el riñón normal. desarrollo, estructura y funciones

El riñón normal. Desarrollo, estructura y funciones

El riñón normal. Anatomía e histología

1

S E C C I Ó N

1.1

1.2 Desarrollo del riñón

1.3 Función renal. Conceptos generales

S E C C I Ó N

1

Debido a las numerosas tareas funcionales, bioquímicasy endocrinas que tiene encomendadas, el riñón es una vísceraque posee una estructura enormemente compleja y caracte-rística. Por tanto, la morfología renal deberá ser bien estu-diada si se quiere comprender la fisiología y las alteracionespatológicas que puede sufrir, y que son causa de graves dis-funciones orgánicas.

ANTOMÍA

Macroscópicamente, los riñones humanos son dos vísce-ras de color pardo-rojizo y contornos lisos, que se localizan enla parte posterior del peritoneo, junto a la columna vertebral,y están envueltos en abundante tejido fibro-adiposo. Tienenforma de alubia y en el centro de su borde medial cóncavoaparece una profunda depresión denominada hilio. Los ri-ñones miden en el adulto unos 11 cm de alto por 6 cm de an-cho y 3 cm de grosor, situándose la porción más alta a nivelde la parte superior de la XII vértebra dorsal y la más baja, ala altura de la III vértebra lumbar. Aparecen orientados haciaabajo y hacia afuera, en cuanto a sus ejes longitudinales, es-tando, en general, el riñón izquierdo un poco más elevadoque el derecho, El peso es, aproximadamente, de 150 a 160 gra-mos en el hombre, disminuyendo ligeramente en la mujer.

El hilio renal está limitado por dos labios, uno anteriory otro posterior y se continúa con una cavidad denominadaseno renal, que se extiende hacia el interior. Por esta zona dis-curren los grandes vasos y los nervios renales, así como el ex-tremo terminal superior del uréter, que tiene forma de em-budo y que se denomina pelvis renal (Fig. 1). El resto delseno renal está relleno de tejido fibroadiposo. En una visiónanterior de los riñones, la vena renal está en primer plano; trasella aparece la arteria renal, localizándose la pelvis renal pordetrás de los grandes vasos.

Las paredes del seno renal están tapizadas por tejido con-juntivo de la cápsula renal y presentan numerosas protru-

siones denominadas papilas renales. La pelvis del uréter sedivide en dos o tres grandes ramas que se conocen como cá-

lices mayores y, a su vez, cada uno de éstos se bifurca en va-rias ramas más cortas o cálices menores. Existe un total desiete a catorce cálices menores, cada uno de ellos con su ex-tremo dilatado y acoplado alrededor de una a tres papilas re-nales. En los vértices de cada papila desembocan los tubos co-lectores mayores, que perforan tanto la papila como elextremo del cáliz correspondiente, originando el área cri-

bosa papilar.

La grasa y el tejido conjuntivo fibroso perirrenales se con-densan formando una envoltura llamada fascia renal, que,además, otorga al riñón puntos de anclaje con las estructu-ras cercanas. No obstante, son las vísceras vecinas las que in-fluyen decisivamente para que el riñón se mantenga en laposición correcta.

Cada riñón está tapizado íntimamente por una delgadacápsula conjuntiva rica en fibras colágenas, entre las que apa-recen algunas células musculares lisas. Salvo en algunas si-tuaciones patológicas, esta cubierta conjuntiva puede sepa-rarse fácilmente del parénquima renal.

Cuando se observa el corte de un riñón hemiseccionado(Fig. 1), se aprecian dos zonas fácilmente distinguibles a sim-ple vista: una externa o corteza, de coloración rojo-pardusca,y una interna o médula, más pálida. La corteza renal formaun arco de tejido que está situado inmediatamente por de-bajo de la cápsula. De la corteza surgen proyecciones, que sesitúan entre las unidades individuales de la médula, deno-minadas columnas de Bertin. Asimismo, es posible observarfinas estriaciones en la corteza, que discurren perpendicu-larmente a la superficie renal y que se conocen como rayos

medulares. La médula renal está formada por unidades de as-pecto cónico, con la base hacia la corteza, denominadas pi-

rámides medulares. El vértice de cada pirámide se dirige ha-cia el sistema calicial y constituye una papila. En el riñónhumano existen entre 12 y 18 pirámides medulares.

Miguel A. Arévalo Gómez

1.1El riñón normal.

Anatomía e histología

3

Ahora ya se puede establecer el concepto de lóbulo re-

nal como la unidad morfo-funcional constituida por una pi-rámide medular con su corteza renal asociada.

Vascularización renal

Debido a las características funcionales de los riñones, secomprende fácilmente que éstos posean una gran vasculari-zación; el flujo sanguíneo renal es de aproximadamente 1.200ml/min, y que los vasos sanguíneos se repartan de formamuy especifica. Por consiguiente, es esencial conocer la dis-tribución vascular para comprender, tanto la histología comola fisiología renal.

