HIALINOSIS FOCAL Y HIALINOSIS FOCAL Y SEGMENTARIASEGMENTARIA

Grupo de estudio y prevención de las Glomerulopatías, SUN- Centro de Nefrología. Hospital de Clínicas.

INTRODUCCIONINTRODUCCIONPODOCITO:PODOCITO:

1929 Zimmermann describió por primera vez al podocito como una célula con múltiples ramificaciones.

Fries en 1989 adjudica a la incapacidad para la replicación del podocito al inicio de la injuria y degeneración nefronal.

Con el descubrimiento de tres enfermedades hereditarias que por falla podocitaria determinan HFS e Insuficiencia renal, es que se progresó en la estructura molecular de la barrera de filtración glomerular y el podocito.

Dichas enfermedades son :

Sindrome Nefrótico congénito de tipo finlandés Sindrome Nefrótico córtico-resistente

Forma familiar autosómica dominante de HFS.

En estas enfermedades se ha descripto que la mutación de un gen que codifica una proteína podocitaria determina proteinuria masiva y degeneración nefronal.

LA BARRERA DE LA BARRERA DE FILTRACIÓN GLOMERULARFILTRACIÓN GLOMERULAR

Constituye una barrera física al pasaje de macromoléculas del plasma al espacio urinario.

Altamente selectiva, permite el pasaje de agua y solutos.

Compuesta por: endotelio glomerular; la membrana basal; la célula epitelial visceral: podocito.

Foto barrera Foto barrera

Membrana Basal Glomerular Membrana Basal Glomerular (MBG)(MBG)

Se encuentra entre el endotelio glomerular y los podocitos.

Compuesta por Laminina, colágeno tipo IV y proteoglicanos sulfatados.

Su espesor es único ya que proviene de la fusión de dos MB durante el desarrollo: una sintetizada por el endotelio y otra por el epitelio.

PODOCITOPODOCITO

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

PODOCITO:PODOCITO: Las células epiteliales glomerulares

comprenden dos tipos:

a) parietales forman la cápsula de Bowman, determinandouna capa impermeable que conduce el filtrado glomerular hasta el túbulo proximal.

b) viscerales o podocito, célula que cubre la superficie externa del ovillo glomerular.

PODOCITO:PODOCITO: Célula altamente especializada, pero aún

su función no está totalmente definida. Se supone que interactúa

contrarrestando las fuerzas de distensión, permitiendo que se desarrollen altas presiones de perfusión en el capilar glomerular.

Participa en establecer las propiedades de permeabilidad del filtro glomerular.

PODOCITO:PODOCITO: Su estructura puede dividirse

en tres sectores:

1- cuerpo celular que contiene el núcleo y organelos.

2- procesos mayores con microtúbulos y filamentos intermediarios.

3- procesos menores o podocitarios, conteniendo filamentos de actina en su interior, en contacto con la MBG.

Cada proceso podocitario de une al adyacente a través de un tipo de unión especializada llamada: “slit diaphragm”

SLIT DIAPHRAGMSLIT DIAPHRAGM

En el podocito maduro SD representa el único punto de contacto entre podocitos.

Después de la descripción inicial morfológica de Rodewald y Karnovsky en 1974, recién en 1999 Tryggvason descubre que la mutación del NPHS1, gen que codifica a la nefrina, es la causa molecular del SNo congénito de tipo Finlandés, que presenta fusión de los FP.

Proc. Natl. Acad. Sci. USA

Vol. 96, pp. 7962–7967, July 1999

Cell Biology

Nephrin is specifically located at the slit diaphragm of

glomerular podocytes

VESA RUOTSALAINEN*†, PA ¨IVI LJUNGBERG*‡§, JORMA WARTIOVAARA¶, ULLA LENKKERI†, MARJO KESTILA¨†,

HANNU JALANKO‡, CHRISTER HOLMBERG‡, AND KARL TRYGGVASON†i

†Biocenter and Department of Biochemistry, University of Oulu, 90570 Oulu, Finland; ‡Hospital for Children and Adolescents, University Hospital of Helsinki,

00014 Helsinki, Finland; §Department of Bacteriology and Immunology, Haartman Institute and ¶Electron Microscopy Unit, Institute of Biotechnology, University

of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland; and iDivision of Matrix Biology, Department ofMedical Biochemistry and Biophysics, Karolinska Institute, 171 77

Stockholm, Sweden

Communicated by Peter A. Reichard, Karolinska Institute, Stockholm, Sweden, April 9, 1999 (Received for review February 12, 1999

NEFRINA:NEFRINA: El rol de la nefrina es

crítico para mantener la indemnidad de la barrera de filtración glomerular.

Es una proteína de transmembrana,de elevado PM 185 KD,1241 aa, con dominio Ig-like. Interaccionaría con otra molécula de nefrina al otro lado de slit-diaphragm.

La inyección a ratones de AcMo que reconocen el dominio extracelular de la nefrina inducen proteinuria con fusión de los FP.

SLIT DIAPHRAGMSLIT DIAPHRAGM CD2AP proteína adaptadora de

la nefrina con el citoesqueleto (actina).Los ratones con CD2AP knockout fallecen las semanas del nacimiento con borramiento de los FP y SN.

La NEPH1, proteína de transmembrana. Se sabe su importancia ya que su ausencia en ratones determina borramiento de los FP y SN. Aún se desconoce como interactúa con la nefrina.

