ANATOMIA GLOMERULAR

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ANATOMIA GLOMERULAR
O metabolismo de carboidratos e lipídios gera energia e água, “sobrando” CO2, eliminado na respiração. O metabolismo de proteínas gera energia e “escórias nitrogenadas”, tóxicas residuais que possuem nitrogênio, se acumulam na falência renal, e precisam dos rins para serem eliminadas. 
Os rins possuem função de depuração/limpeza, metabólica, endócrina e participam do controle do equilíbrio hidroeletrolítico e ácido-básico.
CONCEITOS ANATÔMICOS BÁSICOS
O rim de um adulto tem diâmetro longitudinal de 11-12cm, ~ 150g.
Parênquima ou tecido renal propriamente dito: constituído por camada cortical externa e medular interna. Envolvido externamente pela cápsula renal, uma membrana de tecido conjuntivo. Ao redor dela, a fáscia de Gerota, gordura perirrenal. O hilo renal é a região central da borda côncava, por onde chegam os vasos e nervos que suprem os rins.
Camada cortical ou córtex renal: ~1cm, responsável pela depuração do sangue que chega aos rins, iniciando a formação do filtrado, precursor da urina.
Camada medular ou medula renal: formada por 10-18 Pirâmides de Malpighi, cujas:
Bases: fazem limite entre a zona cortical e a medular
Laterais: fazem contato com extensões de tecido cortical para a medula – colunas de Bertin
Vértices: fazem saliências, papilas renais, nos cálices, tendo 10-25 aberturas distais para passagem de urina formada. Cada papila se abre para um cálice menor.
O rim se divide em lobos, cada com uma pirâmide de Malpighi + tecido cortical adjacente. Todas as estruturas do néfron estão contidas nos lobos.
A urina começa a ser formada no córtex, caminha pela medula renal e passa através da papila renal caindo no sistema mielo calicial, onde a urina formada segue para uma rede de cavidades: cálices menores cálices maiores (confluência de 3 ou 4 cálices menores) pelve renal (de 2 ou 3 cálices maiores). 
Cálice menor (embaixo) com uma papila renal (seta). Nessa, as aberturas dos ductos de Bellini são por onde os túbulos coletores deságuam a urina no sistema calicial da papila, a urina cai no cálice menor 
· NÉFRON: Corpúsculo de Malpighi + Sistema Tubular
Unidade funcional microscópica dos rins. Responsável pela produção do filtrado glomerular nos corpúsculos de Malpighi e seu processamento no sistema tubular, principais da gênese da urina.
O rim possui ~0,5-6,4 milhões de néfrons: ~ 160 mil por cada lobo renal.
Zona medular: engloba alça de Henle e maior parte dos túbulos coletores
Zona cortical: corpúsculo de Malpighi, túbulos contorcidos proximal e distal, início do coletor
1. Corpúsculo de Malpighi
Tufo glomerular + Cápsula de Bowman
A artéria renal entra no parênquima pelo hilo renal e se ramifica em direção à periferia (córtex), onde o ramo arteríola aferente origina alças capilares glomerulares, que se enovelam para formar o redondo glorérulo, e se confluem para formar a arteríola eferente, que deixa o glomérulo.
No glomérulo, circula sangue arterial, cuja pressão hidrostática é controlada pela arteríola eferente, que possui mais músculo liso e pode contrair ou relaxar quando precisar. Quanto mais contraída arteríola eferente, maior pressão glomerular e maior volume do filtrado glomerular.
Cápsula de Bowman envolve os glomérulos e possui 2 folhetos:
• Folheto externo/parietal: forma “cálice” de epitélio apoiado em membrana basal, limite externo do corpúsculo, com camada celular uniforme contínua. 
• Folheto interno/visceral: sem camada contínua, é formado por podócitos, (corpos celulares) células especiais situadas junto às alças capilares glomerulares e um pouco distantes da membrana basal. Emitem prolongamentos primários, que originam os secundários, os quais “abraçam” as alças capilares e que, ao se cruzarem, delimitam espaços alongados, as fendas de filtração.
Entre os folhetos da cápsula, fica o espaço capsular, que recebe o filtrado glomerular.