La arteria renal alcanza al riñón por el hilio e, inmediata-mente, se ramifica en dos grandes ramas, una anterior y otraposterior, que, antes de penetrar en el tejido renal, se dividenen varias arterias segmentarias. Una vez que éstas se intro-ducen en el parénquima renal, originan las arterias interlo-

bulares, las cuales discurren por las columnas de Bertin hastala base de las pirámides, donde dan lugar a las arterias arci-

formes, que se incurvan para disponerse, justamente, entre labase de las pirámides y la corteza renal siguiendo un trayectolateral. A partir de ahí, las arterias arciformes emiten ramas de-nominadas arterias interlobulillares, que, de forma perpen-dicular a la superficie renal, ascienden por la corteza, dondepueden originar colaterales antes de seguir su trayecto directohacia la superficie. A partir de las arterias interlobulillares, adiferentes intervalos, van a originarse las arteriolas aferentes,

cada una de las cuales irriga un solo glomérulo. Generalmente,

las arteriolas que llegan a los corpúsculos renales surgen deforma directa desde las arterias interlobulillares, pero, a veces,aparece una arteria intralobulillar intermedia.

Al entrar en el corpúsculo renal, la arteriola aferente sedivide en cinco a ocho ramas cortas, cada una de las cualesorigina un segmento capilar independiente. En conjunto, lared capilar constituye el ovillo o penacho glomerular, quees un entramado vascular muy especializado, ya que es enesta zona donde se realiza la ultrafiltración del plasma san-guíneo. Los capilares glomerulares drenan hacia la arteriola

eferente, a través de la cual, la sangre abandona el glomé-rulo. La mayor parte de las veces, esta arteriola eferente, nadamás abandonar el corpúsculo renal, se ramifica en otra red decapilares que discurre por el intersticio en íntimo contactocon los túbulos renales, circunstancia que va a permitir unproceso tan importante como el paso a la sangre de sustan-cias reabsorbidas por las células tubulares. Es destacable el he-cho de que en la circulación cortical del riñón existan dos re-des capilares, una glomerular y otra peritubular, consecutivasy unidas entre ellas por una arteriola.

Por otro lado, de las arteriolas eferentes, que proceden decorpúsculos yuxtamedulares, emergen entre 12 y 25 capila-res que descienden hacia la médula, siguiendo un largo tra-yecto entre los componentes tubulares medulares, y que sedenominan vasos rectos descendentes. Estos capilares se ra-mifican en forma de malla, radialmente alargada, alrededorde ramas de asas de Henle y túbulos colectores, contribu-yendo al intercambio de líquidos e iones que tiene lugar enla médula. Las terminaciones capilares convergen hacia losvasos rectos ascendentes que siguen un trayecto paralelo yopuesto a los descendentes, hasta desembocar en el sistemavenoso. No todos los vasos rectos proceden de arteriolas efe-rentes, sino que algunos pueden surgir como ramificacionesverticales directas de las arterias arciformes (Fig. 2).

El retorno venoso en el riñón sigue, en general, un tra-yecto opuesto a la circulación arterial. Los plexos capilaressubcapsulares drenan hacia un plexo de venas estrelladas

que, a su vez, desembocan en venas interlobulillares. Éstasdescienden perpendicularmente a la superficie renal y vanrecibiendo la sangre de las venas tributarias de la red capilarperitubular y, más abajo, de las venas tributarias procedentesde los vasos rectos. Sin embargo, muchos de los vasos me-dulares desembocan directamente en las venas arciformes,paralelas a sus homónimas arteriales, en las que desembocan,igualmente, las venas interlobulillares. A continuación, lasvenas arciformes drenan en las venas interlobulares, situa-das entre las pirámides medulares, y, luego, en las venas tri-

butarias mayores del hilio renal para formar, finalmente, lavena renal, que drenará hacia la cava inferior.

Vasos linfáticos e inervación renal

Los vasos linfáticos del riñón aparecen en el instersticiocortical paralelos al trayecto de los vasos sanguíneos y aban-

SECCIÓN 1 � EL RIÑÓN NORMAL. DESARROLLO, ESTRUCTURA Y FUNCIONES4

Papila

Pirámide

medular

Corteza

Columna

de BertinRayos

medulares

Pelvis

renal

Cáliz

Arteria

Vena

FIGURA 1. Esquema de un corte sagital del riñón, pelvis renaly vasos aferentes.

donan el riñón por el hilio. Parece que no existe circulaciónlinfática en la médula renal. Existe, sin embargo, una red decapilares linfáticos que discurre por la cápsula renal, reci-biendo el drenaje de la parte externa de la corteza.

La inervación renal procede del plexo celíaco y está com-puesta de ramas adrenérgicas y colinérgicas que pueden sermielínicas o amielínicas; sin embargo, no está totalmenteaclarada la distribución de ramas nerviosas en el interior dela víscera. Parece que las paredes vasculares, el aparato yux-taglomerular y los túbulos son los principales destinatariosde las fibras nerviosas.

