptor (VR) e, por meio da ativação de proteínas G (Gp), estimula a produção de cAMP que ativa a proteína cinase A (PKA). A PKA fosforila o AQP2 citoplasmático, e induz sua translocação para a membrana celular, aumentando a capacidade de transporte de água. A vasopressina também regula a expressão do gene AQP2. 
A vasopressina (também conhecida como hormônio antidiurético, ADH) controla a reabsorção de água nos ductos coletores renais. A vasopressina é sintetizada nos núcleos supraóticos e paraventricular do hipotálamo e é transportada ao longo dos axônios para a pituitária posterior, onde é armazenada antes de ser processada e liberada. A vasopressina se liga ao seu receptor localizado nas membranas das células tubulares nos ductos coletores (Fig. 24.12). O receptor é acoplado a proteínas G e ativa a PKA) A PKA fosforila a aquaporina 2 (AQP2), o que estimula sua translocação para a membrana celular, aumentando a reabsorção de água no ducto coletor. Por outro lado, a secreção de vasopressina precisa ser inibida para permitir a formação de urina diluída. A impossibilidade de inibição total da vasopressina resulta em incapacidade de diluir a urina em níveis de osmolalidade menores do que a do plasma.
A aldosterona regula a Na+/K+-ATPase tanto pelo mecanismo de curta quanto pelo de longa duração e também regula transportadores como Na+/H+ tipo 3 no túbulo proximal, o cotransportador Na+/Cl– no túbulo distal e o canal de sódio na célula epitelial do ducto coletor. O resultado final é um aumento na reabsorção de sódio e secreção aumentada de potássio e íon hidrogênio
No ducto coletor os íons sódio são reabsorvidos pelo canal de sódio epitelial (ENaC) sensível ao amiloride. A aldosterona, através do receptor de mineralocorticoides, estimula a expressão de ENaC e a atividade da ATPase Na+/K+. O antagonista farmacológico da aldosterona é o diurético espironolactona.
Mecanismos renais para o transporte de água. A permeabilidade das paredes tubulares para a água difere ao longo do nefrônio. Cerca de 80% da água filtrada é reabsorvida no túbulo proximal por reabsorção iso-osmótica. O ramo ascendente da alça de Henle é impermeável à água. No ducto coletor, a vasopressina controla a reabsorção de água através de canais de água, as aquaporinas (Cap. 24).
Reabsorção de água. O fluido que deixa o túbulo proximal é isotônico. As diferentes permeabilidades dos ramos ascendente e descendente da alça de Henle mantêm uma alta osmolalidade da medula. Essa osmolalidade é essencial para a subsequente reabsorção de água no ducto coletor (Fig. 23.5). O fluido que deixa a alça de Henle é diluído (hipotônico). A reabsorção de água no ducto coletor é controlada pela vasopressina (Fig. 23.3).
Reabsorção de sódio. Cerca de 80% do sódio filtrado é reabsorvido no túbulo proximal. O sódio é reabsorvido por vários mecanismos: através de canais iônicos específicos, por troca com o íon hidrogênio, e por cotransporte com glicose, aminoácidos, fosfato e outros ânions. O movimento do sódio causa a reabsorção de água (Fig. 23.3). A entrada de sódio para as células do túbulo proximal é passiva. Isso é possibilitado pela ATPase-Na+/K+, que mantém a concentração de sódio baixa no citoplasma das células tubulares. No túbulo distal e no ducto coletor é ainda reabsorvido mais sódio por troca com o íon potássio ou hidrogênio. Esse processo é controlado pela aldosterona (Figs. 23.3 e 23.4).
Como discutido em mais detalhe nos Capítulos 24 e 25, a renina é produzida no aparelho justaglomerular do rim mediante diminuição do volume circulante, e converte o angiotensinogênio produzido no fígado em angiotensina I. A angiotensina I é convertida em angiotensina II pela enzima conversora de angiotensina (ECA). A angiotensina II produzida no sangue promove a liberação de aldosterona das glândulas adrenais. A aldosterona promove a retenção renal de Na+ e de água e uma elevada pressão sanguínea, por aumentar a reabsorção de Na+ no ducto coletor cortical. A angiotensina II promove igualmente elevações na pressão sanguínea por vasoconstrição direta e por aumentar a reabsorção de Na+ no túbulo proximal. 
O sistema renina-angiotensina-aldosterona desempenha um papel central na regulação do volume circulante, da osmolalidade dos fluidos extracelulares e da pressão sanguínea Como discutido em mais detalhe nos Capítulos 24 e 25, a renina é produzida no aparelho justaglomerular do rim mediante diminuição do volume circulante, e converte o angiotensinogênio produzido no fígado em angiotensina I. A angiotensina I é convertida em angiotensina II pela enzima conversora de angiotensina (ECA). A angiotensina II produzida no sangue promove a liberação de aldosterona das glândulas adrenais. A aldosterona promove a retenção renal de Na+ e de água e uma elevada pressão sanguínea, por aumentar a reabsorção de Na+ no ducto coletor cortical. A angiotensina II promove igualmente elevações na pressão sanguínea por vasoconstrição direta e por aumentar a reabsorção de Na+ no túbulo proximal.
ADH: produzido no hipotálamo, em resposta a variação da osmolaridade plasmática, armazenado na hipófise. Sua função é aumentar a expressão das aquaporinas no túbulo coletor, para absorção intensa de água.
Células claras e escuras do túbulo coletor:
Controle de pH:
 Os rins excretam uma quantidade variável de íons hidrogênio (H+) para a urina e preservam os íons bicarbonato (HCO3–), que são um importante tampão do H+ no sangue. Ambas as atividades ajudam a regular o pH do sangue.
Células do glomérulo com a mácula densa que vai desencadear um sistema de pressão: