Проксимальный каналец почки: структура, функции, микровилли. Строение нефрона, переход от капсулы Боумена к петле Генле. Важная часть почечной системы.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Сегмент нефрона в почках
Segment of nephron in kidneys
Проксимальный каналец — это сегмент нефрона в почках, начинающийся от почечного полюса капсулы Боумена и заканчивающийся в начале петли Генле. В этом месте гломерулярные париетальные эпителиальные клетки (ПЭК), выстилающие капсулу Боумена, резко переходят в эпителиальные клетки проксимального канальца (ПЭКПК). Проксимальный каналец далее классифицируется на извитой проксимальный каналец (ИПК) и прямой проксимальный каналец (ППК).
The proximal tubule is the segment of the nephron in kidneys which begins from the renal pole of the Bowman's capsule to the beginning of loop of Henle. At this location, the glomerular parietal epithelial cells (PECs) lining bowman’s capsule abruptly transition to proximal tubule epithelial cells (PTECs). The proximal tubule can be further classified into the proximal convoluted tubule (PCT) and the proximal straight tubule (PST).
Структура
Наиболее отличительной характеристикой проксимального канальца является его краевая полоска (или бахромчатый каёмка) на просветной стороне.
The most distinctive characteristic of the proximal tubule is its luminal brush border.
Клетка границы кисти
Световая поверхность эпителиальных клеток данного сегмента нефрона покрыта плотно упакованными микроворсинками, формирующими ободок, легко видимый под световым микроскопом, что и дало название клетке с кисточкой. Микроворсинки значительно увеличивают площадь световой поверхности клеток, предположительно облегчая их реабсорбционную функцию, а также возможную функцию восприятия потока в просвете. Микроворсинки состоят из пучков актиновых филаментов, визуализированных с помощью конфокальной микроскопии. Цитоплазма клеток плотно наполнена митохондриями, которые преимущественно располагаются в базальной области, внутри инвагинаций базальной плазматической мембраны. Высокое количество митохондрий придает клеткам ацидофильный вид. Митохондрии необходимы для обеспечения энергии активного транспорта ионов натрия из клеток, создавая градиент концентрации, который позволяет большему количеству ионов натрия поступать в клетку со стороны просвета. Вода пассивно следует за натрием из клетки по градиенту концентрации. Кубические эпителиальные клетки, выстилающие проксимальный каналец, имеют обширные латеральные интердигитации между соседними клетками, что при наблюдении в световом микроскопе создает впечатление отсутствия четких клеточных границ. Агональная резорбция содержимого проксимального канальца после прекращения кровотока в окружающих его капиллярах часто приводит к нарушению клеточной морфологии клеток проксимального канальца, включая выброс клеточных ядер в просвет канальца. Это заставило некоторых исследователей описывать просвет проксимальных канальцев как обтурированный или "грязный", в отличие от "чистого" вида дистальных канальцев, которые обладают совершенно иными свойствами.
The luminal surface of the epithelial cells of this segment of the nephron is covered with densely packed microvilli forming a border readily visible under the light microscope giving the brush border cell its name. The microvilli greatly increase the luminal surface area of the cells, presumably facilitating their reabsorptive function as well as putative flow sensing within the lumen. The microvilli are composed of actin filament bundles that have been visualized using confocal microscopy. The cytoplasm of the cells is densely packed with mitochondria, which are largely found in the basal region within the infoldings of the basal plasma membrane. The high quantity of mitochondria gives the cells an acidophilic appearance. The mitochondria are needed in order to supply the energy for the active transport of sodium ions out of the cells to create a concentration gradient which allows more sodium ions to enter the cell from the luminal side. Water passively follows the sodium out of the cell along its concentration gradient. Cuboidal epithelial cells lining the proximal tubule have extensive lateral interdigitations between neighboring cells, which lend an appearance of having no discrete cell margins when viewed with a light microscope. Agonal resorption of the proximal tubular contents after interruption of circulation in the capillaries surrounding the tubule often leads to disturbance of the cellular morphology of the proximal tubule cells, including the ejection of cell nuclei into the tubule lumen. This has led some observers to describe the lumen of proximal tubules as occluded or "dirty looking", in contrast to the "clean" appearance of distal tubules, which have quite different properties.
Выделение
Многие виды лекарственных препаратов секретируются в проксимальных канальцах. Для дополнительного изучения: Лекарственные препараты, секретируемые почками.
Many types of medications are secreted in the proximal tubule. Further reading: Drugs secreted in the kidney
Большая часть аммиака, выделяемого с мочой, образуется в проксимальных канальцах в результате распада глутамина до альфа-кетоглутарата. Этот процесс происходит в два этапа, каждый из которых приводит к образованию аниона аммония: превращение глутамина в глутамат и превращение глутамата в альфа-кетоглутарат.
Most of the ammonium that is excreted in the urine is formed in the proximal tubule via the breakdown of glutamine to alpha ketoglutarate. This takes place in two steps, each of which generates an ammonium anion: the conversion of glutamine to glutamate and the conversion of glutamate to alpha ketoglutarate.
Рак
Большинство карцином почечных клеток, наиболее распространенная форма рака почек, развивается из извитых канальцев.
Most renal cell carcinoma, the most common form of kidney cancer, arises from the convoluted tubules.
Другое
Острый тубулярный некроз развивается при прямом повреждении проксимальных эпителиальных клеток почек (PTEC) токсинами, такими как антибиотики (например, гентамицин), пигменты (например, миоглобин) и сепсис (например, опосредованный липополисахаридом от грамотрицательных бактерий). Почечный тубулярный ацидоз (проксимального типа) (синдром Фанкони) возникает, когда PTEC не способны должным образом реабсорбировать гломерулярный фильтрат, что приводит к повышенной потере бикарбоната, глюкозы, аминокислот и фосфатов. PTEC также участвуют в прогрессировании тубулоинтерстициального повреждения, вызванного гломерулонефритом, ишемией, интерстициальным нефритом, повреждением сосудов и диабетической нефропатией. В этих ситуациях на PTEC могут непосредственно воздействовать белки (например, протеинурия при гломерулонефрите), глюкоза (при сахарном диабете) или цитокины (например, интерферон γ и факторы некроза опухоли). PTEC могут реагировать различными способами: производя цитокины, хемокины и коллаген; подвергаясь эпителиально-мезенхимальному переходу; некрозу или апоптозу.
Acute tubular necrosis occurs when PTECs are directly damaged by toxins such as antibiotics (e. g., gentamicin), pigments (e. g., myoglobin) and sepsis (e. g., mediated by lipopolysaccharide from gram negative bacteria). Renal tubular acidosis (proximal type) (Fanconi syndrome) occurs when the PTECs are unable to properly reabsorb glomerular filtrate so that there is increased loss of bicarbonate, glucose, amino acids, and phosphate. PTECs also participate in the progression of tubulointerstitial injury due to glomerulonephritis, ischemia, interstitial nephritis, vascular injury, and diabetic nephropathy. In these situations, PTECs may be directly affected by protein (e. g., proteinuria in glomerulonephritis), glucose (in diabetes mellitus), or cytokines (e. g., interferon γ and tumor necrosis factors). There are several ways in which PTECs may respond: producing cytokines, chemokines, and collagen; undergoing epithelial mesenchymal trans differentiation; necrosis or apoptosis.