La destrucción de los nervios y de los vasos linfáticos enel riñón no afecta a la función depuradora de manera esen-cial, como se ejemplifica en los casos de pacientes trasplan-tados.

HISTOLOGÍA

La unidad morfofuncional del riñón es la nefrona. En unhombre adulto existen de 1,5 a 2 millones de nefronas re-partidas por toda la corteza renal y en ellas se pueden dis-tinguir dos componentes principales: el glomérulo renal y elsistema tubular.

Las nefronas aparecen en la corteza renal siguiendo unpatrón establecido que se repite periódicamente y que se de-nomina lobulillo renal. Este lobulillo está constituido por lasubunidad de corteza comprendida entre dos arterias inter-lobulillares contiguas y está centrado por un rayo medularque, a modo de eje, aparece surcado por un conducto colec-tor principal que desciende, verticalmente, hacia las pirámi-des, recibiendo la orina concentrada en las nefronas situa-das a ambos lados del rayo medular.

Se reconocen cuatro subdivisiones en la porción tubu-lar de la nefrona: el túbulo contorneado proximal, el asa de

Henle, el túbulo contorneado distal y los túbulos colec-

tores.

El extremo ciego de la porción proximal del sistema tu-bular aparece dilatado e invaginado, para formar una es-tructura hueca, de finas paredes epiteliales, denominada cáp-

sula de Bowman (Fig. 3). La concavidad externa de dichacápsula está ocupada por el ovillo capilar glomerular. El nom-bre correcto para esta estructura es corpúsculo renal, ya queel glomérulo está constituido solamente por el ovillo capilary sus elementos asociados. Sin embargo, el uso del términoglomérulo para referirse al corpúsculo entero está amplia-mente difundido; junto al sistema tubular, completa la ne-frona.

Glomérulo renal

Posee una forma esférica y un diámetro de 100 a 150 µm.El lugar por donde entran y salen los vasos en el gloméruloo corpúsculo se denomina polo vascular, localizándose en ellado opuesto a la zona que conecta con el túbulo proximalo polo urinario.

La envoltura del corpúsculo renal es la cápsula de Bow-

man, estructura a modo de copa de doble pared, compuestapor un epitelio externo o parietal. Este epitelio presenta cé-

EL RIÑÓN NORMAL. ANATOMÍA E HISTOLOGÍA 5

TP

C

GL

TC

AH AL

VL

aiCx

M

vi

ve

vr

FIGURA 2. Esquema de la nefrona y la vascularización renal.Cx: corteza renal; M: médula renal; C: cápsula de Bowman; GL:glomérulo renal; TP: túbulo proximal; AH: asa de Henle; TD:túbulo distal; TC: túbulos colectores; AL: arteria interlobular:VL: vena interlobular; vr: vasos rectos; aa: arteria arcuata; va:vena arcuata; ai: arteria interlobulillar; vi: vena interlobulillar;ve: vena estrellada.

Mácula

densa

Cápsula

de Bowman

Túbulo

proximal

Arteriola

eferente

Barrera

de filtración

glomerularEspacio

aferenteEspaciourinario

Mesangio

Podocito

FIGURA 3. Esquema de un corpúsculo renal. También apareceel polo vascular con la mácula densa del túbulo distal y el polourinario con el nacimiento del túbulo proximal.

lulas muy finas y se refleja, a nivel del polo vascular, hacia elinterior, originando una capa interna o visceral, cuyas célu-las se aplican, íntimamente, contra los capilares glomerula-res. Las células de esta capa son de mayor tamaño y poseenuna estructura con prolongaciones, por lo que se las deno-mina podocitos (Fig. 3). Entre las capas parietal y visceralde la cápsula queda una cavidad estrecha denominada es-

pacio urinario o de Bowman, que está en continuidad yabierto a la luz del túbulo proximal.

La capa parietal de la cápsula de Bowman (Fig. 4) estáconstituida por un epitelio plano simple de células poligo-nales, ricas en organelas, que asientan sobre una membranabasal. La capa visceral se modifica desde estadios embriona-rios hasta el adulto y sus células son estrelladas con prolon-gaciones primarias, dirigidas hacia las asas capilares, que, asu vez, originan prolongaciones secundarias, llamadas pedi-celos, que se adosan contra las paredes de los capilares. Es-tos pedicelos se interdigitan con los de células vecinas, de-jando, entre ellos, hendiduras de filtración de 25-35 nm,ocupadas por un diafragma de filtración de 4-6 nm, que seextiende de la membrana de un pedicelo a la de otro en suporción más distal. Morfológicamente, los podocitos poseenun núcleo grande y plegado. En el citoplasma aparece uncomplejo de Golgi desarrollado, abundante retículo endo-plásmico rugoso y ribosomas libres. El citoesqueleto es pro-minente, compuesto por filamentos y microtúbulos que se ex-tienden a las prolongaciones. La membrana plasmática poseeun glucocáliz rico en sialoglucoproteínas.