 
Alça glomerular coberta por podócitos do folheto interno – fendas de filtração (espaço entre os prolongamentos – consideradas o epitélio do glomérulo)
 aumento 6000x: alças glomerulares envolvidas pelos prolongamentos podocitários
 corte longitudinal: membrana basal como única estrutura contínua
Como as células endoteliais são fenestradas e o folheto/epitélio visceral da cápsula de Bowman apresenta fendas de filtração, a única estrutura contínua que separa o sangue glomerular do espaço de Bowman é a membrana basal das alças glomerulares.
A membrana glomérulo-capilar é constituída de endotélio + membrana basal + fendas de filtração dos podócitos. Através dela o plasma é filtrado, originando a futura urina. Para uma substância sair na urina, tem que vencer 3 etapas: sangue – endotélio do capilar glomerular – membrana basal – fendas de filtração (epitélio). 
Mesângio é tecido conjuntivo de sustentação que dá suporte ao tufo capilar glomerular, preenchido por matriz mesangial. As células mesangiais ficam no espaço entre capilares e entre membrana basal e células endoteliais. O mesângio pode eliminar resíduos retidos no processo de filtração. Há pontos em que a lâmina basal envolve a circunferência de 2 ou mais capilares.
Corte transversal do tufo glomerular mostrando as fenestrações endoteliais (setas brancas), os pés dos podócitos formando fendas de filtração ou epitélio (vermelhas) e as células mesangiais (azuis) entre as alças envolvidas por uma única membrana basal (amarela).
Cápsula de Bowman conecta túbulos.
2. Sistema Tubular
Túbulo Contorcido Proximal + TC Distal + Túbulo Coletor + Alça de Henle
O filtrado formado nas alças, recebido pela cápsula de Bowman, depois percorre o trajeto dos túbulos renais (resto do néfron), sendo processado e entregue aos cálices como urina.
 
3. Aparelho Justaglomerular
Mácula Densa + Células Justaglomerulares
Antes das arteríolas aferentes se capilarizarem em glomérulos, sofrem modificação da camada média, onde passam a ter células justaglomerulares. No nível dessas no trajeto, túbulo contorcido distal se aproxima da arteríola aferente do mesmo néfron, sua parede se modifica formando a mácula densa.
Células justaglomerulares + mácula densa forma aparelho justaglomerular, estrutura histológica fundamental para haver comunicação entre fluido tubular e arteríola aferente – feedback tubuloglomerular, importante para regular a filtração glomerular.
· VASCULARIZAÇÃO RENAL
Artéria renal entra em cada rim pelo hilo, e antes de penetrar no parênquima, se ramifica até formar artérias interlobares, que seguem entre os lobos renais e, ao atingirem a base das pirâmides, originam as arciformes, que correm paralela à base, no limite entre córtex e medula. Dessas, saem as interlobulares, que percorrem perpendicular e em direção à cápsula, atravessando o córtex. Dessas, se originam as arteríolas aferentes, que formam as alças capilares dos glomérulos, que confluem nas arteríolas eferentes, que continuam o trajeto arterial e nutrem o parênquima renal. Essas formam os vasos peritubulares encarregados da reabsorção tubular e os vasos retos, arteríolas secundárias que se afunilam à medida que percorrem e irrigam a medula renal, que tem vascularização escassa e é uma muito sensível a pequenas alterações de perfusão.
Os glomérulos estão interpostos no sistema arterial periférico dos rins. Arteríolas eferentes nutrem o parênquima do córtex renal com sangue arterial; Vasos retos, a medula renal. 
Algumas doenças podem necrosar papila (região menos vascularizada), fazendo-a descolar da medula, cair no sistema mielo calicial e se tornar “cálculo renal”, com dor lombar, hematúria. Ex: anemia falciforme (hemácias falcêmicas tem grande adesão à parede vascular, podem obstruir vasos da medula e necrosar papila), DM (isquemia da papila), nefropatia por AINEs 
Reta: artéria interlobular
Antes da bolinha: arteríola aferente
Bolinha: tufo capilar glomerular
Depois: arteríola eferente
Cima: cortical. Baixo: medula
2 glomérulos interpostos entre suas arteríolas aferentes (da interlobular) e eferentes 
· ASPECTOS FISIOLÓGICOS
A gênese da urina inicia com a formação do filtrado glomerular nos corpúsculos deMalpighi, por filtração glomerular. A função renal é proporcional à formação desse filtrado e pode ser quantificada pela taxa de filtração glomerular (TFG). O filtrado glomerular é coletado pela cápsula de Bowman e vai para o sistema tubular. 
