Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Тип клеток почки
Type of kidney cell
Подоциты – это клетки в капсуле Боумена в почках, которые обертывают капилляры клубочков. Подоциты формируют эпителиальную выстилку капсулы Боумена, являясь третьим слоем, через который происходит фильтрация крови. Капсула Боумена фильтрует кровь, задерживая крупные молекулы, такие как белки, в то время как более мелкие молекулы, такие как вода, соли и сахара, фильтруются как первый этап образования мочи. Хотя различные внутренние органы имеют эпителиальные слои, термин «висцеральные эпителиальные клетки» обычно относится конкретно к подоцитам – специализированным эпителиальным клеткам, расположенным в висцеральном слое капсулы. Подоциты имеют длинные выросты, называемые педицеллами, от которых и произошло их название (подо + цит). Педицеллы обертываются вокруг капилляров, оставляя между ними щели. Кровь фильтруется через эти щели, каждая из которых известна как фильтрационная щель, щелевая диафрагма или щелевое отверстие. Для нормального функционирования и обертывания педицелл вокруг капилляров необходимы определенные белки. Если младенцы рождаются с дефектами в этих белках, таких как нефрин и CD2AP, их почки не могут нормально функционировать. У людей существуют вариации этих белков, и некоторые из них могут предрасполагать к развитию почечной недостаточности в более позднем возрасте. Нефрин – это белок, напоминающий молнию, который формирует щелевую диафрагму, имеющую промежутки между «зубцами» достаточно большие для прохождения сахара и воды, но слишком маленькие для прохождения белков. Дефекты нефрина являются причиной врожденной почечной недостаточности. CD2AP регулирует цитоскелет подоцитов и стабилизирует щелевую диафрагму.
Podocytes are cells in Bowman's capsule in the kidneys that wrap around capillaries of the glomerulus. Podocytes make up the epithelial lining of Bowman's capsule, the third layer through which filtration of blood takes place. Bowman's capsule filters the blood, retaining large molecules such as proteins while smaller molecules such as water, salts, and sugars are filtered as the first step in the formation of urine. Although various viscera have epithelial layers, the name visceral epithelial cells usually refers specifically to podocytes, which are specialized epithelial cells that reside in the visceral layer of the capsule. The podocytes have long foot processes called pedicels, for which the cells are named (podo + cyte). The pedicels wrap around the capillaries and leave slits between them. Blood is filtered through these slits, each known as a filtration slit, slit diaphragm, or slit pore. Several proteins are required for the pedicels to wrap around the capillaries and function. When infants are born with certain defects in these proteins, such as nephrin and CD2AP, their kidneys cannot function. People have variations in these proteins, and some variations may predispose them to kidney failure later in life. Nephrin is a zipper like protein that forms the slit diaphragm, with spaces between the teeth of the zipper big enough to allow sugar and water through but too small to allow proteins through. Nephrin defects are responsible for congenital kidney failure. CD2AP regulates the podocyte cytoskeleton and stabilizes the slit diaphragm.
Структура
Подоциты выстилают капсулы Боумана в нефронах почки. Ножки, известные как педицелы, отходящие от подоцитов, обвиваются вокруг капилляров клубочка, формируя фильтрационные щели. Педицелы увеличивают площадь поверхности клеток, обеспечивая эффективную ультрафильтрацию. Подоциты секретируют и поддерживают базальную мембрану. Трабекулы, в свою очередь, имеют вторичные отростки, называемые педицелами. Белки, необходимые для правильной функции щелевой диафрагмы, включают нефрин, NEPH1, NEPH2, подоцин, CD2AP и FAT1. Мелкие молекулы, такие как вода, глюкоза и ионные соли, способны проходить через фильтрационные щели и образовывать ультрафильтрат в почечной жидкости, который затем обрабатывается нефроном для образования мочи. Подоциты также участвуют в регуляции скорости клубочковой фильтрации (СКФ). При сокращении подоциты вызывают закрытие фильтрационных щелей, что снижает СКФ за счет уменьшения площади поверхности, доступной для фильтрации.