El epitelio parietal de la cápsula de Bowman, junto con lapared de los capilares, constituye un dispositivo muy especia-lizado, que permite que la sangre que llega hasta los capilaresglomerulares sea sometida a un proceso de ultrafiltrado, conel fin de controlar el equilibrio hidroelectrolítico del organismoy eliminar productos de desecho. Este dispositivo se denomina:barrera de filtración glomerular (Fig. 5) y está constituido, es-

pecíficamente, por la pared del endotelio capilar, la membranabasal glomerular y por los pedicelos de los podocitos.

Los capilares glomerulares están formados por un endo-telio muy fino, de 40 nm, compuesto por células planas quepresentan aberturas o fenestraciones de 40 a 100 nm en su pa-red, sin que exista diafragma que las aísle del exterior. Losnúcleos de las células endoteliales protruyen hacia la luz vas-cular, y están localizados a un lado del área de contacto delcapilar con los podocitos. El citoplasma posee pocas orga-nelas y escasas vesículas de pinocitosis; sin embargo, poseeun glucocáliz prominente de 12 nm de espesor.

Como todas las células epiteliales del organismo, los po-docitos y el endotelio sintetizan su correspondiente mem-brana basal que, en esta zona del organismo, adopta una dis-posición especial por fusión embrionaria de ambas,originando la membrana basal glomerular. Esta membranatiene un grosor de 240 a 340 nm y es esencial para el correctofuncionamiento del filtro glomerular. Con el microscopioóptico, y tras efectuar técnicas de tinción como el PAS o im-pregnaciones argénticas, la membrana basal glomerular seobserva como una banda densa y homogénea. Con técnicasdepuradas de microscopia electrónica, en la ultraestructura deesta membrana basal se distinguen tres bandas claramenteidentificables: una lámina clara interna, electronlúcida, en


Cápsula de Bowman

(Epitelio Parietal)

Túbulo

proximal

Mesangio Capilar glomerular

Mácula

densa

Arteriola

aferente

Podocito

FIGURA 4. Microfotografía de un corte semifino de riñón deun animal experimental que muestra la sección de un corpús-culo renal. Además se aprecia el aparato yuxtaglomerular en laentrada de la arteriola aferente y, en el polo opuesto, el naci-miento del túbulo proximal.

Espacio

urinario

Podocito

PediceloMBG.

Fenestración

endotelial

Eritrocito

FIGURA 5. Microfotografía electrónica de la ultraestuctura dela barrera de filtración glomerular en la que se aprecia la cons-titución trilaminar de la membrana basal Iglomerular (MBG).Nótense los finos diafragmas de la hendidura interpedicelar.

íntimo contacto con la pared endotelial, una lámina elec-trodensa de situación central y una lámina clara externa si-tuada bajo los pedicelos.

Analizar la composición química de la membrana basalglomerular es una cuestión difícil, ya que es una estructuramuy fina, poco soluble y muy adherida a las células que sub-yace. Fundamentalmente, está constituida por colágenos detipo IV y V; glucoproteínas como laminina, fibronectina yentactina; y proteoglucanos como el heparán sulfato. Loscomponentes polianiónicos se concentran en las láminas cla-ras, siendo la lámina densa de naturaleza más neutra. Pareceser que los radicales del heparán sulfato cargados negativa-mente son los responsables de la barrera electrostática delfiltro glomerular.

La barrera de filtración se completa con el diafragma dela hendidura situado entre los pedicelos de las células epite-liales podocitarias. Esta estructura posee una compleja cons-titución morfológica a base de subunidades laminares, dis-puestas de forma paralela, y conectadas a un filamentocentral, de modo que dejan entre ellas poros rectangulares.

La membrana basal glomerular no rodea como tal todala superficie del capilar glomerular; así, el espacio que apa-rece entre dos asas capilares está ocupado por un tejido co-nectivo especial denominado mesangio, que sirve, en unprincipio, de sostén del entramado vascular. El mesangioestá constituido por células mesangiales y por una matrizmesangial similar en apariencia a la membrana basal glo-merular.

Las células mesangiales presentan contornos irregulares yconstituyen el 25% de la celularidad glomerular. Emiten nu-merosos seudópodos, en cuyo interior aparecen filamentosde actina y miosina anclados a la membrana. El núcleo es demayor tamaño que el de los podocitos y el citoplasma poseeretículo endoplásmico rugoso, ribosomas y lisosomas abun-dantes. Estas células establecen entre ellas numerosas unio-nes comunicantes (Fig. 4).

La matriz mesangial presenta una apariencia ultraestruc-tural similar a la de la lámina clara interna de la membranabasal glomerular, con la que se continúa a nivel de la zona deunión del mesangio con la pared del capilar.