Os milhões de glomérulos filtram ~120-180L/dia de plasma ou ~ 80-120ml/min de filtrado. Dos ~140L/dia de filtrado que chegam ao sistema tubular, os cálices renais recebem ~1-3L/dia de urina. ~ 99% do volume filtrado é reabsorvido nos túbulos. 
Através da reabsorção tubular, os rins processam e elaboram a urina, eliminando quantidade necessária de água, eletrólitos e outros. Grande parte do equilíbrio hidroeletrolítico é mantido pelos ajustes da reabsorção nos segmentos do néfron. A seleção de substâncias para reabsorção é feita por células epiteliais especializadas específicas nos túbulos. Além da filtração e reabsorção tubular, a secreção tubular também influi na formação da urina. Alguns eletrólitos, como K+ e H+, e substâncias, como ácido úrico, passam direto dos capilares peritubulares para o lúmen tubular, por carreadores específicos. Sem a secreção, os rins não conseguiriam depurar esses elementos, o que levaria ao acúmulo no organismo.
1. Nos corpúsculos de Malpighi
O filtrado glomerular é formado pela ação da pressão hidrostática no interior das alças capilares, em oposição à pressão oncótica do plasma, pressão do líquido contido nos túbulos e pressão do interstício renal (refletida na cápsula Bowman).
O rim possui mecanismos de defesa (autorregulação) que mantêm constante a pressão nas alças glomerulares e o fluxo sanguíneo renal. Variações pressóricas nas alças glomerulares prejudicam os rins. Níveis pressóricos glomerulares reduzidos, como na hipotensão arterial severa, dificultam formação de urina e insuficiência renal. Níveis elevados, danos às alças capilares dos glomérulos.
Mecanismos de autorregulação
O glomérulo mantém a filtração entre 80-120ml/min mesmo quando há alterações volêmicas ou pressóricas, devido ao tônus das arteríolas aferente e eferente e à presença de vasoconstritores e vasodilatadores, fazendo com que PA entre 80-200mmHg não repercuta na TFG. Assim, o fluxo sanguíneo renal é constante.
Pelo mecanismo de reflexo vascular, dependente de receptores de estiramento nos miócitos da arteríola aferente: quando distendidos por PA aumentada, contraem (vasoconstrição); quando a tensão sobre o miócito reduz, relaxam (vasodilatação), também liberando vasodilatadores endógenos, como PGE2, cininas, NO2. Se PA < 70mmHg, o fluxo sanguíneo renal reduz, pois os vasos já atingiram o máximo de dilatação.
Mecanismos de controle da taxa de filtração glomerular (TFG) **
○ Vasoconstrição da arteríola eferente: possui mais células musculares que a aferente, tendo maior propensão a se contrair. O baixo fluxo renal estimula as células justaglomerulares a produzirem renina, que transforma angiotensinogênio em angiotensina I, por ação da ECA é convertida em angiotensina II, potente vasoconstritor da arteríola eferente. Em resposta à liberação local ou sistêmica de angiotensina II, a eferente se contrai em condições de baixo fluxo renal, fazendo aumentar a pressão intraglomerular, evitando que a TFG diminua. 
○ Vasodilatação da arteríola aferente: os mesmos estímulos para o aumento intrarrenal da angiotensina II também liberam vasodilatadores da aferente, como PGE2, cininas e NO2. A dilatação da aferente aumenta o fluxo sanguíneo renal e a pressão intraglomerular.
○ Feedback tubuloglomerular: o aparelho justaglomerular, ao comunicar o túbulo contorcido distal à arteríola aferente, pode ajustar a filtração glomerular conforme o fluxo de fluido tubular, em um mecanismo dependente da reabsorção de Cl- pelas células da mácula densa. Caso haja redução inicial da TFG, menos NaCl chegará à mácula densa e menos Cl- será reabsorvido nesse segmento tubular, o que é sentido pelas células justaglomerulares da aferente, sofrendo vasodilatação que corrige o desvio inicial de TFG. Já o aumento inicial leva à vasoconstrição aferente.