Podocytes are found lining the Bowman's capsules in the nephrons of the kidney. The foot processes known as pedicels that extend from the podocytes wrap themselves around the capillaries of the glomerulus to form the filtration slits. The pedicels increase the surface area of the cells enabling efficient ultrafiltration. Podocytes secrete and maintain the basement membrane. The trabeculae in turn have secondary processes called pedicels. Proteins that are required for the correct function of the slit diaphragm include nephrin, NEPH1, NEPH2, podocin, CD2AP. and FAT1. Small molecules such as water, glucose, and ionic salts are able to pass through the filtration slits and form an ultrafiltrate in the tubular fluid, which is further processed by the nephron to produce urine. Podocytes are also involved in regulation of glomerular filtration rate (GFR). When podocytes contract, they cause closure of filtration slits. This decreases the GFR by reducing the surface area available for filtration.
Клиническое значение
Потеря ножек подцитов (то есть стирание ножек подцитов) является отличительной чертой болезни с минимальными изменениями, поэтому ее иногда называют болезнью ножек подцитов. Нарушение фильтрационных щелей или разрушение подцитов может привести к массивной протеинурии, при которой большое количество белка теряется с кровью. Примером этого является врожденное заболевание – финский тип нефроза, характеризующийся неонатальной протеинурией, приводящей к терминальной стадии почечной недостаточности. Установлено, что это заболевание вызвано мутацией в гене нефрина. В 2002 году профессор Моин Салем из Бристольского университета создал первую условно-иммортализованную линию клеток человеческих подцитов. Это позволило выращивать и изучать подциты в лабораторных условиях. С тех пор было сделано множество открытий. Нефротический синдром развивается при нарушении гломерулярного фильтрационного барьера. Подциты формируют один слой этого барьера. Генетические мутации могут вызывать дисфункцию подцитов, приводя к неспособности фильтрационного барьера ограничивать потерю белка с мочой. В настоящее время известно 53 гена, играющих роль в генетическом нефротическом синдроме. При идиопатическом нефротическом синдроме известная генетическая мутация отсутствует. Считается, что его причиной является до сих пор неизвестный циркулирующий фактор проницаемости. Недавние данные свидетельствуют о том, что этот фактор может выделяться Т-клетками или В-клетками, и клеточные линии подцитов можно обрабатывать плазмой пациентов с нефротическим синдромом для изучения специфических реакций подцитов на циркулирующий фактор. Растет количество данных, указывающих на то, что циркулирующий фактор может передавать сигналы подциту через рецептор PAR 1. Обнаружение подцитов в моче было предложено в качестве раннего диагностического маркера преэклампсии.
A loss of the foot processes of the podocytes (i. e., podocyte effacement) is a hallmark of minimal change disease, which has therefore sometimes been called foot process disease. Disruption of the filtration slits or destruction of the podocytes can lead to massive proteinuria, where large amounts of protein are lost from the blood. An example of this occurs in the congenital disorder Finnish type nephrosis, which is characterised by neonatal proteinuria leading to end stage kidney failure. This disease has been found to be caused by a mutation in the nephrin gene. In 2002 Professor Moin Saleem at the University of Bristol made the first conditionally immortalised human podocyte cell line. This meant that podocytes could be grown and studied in the lab. Since then many discoveries have been made. Nephrotic syndrome occurs when there is a breakdown of the glomerular filtration barrier. The podocytes form one layer of the filtration barrier. Genetic mutations can cause podocyte dysfunction leading to an inability of the filtration barrier to restrict urinary protein loss. There are currently 53 genes known to play a role in genetic nephrotic syndrome. In idiopathic nephrotic syndrome, there is no known genetic mutation. It is thought to be caused by a hitherto unknown circulating permeability factor. Recent evidence suggests that the factor could be released by T cells or B cells, podocyte cell lines can be treated with plasma from patients with nephrotic syndrome to understand the specific responses of the podocyte to the circulating factor. There is growing evidence that the circulating factor could be signalling to the podocyte via the PAR 1 receptor. Presence of podocytes in urine has been proposed as an early diagnostic marker for preeclampsia.