Aparte de la misión puramente de soporte vascular, elmesangio, aunque no participa directamente en el procesode filtración glomerular, desempeña un importante papelen el mismo por la capacidad para regular el flujo sanguíneodentro del glomérulo. Este hecho se debe, por un lado, aque posee importantes receptores para moléculas como laangiotensina II y, por otro, a su aparato contráctil. Además,la célula mesangial tiene capacidad fagocitótica y pinocitó-tica, que le confiere la misión de depurar el material de des-echo de la membrana basal glomerular y del espacio sub -endotelial.

Sistema tubular de la nefrona

El glomérulo renal se continúa con la primera porcióntubular conocida como túbulo proximal. Los túbulos pro-ximales constituyen el segmento más largo de la nefrona y,en conjunto, ocupan la mayor parte de la corteza. Arrancadel polo urinario tras una transformación brusca de las cé-lulas del epitelio plano de la cápsula de Bowman. En sus por-ciones iniciales se contornea cerca del corpúsculo renal, ori-ginando una porción tortuosa para, a continuación, formarun bucle que se dirige hacia la superficie del riñón, refleján-dose para volver a la proximidad del corpúsculo y localizarseen la vecindad de un rayo medular. Desde ahí se dirige di-rectamente hacia la médula formando la porción recta (pars

recta), inicio del asa de Henle.

El túbulo proximal mide unos 14 mm de largo por 60µm de calibre. Histológicamente, está tapizado por un epi-telio cúbico simple, de aspecto eosinófilo, en el que destacaultraestructuralmente una membrana citoplásmica dotada,en su cara luminal, con un ribete en cepillo muy desarro-llado que amplía más de 20 veces la superficie apical. En estasuperficie posee también invaginaciones de la membrana de-nominadas canalículos apicales. Las superficies celulares la-terales presentan numerosos repliegues, al igual que la carabasal que se invagina con las vecinas para formar un com-plejo laberinto de interdigitaciones. El núcleo es único y es-férico; en el citoplasma destaca un aparato de Golgi des-arrollado que se localiza supranuclearmente. La mitocondriasson largas y bastoniformes, orientándose radialmente en por-ciones basales. Posee numerosos lisosomas apicales y va-cuolas que pueden estar vacías o con diferentes contenidosprocedentes de la fagocitosis.

Las características morfológicas del túbulo proximal noson idénticas en todo su recorrido. Cuando se estudia conmicroscopia electrónica se pueden observar diferencias re-gionales que permiten diferenciar tres segmentos distintos. Elsegmento denominado S1 ocupa las porciones iniciales de laporción contorneada; sus células son las más altas, presentangrandes interdigitaciones y tienen más vacuolas y mitocon-drias. El segmento S2 surge por transformación gradual delanterior y ocupa la parte distal de la porción contorneada yla inicial de la porción recta. Sus células son más bajas, coninterdigitaciones basolaterales menores y las mitocondriasson más pequeñas y aparecen en menor número. Finalmente,el segmento S3 abarca el resto de la porción recta y presentacélulas cuboides con muy pocas interdigitaciones y mito-condrias, pero con las microvellosidades más largas de lostres segmentos.

En las células del túbulo proximal se reabsorben múlti-ples elementos que vienen con el ultrafiltrado. En este seg-mento se captan, aproximadamente, las dos terceras partesdel agua, el cloruro y el sodio, así como la práctica totali-dad del bicarbonato, azúcares, aminoácidos y péptidos fil-trados.


El túbulo proximal se continúa con la porción delgadadel asa de Henle, al formarse un estrechamiento brusco dela porción descendente recta del túbulo proximal en la parteexterna de la médula, para formar un asa, cuya porción des-cendente inicial es recta y delgada, al igual que la porción ini-cial ascendente que se continúa tras la inflexión del asa. Lalongitud y morfología de esta porción es diferente depen-diendo de que el corpúsculo renal de la nefrona a la quepertenezca sea superficial o esté localizado en la profundi-dad de la corteza. En general, las asas cortas correspondena corpúsculos superficiales y son siete veces más numero-sas, situándose su inflexión en la zona medular externa. Lasasas largas pueden extenderse incluso hasta la punta de la papila.

Morfológicamente, la porción delgada del asa de Henleposee un diámetro de 15 µm, y se compone de un epitelioplano, en el que desaparece el ribete en cepillo, para presen-tar sólo alguna microvellosidad apical. El núcleo protruye en la luz, por lo que es fácil confundirlo con los capilares ve-cinos. En asas cortas, las células, denominadas de tipo I, sonpoligonales y no presentan interdigitaciones entre ellas, mos-trando la misma apariencia a lo largo de todo el trayecto. Ennefronas de asas largas se pueden reconocer morfológica-mente hasta tres segmentos distintos. Las porciones inicia-les están tapizadas por células de tipo II que presentan nu-merosas interdigitaciones laterales con las células vecinas ypliegues basales. A medida que desciende el asa, las celulaspierden interdigitaciones, transformándose en tipo III. Fi-nalmente, las células de porciones ascendentes de asas lar-gas vuelven a tener interdigitaciones pero carecen de plieguesbasales, denominándose células de tipo IV.