ZO-1 proteína localizada en el lado citoplasmático de la SD, participaría en la traducción de señales al interior del podocito.

SLIT DIAPHRAGMSLIT DIAPHRAGM Podocina: Proteína de 42KD,

forma de horquilla que interacciona con nefrina y CD2AP. Su mutación determina en el niño SN córtico-resistente que progresa a IRT rápidamente.

FAT: proteína de 516 KD, se localiza junto a la nefrina y el dominio citoplasmático se une a la ZO-1.

P- caderina: proteína de transmembrana, con 5 dominios extracelulares y unión a β-catenina en el citoplasma y a su vez con la α-catenina y con ZO-1 vía α-actinina del citoesqueleto. Interacciona con otra molécula P-caderina al otro lado de SD.

INTERACCIÓN PODOCITO-INTERACCIÓN PODOCITO-MBG:MBG:

Receptores específicos anclan el podocito a la MBG.

α3β1 integrina; proteína de transmembrana podocitaria que se une al colágeno, fibronectina, laminina y entactina/nidogen. La unión del citoesqueleto: actina se produce a través de moléculas de adaptación; vinculina, paxilina, talina.

Distroglicano; unen el citoesqueleto (utrofina) a la MBG (laminina-agrin-perlecan).En la LGM su expresión estaría disminuída.

Varias capas de cargas negativas recorre el ultrafiltrado del plasma antes de llegar a la luz tubular.

A- glicocalix del endotelio fenestrado.

B- La MBG, cuya lámina rara interna es rica en glicosaminoglicanos sulfatados, la lámina densa en colágeno tipo IV y la lámina rara externa en glicosaminoglicanos sulfatados, laminina y fibronectina.

C- el espacio potencial entre los procesos podocitarios, con glicocálix rico en glicoproteínas sialadas, podocalixyn.

Esto facilita la conductancia al agua, iones y pequeñas moléculas, limitando al mismo tiempo el pasaje de proteínas con carga negativa ( albúmina y otras macromoléculas).

CITOESQUELETO (CE)CITOESQUELETO (CE)

Contrarresta las fuerzas de distensión proveniente del impulso sistólico.

Actina: densa red de filamentos de actina que establecen la unión del FP a la MBG y a la SD.

Microtúbulos y filamentos intermedios: se encuentran en los procesos podocitarios mayores y cuerpo celular.

CITOESQUELETO (CE)CITOESQUELETO (CE) La fusión de los FP se inicia en

el CE, resultando en una alteración en la interacción célula-célula en SD y con la MBG. Se piensa que es la traducción morfológica de una respuesta compensadora al stress mecánico. En modelos de lesión podocitaria como protamina o puromicina se produce proteinuria y fusión de los FP. Se definió el rol de cada uno de los componentes del CE. En el modelo de riñón aislado la depleción de calcio, baja temperatura y no la colchicina lograron reducir en un 50% la acción de la protamina.

Señales en el PodocitoSeñales en el Podocito

La Angiotensina II (Ag II), tiene múltiples acciones, si bien se creía que actuaba preferentemente en las células mesangiales, se ha visto que el tratamiento con IECA reduce la hipertrofia podocitaria después de nefrectomía subtotalen ratas. No sólo modularía la morfología sino también la función. El podocito respondería a la AgII con un aumento reversible de (Ca++) i.

Señales en el PodocitoSeñales en el Podocito

Posibles consecuencias: Modificación de las estructuras contráctiles del FP con

cambios en el Kuf. En modelos experimentales de IRC, la injuria podocitaria

inicia y mantiene la progresión a la glomeruloesclerosis.La inhibición de la AgII disminuye la proteinuria por interacción con el filtro glomerular. Estudios recientes demuestran que los IECA o anti-AT1 afectan la expresión de las proteínas de SD.

En ratas Wistar proteinúricas, cambió el patrón de distribución de ZO-1, hecho que se previno con el tratamiento con IECA.

En modelos de progresión con ratas diabéticas se vio disminución del ARNm de la nefrina y su expresión, hecho que se previno con el tratamiento con IECA o anti-AT1.

Mecanismos de daño Mecanismos de daño podocitariopodocitario

1-radicales libres 2-toxinas 3-anticuerpos 4-Complemento 5-stress mecánico

Radicales libres:Radicales libres:

H2O2 altera: IFG,FSR y barrera de filtración glomerular.

Modelos experimentales se detecta aumento en la producción de ROS.

Nefrosis puromicinaNefritis heymanmodelo HFS

En estas patologías el pretratmiento con scavengers de ROS previno el desarrollo de Pru y fusión de los FP.

Complemento:Complemento:

Los glomérulos sanos tienen CR1.

CR1 une C3b y C4b, favoreciendo el Cl de ICC, (+) fagocitosis y dism. Act. C3 convertasa.

Regulación en menos de CR1 en GNRP, GN lúpica y HFS colapsante.

El pretratamiento de ratas con CR1 soluble dism. La pru en la nefritis de Heyman.

Injuria podocitaria:Injuria podocitaria:

Diferentes noxas determinan un cambio estereotipado en la conformación del podocito:

Hipertrofia celular Fusión FP Atenuación cuerpo celular Formación pseudoquistes Gotas de reabsorción citoplasmática. Despegamiento e la MBG.