○ Retenção hidrossalina e natriurese: o baixo fluxo renal e a redução da reabsorção de Cl- na mácula densa são estímulos para secreção de renina pelas células justaglomerulares, a qual contribui para formar angiotensina II, que estimula produção e liberação de aldosterona pelas suprarrenais, estimulando retenção de sódio e água pelos túbulos renais. A retenção volêmica contribui para restaurar fluxo renal e TFG. Porém, condições de alto fluxo renal (ex. hipervolemia) tem efeito oposto, desativando o sistema renina-angiotensina-aldosterona, o que, junto com a liberação do Peptídeo Natriurético Atrial (PNA) induz efeito natriurético, reduzindo a volemia e retornando a TFG ao normal.
2. Nos túbulos contorcidos proximais (TCP)
Reabsorvem 2/3 (90L/dia) do filtrado + eletrólitos e substâncias e é permissivo à passagem de água. Mantém-se constante pelo balanço glomerulotubular (aumento TFG aumenta a reabsorção tubular, e redução reduz), mas pode ser alterado por hormônios, como angiotensina II e catecolaminas, que aumentam a proporção de sódio e líquido reabsorvidos no TCP. Tende a ser isotônico.
No transporte passivo ocorre arraste das moléculas junto com a água. O transporte ativo é através de bomba. Algumas moléculas se aproveitam do transporte ativo para entrar, no mesmo sentido da molécula (cotransporte) ou no oposto (contratransporte)
A reabsorção de sódio (principal eletrólito reabsorvido pelos túbulos) determina a reabsorção da maioria dos eletrólitos e substâncias no sistema tubular. É reabsorvido de forma ativa pela bomba Na-K-ATPase na membrana basolateral das células tubulares, se mantendo em baixa concentração intracelular, tendo gradiente necessário para que o Na luminal se difunda para a célula. 
A reabsorção de sódio precisa ser acompanhada pela de ânions, para manter o equilíbrio eletroquímico no lúmen tubular (cargas positivas = cargas negativas). Na 1ª porção do TCP, o principal ânion reabsorvido é o bicarbonato, na 2ª é o cloreto. A reabsorção do HCO3- luminal segue uma via indireta, pois a célula tubular não possui carreador especifico para ele. Assim, antes precisa ser convertido em CO2 + H2O, utilizando o H+ secretado pelo túbulo em troca do Na+ reabsorvido e a enzima anidrase carbônica luminal. Quando reabsorvido, o CO2 é reconvertido em HCO3- no interior da célula tubular proximal, seguindo a reação no sentido inverso e utilizando a anidrase carbônica intracelular.
OBS: a acetazolamida inibe a anidrase carbônica, inibindo a reabsorção de HCO3- e de Na+ no TCP, resultando em natriurese (+ excreção de Na+) e bicarbonatúria (alcalinização urinária).
O ânion formato, oriundo da dissociação do ácido fórmico na célula tubular, é secretado para o lúmen em troca da reabsorção de cloreto (trocador formato/cloreto). O cloreto é retirado da célula pelo cotransportador K+/Cl- na membrana basolateral. O formato reage com H+ secretados pelo trocador Na+/H+, gerando ácido fórmico, que volta ao interior da célula.
Para cada molécula de soluto reabsorvida, moléculas de água são reabsorvidas por osmose, mantendo osmolaridade luminal intacta, ~ à do plasma (290 mOsm/L). As moléculas de H2O passam pelos espaços intercelulares e levam consigo outros eletrólitos (convecção ou solvent drag) para serem reabsorvidos, como parte do Na e do Cl- e quase todo o K.
Também secreta substâncias, por meio de carreadores ânionicos, que secretam ácidos, que se convertem em ânion ao liberar H+ (ácido úrico, cefalosporinas, penicilinas); e catiônicos, que secretam bases, que se convertem em cátion ao se ligar ao H+ (creatinina, cimetidina).
Bases fracas se acumulam, podendo causar lesões.
Reabsorvidos no TCP: glicose, aminoácidos, fosfato e ácido úrico (atrelados à reabsorção de Na, por carreadores duplos na membrana luminal), pequenas proteínas (por endocitose), sódio, vitaminas, ureia, bicarbonato, formato, água, potássio, cloreto.