La porción delgada del asa de Henle actúa como un sis-tema de amortiguación, a fin de reducir el contenido intra-tubular de sodio a unas dimensiones manejables por los túbulos distal y colector. La porción descendente es, prác-ticamente, impermeable al NaCl y muy permeable al agua,aumentando la osmolaridad del fluido tubular. En la ramaascendente delgada, el epitelio es más permeable al NaCly es completamente impermeable al agua, lo que deter-mina que el líquido que fluye por el asa ascendente delgadase vaya haciendo progresivamente menos hipertónico. Es-tos fenómenos son más importantes en las nefronas deasas largas.

La porción ascendente delgada del asa de Henle se con-tinúa con el inicio del túbulo distal, cuya porción inicial seengruesa bruscamente y forma la última porción del asa. Eltúbulo distal es más corto y delgado que el túbulo proximal,pero el diámetro de la luz es ligeramente mayor. En un prin-cipio es de localización medular, para dirigirse directamentehasta la corteza, justamente en la entrada del polo vasculardel corpúsculo renal de la nefrona a la que pertenece. En estelugar, algunas células de su pared sufren una transformaciónpara originar la mácula densa, que va a formar parte de undispositivo específico denominado aparato yuxtaglomeru-

lar, que será descrito más tarde. Aquí finaliza la porción as-cendente gruesa del asa de Henle.

La parte gruesa de la rama ascendente del asa de Henle esimpermeable al agua y existe un transportador en el borde encepillo de la célula para Na+, K+ y Cl– a su interior. La reab-sorción de solutos sin reabsorción de agua hace que el lí-quido que sale del asa ascendente gruesa sea hipotónico conrespecto al plasma, por lo que esta parte de la nefrona recibeel nombre de «segmento diluyente» y es importante cuanti-tativamente en el manejo tubular de potasio.

A continuación, el túbulo distal se hace más tortuoso,formando la porción contorneada, que se sitúa, general-mente, por encima del corpúsculo y que será la que desem-boque en el tubo colector.

La pared del túbulo distal está compuesta por un epiteliode células cúbicas, que es más alto en la porción contorneada.En la superficie luminal de la membrana citoplásmica nohay ribete en cepillo, aunque pueden observarse algunas mi-crovellosidades cortas. La superficie basal posee múltiples in-vaginaciones y plegamientos en los que, de forma caracte-rística, se alojan mitocondrias perpendicularmente a la basede las células, lo que confiere al túbulo una estriación carac-terística cuando se observa con el microscopio óptico. El nú-cleo es redondeado y suele localizarse más cerca del polo lu-minal debido a los pliegues basales. En el citoplasma noexisten vacuolas ni canalículos bajo la superficie apical. Elaparato de Golgi es pequeño y supranuclear; se observan,igualmente, algunas cisternas de retículo endoplásmico ru-goso y ribosomas libres. Es característica la presencia de unpar de centriolos en situación apical, uno de los cuales ori-gina un cilio hacia la luz. Las mitocondrias tienen muchascrestas y numerosos gránulos en la matriz.

El túbulo contorneado distal es completamente imper-meable al agua; la osmolaridad del fluido tubular dismi-nuye todavía más, haciéndose hipoosmótica con respectoal plasma y al intersticio cortical vecino. Por esta razón, aesta porción del túbulo se le llama segmento dilutor corti-cal.

La transición de los túbulos distales a los colectores no sehace de forma brusca, sino que existe un segmento de co-

nexión corto en el que se pueden encontrar células de ambosrepartidas aleatoriamente. La porción inicial del sistema de

túbulos colectores discurre a lo largo de los rayos medula-res, donde unos túbulos convergen con otros similares paradescender hasta la médula interna y confluir cerca de la pel-vis en los llamados conductos papilares de Bellini, que lle-gan hasta la papila, donde se abren en la denominada área

cribosa.

El epitelio que constituye la pared de los túbulos distalespresenta dos tipos celulares distintos. La mayor parte son cé-lulas claras o principales, apareciendo en menor cantidad lascélulas oscuras o intercaladas.


Las células claras son casi planas en porciones proxima-les y van ganando altura, progresivamente, hasta adquirir unaspecto cúbico a medida que se desciende por el túbulo paraconvertirse en prismáticas en las porciones finales del sis-tema colector. La membrana celular es lisa en su contorno ysólo se aprecian pliegues basales en porciones altas, y algunamicrovellosidad corta, además de un cilio de situación cen-tral, en la superficie apical. El núcleo está localizado central-mente y el resto del citoplasma es claro al poseer pocas or-ganelas, entre las que se encuentran mitocondrias muypequeñas repartidas por toda la célula.

Las células oscuras son cúbicas, sobre todo, en las por-ciones iniciales, donde son similares a las de los túbulos dis-tales. La membrana posee numerosas microvellosidades, bajolas que se observan abundantes vesículas de pinocitosis. Elnúcleo es central con un nucléolo evidente, y el citoplasmaes oscuro, destacando en él numerosas mitocondrias ovales,hinchadas y repartidas por toda la célula.

Los grandes conductos colectores de Bellini en sus por-ciones iniciales tienen una constitución similar a la de lostúbulos colectores, pero, a medida que descienden por la mé-dula, las células oscuras desaparecen para estar únicamenterevestidos por células claras de aspecto cilíndrico. Es notorioque la membrana basal de estos conductos se engruesa pro-gresivamente a medida que se acercan a la papila, situaciónque se hace más evidente con la edad.

El sistema de túbulos colectores es la parte más impor-tante de la nefrona a la hora de ajustar la excreción renal deagua, Na+, K+ y H+ al estado de llenado del volumen extrace-lular y a su composición. La permeabilidad al agua de los tú-bulos colectores está regulada por la hormona ADH. En lostúbulos colectores corticales se produce cuantitativamente lamayor salida de agua, mientras que en los túbulos colectoresmedulares y papilares, la osmolaridad del intersticio se vahaciendo progresivamente mayor, al ir avanzando este seg-mento de la nefrona hacia la papila, lo que determina una re-absorción adicional de agua, hasta alcanzar una osmolari-dad máxima de 1.200 mOsm/l (Fig. 2).

Instersticio renal

Los espacios que quedan entre los túbulos renales estánocupados, además de por vasos sanguíneos y linfáticos, portejido conectivo laxo compuesto por las correspondientes cé-lulas y matrices extracelulares asociadas. Este tejido intersti-cial es escaso en la corteza y aumenta, tanto en proporcióncomo en importancia, en la médula, sobre todo, en las pro-ximidades de las papilas.

La matriz extracelular del intersticio está constituida porun gel fuertemente hidratado en el que destacan diferentesproteoglucanos y proteínas. Entre estos componentes apare-cen fibras de colágeno, siendo frecuentes las inclusiones li-pídicas.

Las células presentes en el intersticio son escasas y su es-tirpe no está totalmente aclarada en el hombre. En la mé-dula, donde son más abundantes, poseen una morfologíaexterna en la que destacan múltiples prolongaciones finasque se extienden por la matriz extracelular, contactando conotras células intersticiales. Citológicamente, poseen nume-rosas mitocondrias, escaso retículo endoplásmico rugoso, li-sosomas y algunas inclusiones lipídicas. En la corteza, la ma-yor parte de las células intersticiales presenta un citoplasmafusiforme, con gran cantidad de retículo endoplásmico ru-goso, por lo que recuerdan más a los fibroblastos típicos deltejido conjuntivo.

Aparato yuxtaglomerular

En el hilio del corpúsculo renal se sitúa un dispositivoestructural donde se sintetizan sustancias como la renina,fundamental para entender la homeostasis cardiovascular yla regulación de la liberación de aldosterona. Este disposi-tivo está constituido por tres partes distintas. En primer lugarpueden distinguirse determinadas células de la capa media dela arteriola aferente en su porción final, que han sufrido unatransformación para convertirse en células mioepitelioides

con gránulos en su interior. En segundo lugar se sitúa la má-

cula densa, porción del túbulo distal que se dispone a la en-trada del corpúsculo renal. Y, finalmente, se observa un grupode células similares a las mesangiales, que aparecen entre elglomérulo y la mácula densa y que se denominan células

del lacis.

Las células mioepitelioides sintetizan la hormona reninay, aunque aparecen fundamentalmente en la arteriola afe-rente, no es raro encontrar un pequeño número de ellas en lapared de la arteriola eferente. Citológicamente, poseen unaparato de Golgi grande, filamentos contráctiles, numerosasmitocondrias redondeadas, abundantes cisternas de retículoendoplásmico rugoso y gran cantidad de gránulos rodeadosde membrana. Se han descrito hasta tres tipos diferentes degránulos, en distintos estados de diferenciación. Los gránulostipo I tienen aspecto elongado con unas pocas inclusionescristalinas romboidales, y se localizan dentro o en las proxi-midades del aparato de Golgi. Los gránulos tipo II, de formaredondeada, contienen en su interior numerosas inclusionessimilares a las descritas en el tipo anterior. Los gránulos tipoIII son los más grandes y consisten en vesículas densas deforma cilíndrica u oval, rodeadas de una membrana poco de-finida, que contienen renina en su interior.

La mácula densa es una placa especializada de células dela pared del túbulo distal, que aparece íntimamente acopladacontra el hilio vascular del glomérulo. Las células que la com-ponen son más estrechas y más altas que las del resto del tú-bulo, mostrando una imagen morfológica en la que los nú-cleos celulares están más cerca unos de otros, lo que setraduce en una mayor densidad óptica al microscopio, y deahí su nombre de mácula densa. Estas células tienen escasas


mitocondrias, un aparato de Golgi infranuclear y escasas in-vaginaciones de la membrana plasmática en su porción ba-sal. La membrana basal del túbulo está mucho peor definidaen esta zona del túbulo, confundiéndose con el material ex-tracelular vecino.