Secretados TCP: ácido úrico, penicilina, cefalosporina, creatinina, cimetidina 
3. Na alça de Henle
Responsável pela reabsorçãode 25% do sódio filtrado. É fundamental para controlar osomolaridade urinária. A porção descendente fina aumenta tonicidade do fluido tubular, por ser permeável à água, mas impermeável aos solutos, e possui aquaporinas. Na porção ascendente espessa, impermeável à água, não há reabsorção de água, porém há saída de solutos, que penetram na célula tubular pelo carreador Na-K-2Cl, impulsionados pelo gradiente de concentração, gerado ativamente pela bomba NaK-ATPase da membrana basolateral. O mecanismo de contracorrente faz com que haja fluido tubular hiposmolar e medula hipertônica e, ao final do trajeto, urina hiposmolar, com interstício renal hiperosmolar.
OBS: furosemida inibe carreador Na-K-2Cl, eliminando mais água e mais K, CL. 
4. No túbulo contorcido distal (TCD)
Responsável pela reabsorção de 5% do líquido e sódio filtrados. Na membrana luminal de suas células tubulares, há o carreador Na-Cl, passível de inibição pelos diuréticos tiazídicos. É o principal sítio de regulação de reabsorção de cálcio, sob ação do PTH, e também contém a mácula densa, parte do túbulo que compõe o aparelho justaglomerular
5. No túbulo coletor (TC)
Última porção do sistema tubular, recebe fluido hiposmolar (~100 mOsm/L). Reabsorve 5% do líquido e sódio filtrados. 
Néfron distal: TCD + TC. Reabsorve ~10% do líquido e sódio filtrados e é encarregado dos ajustes finos da reabsorção e secreção tubular, respondendo à ação de vários hormônios 
reguladores do equilíbrio hidroeletrolítico.
TC divide-se em porções cortical e medular. A cortical é o segmento do néfron responsivo à aldosterona, que controla a reabsorção distal de sódio e a secreção de K+ e H+.
A reabsorção de sódio dependente de aldosterona é eletrogênica, e ocorre por um processo diferente dos outros segmentos do néfron. É reabsorvido sem ânion o acompanhando, gerando potencial eletronegativo intraluminal. Assim, cátions K+ e H+ são atraídos para o fluido tubular, estimulando a sua secreção. Células tubulares:
Célula Principal: é responsiva à aldosterona. Quando o hormônio se liga aos seus receptores, estimula NaK-ATPase da membrana basolateral, reduzindo Na+ e aumentando K+ no interior da célula, e estimula canal de Na+ e de K+, presentes na membrana luminal. Assim, reabsorve Na+ e secreta K+.
Célula Intercalada: contém uma H+-ATPase em sua membrana luminal capaz de secretar H+ contra amplo gradiente de concentração e de acidificar a urina até 4,5. 
Apesar das secreções de K+ e de H+ ocorrerem em células diferentes, ambos os processos são estimulados pela reabsorção eletrogênica de Na+.
OBS: Ocorre liberação de H para luz tubular. Nesse local ocorre as doenças que cursam com acidose tubular distal, com déficit na secreção do H+
O interstício que banha a alça de Henle é o mesmo que banha o TC medular, ele vai ficando mais concentrado à medida que se aproxima da papila, quando apresenta osmolaridade de 1.200 mOsm/L. 
As células do TC respondem à ação do hormônio ADH, que aumenta a permeabilidade à água neste segmento, fazendo a célula tubular expressar mais canais luminais de H2O. Em altos níveis plasmáticos de ADH, a água luminal é reabsorvida em direção ao interstício hiperosmolar, e a urina sai concentrada, com osmolaridade máxima 1200 mOsm/L. Em níveis mínimos de ADH, praticamente não há reabsorção de água no TC. Como a reabsorção de eletrólitos continua, o fluido tubular é diluído ainda mais, atingindo osmolaridade ~ 50 mOsm/L, uma diluição urinária máxima. 
Os canais de ADH são sensíveis principalmente à osmolaridade do sangue, então se ligam a receptores formando canais de aquaporina, que aumentam reabsorção de agua e osmolaridade, sendo responsáveis pelo mecanismo de contracorrente.
Em uma pessoa normal, a osmolaridade urinária pode variar entre 50 mOsm/L (ADH suprimido – máxima diluição) e 1200 mOsm/L (ADH elevado – máxima concentração).