Las células del lacis aparecen dentro de un espacio deforma más o menos triangular, abierto por arriba, cuyos la-dos son la mácula densa en su cara basal y las arteriolas afe-rente y eferente en sus caras laterales. Están, por tanto, en ín-timo contacto con el resto de formaciones del aparatoyuxtaglomerular y con las células mesangiales intercapilaresdel glomérulo, de las que son prácticamente indistinguibles,y de ahí que también se las denomine mesangio extraglo-merular. Estas células poseen finas prolongaciones que ori-ginan entre ellas un entramado o lacis, rodeado de una ma-triz extracelular amorfa.

Tras esta breve descripción de la arquitectura renal es fá-cil comprender que se trata de una víscera que posee unamorfología tan compleja como bien organizada, de maneraque tanto la anatomía macroscópica como su organizaciónhistológica constituyen unos dispositivos estructurales queposibilitan que en los riñones se lleven a cabo unas funcio-nes bioquímicas y fisiológicas tan importantes para la co-rrecta homeostasis del organismo.

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INTRODUCCIÓN

Para entender el origen de las enfermedades renales de-bemos conocer el desarrollo del riñón. Asimismo, para regu-lar la composición de líquidos corporales, la presión arterialy llevar a cabo sus otras funciones es necesario e indispensa-ble que el riñón desarrolle coordinadamente estructuras com-plejas y tipos celulares específicos. En los últimos años se handefinido las interacciones entre mesénquima y epitelio, la po-larización y ramificación epitelial y muchos mecanismos ge-néticos que participan en el desarrollo renal. En este capítulodescribiremos el desarrollo del riñón, cómo adopta su estruc-tura definitiva, los genes que intervienen, las señales y las al-teraciones genéticas conocidas, integrando los nuevos hallaz-gos con los conocimientos morfológicos y funcionales deldesarrollo renal descritos durante las cinco últimas décadas.

El riñón proviene del mesodermo; del ensamble de la

yema ureteral y del mesénquima metanéfrico se formará el

riñón definitivo.

La evolución filogenética del riñón en vertebrados de-muestra cómo éstos se adaptaron para conservar agua y ex-cretar desechos metabólicos en distintos ambientes. El tractourogenital en los mamíferos se desarrolla a partir del meso-dermo lateral, en un doble engrosamiento llamado crestaurogenital, formando tres estructuras temporal y espacial-mente relacionadas: 1) Pronefros: es el más proximal y el ri-ñón inicial (día 22 de gestación en el humano y día 8 en ra-tones). En la región cervical del embrión se desarrollan doscordones de células que se extienden longitudinalmente yforman dos tubos, denominados conductos de Wolf o con-ductos pronéfricos, a ambos lados de la línea media y desem-bocan en la cloaca. En los mamíferos, el conducto de Wolf in-duce el mesénquima circundante y luego desaparece, en tantoque en anfibios y peces se conecta con un glomérulo primi-tivo y constituye el riñón definitivo. 2) Mesonefros: comienzacon la inducción del mesénquima caudal al pronefros (día

24 en humanos y 9,5 en ratones) y forma alrededor de 30nefronas primitivas que sólo funcionan en el embrión. 3)Metanefros: constituye el riñón definitivo de los mamíferosy se desarrolla a partir de una evaginación del extremo dis-tal del conducto de Wolf, la yema ureteral, que da lugar almesénquima metanéfrico circundante (día 28 en humanosy 11 en ratones) (Fig. 1, Fig. 2A/B). Inducción implica la es-timulación de una vía específica de señales emitidas por ungrupo de células (inductoras) y recibida por un grupo de cé-lulas adyacentes (inducidas).

En el ser humano, todas las nefronas se desarrollan inutero antes de las 36 semanas de gestación; en cambio, en elratón, el desarrollo de nefronas continúa durante dos sema-nas de vida postnatal, los glomérulos yuxtamedulares sonmás grandes y más maduros que los superficiales. En ambasespecies, la maduración anatómica y funcional continúa du-rante la infancia.

Delma Veron y Alda Tufro McRedy

1.2Desarrollo del riñón

11

PRONEFROS MESONEFROS METANEFROS

Cresta unigenital Aorta dorsal

Nefronas primitivasNefronas

mesonéfricas

Conducto de Wolf

Conducto de Wolf

Yema ureteral

Yema ureteral

Mesénquima

metanéfrico

Gónada

Vestigios

mesonéfricos

FIGURA 1. Desarrollo filogenético y ontogénico del riñón. Elpronefros es el riñón primitivo, el mesonefros funciona transi-toriamente e incorpora sus vestigios a la gónada, y el metane-fros se desarrolla de la yema ureteral evaginada del conductode Wolf y en el mesénquima metanéfrico.

el riñón normal. desarrollo, estructura y funciones

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