Jan 17, 2016
SEGMENTI TUBULO PROSSIMALE
S1 brush border alto e ben sviluppato sistema lisosomiale. La membrana baso-laterale è estesamente interdigitata e alcuni mitocondri allungati occupano la porzione basale della cellula, aspetto caratteristico di un epitelio coinvolto nel trasporto attivo
S2 brush border più corto e minor numero di vacuoli apicali e mitocondri. Il numero e la grandezza dei lisosomi varia col sesso e la specie. Nei ratti maschi sono caratteristicamente numerosi e più grandi
S3 brush border alto e denso nel ratto, più corto nel coniglio e intermedio nell’uomo. Le cellule possiedono rari vacuoli apicali, lisosomi e mitocondri in numero minore e più piccoli. I processi cellulari e le invaginazioni sono assenti
TRASPORTATORI DELLA MEMBRANA BASO-LATERALE
1. Organic anion transporter 1 (OAT1)
2. OAT2
3. OAT3
4. OAT4
5. Organic anion-transporting polypeptide (oatp1)
6. oatp2
7. OAT-K1
8. OAT-K2
9. Mulitple resistance-associated protein 2 (MRP2)
10. Human-type 1 sodium-dependent inorganic phosphate transporter (NPT1)
DESTINO DEI MAGGIORI COSTITUENTI URINARI
filtrato escreto % escreto
acqua 166 L 1 L 0,6%
sali 1100 g 10 g 1,0%
urea 40 g 20 g 50,0%
creatinina 1,7 g 1,7 g 100,0%
ANALISI DELLE URINE
a) COLORE
b) VOLUME
c) PESO SPECIFICO
d) PROTEINE
e) CELLURIA
f) PIURIA
segue
ANALISI DELLE URINE
g) CILINDRURIA 1. IALINI (proteine di Tamm-Horsfall)
2. GRANULARI (proteine)
3. EPITELIALI
4. CEREI
5. EMATICI
6. LEUCOCITARI
7. LIPIDICI
ANALISI DELLE URINE
h) CRISTALLURIA
i) ENZIMURIA
l) ELETTROFORESI DELLE PROTEINE
ENZIMI URINARI
(frazioni subcellulari)
MITOCONDRI Glutamato deidrogenasi
Glutamina sintetasi
LISOSOMI Fosfatasi acida
Muramidasi (Lisozima)
ß-Glucuronidasi
N-Acetil-ß-D-glucosaminidasi
ß-Galattosidasi
ENZIMI URINARI
(frazioni subcellulari)
ORLETTO A SPAZZOLA Alanin-aminopeptidasi
Fosfatasi alcalina
-Glutamiltransferasi
Angiotensin converting enzyme
FRAZIONE SOLUBILE Lattico deidrogenasi
Aldolasi
Transaminasi
Glutamina transaminasi K
Glutatione S-transferasi
ENZIMI URINARI(localizzazione segmentaria tubulo prossimale)
Glutamina sintetasi S3
Fosfatasi acida S1 S2 S3
N-Acetil-ß-D-glucosaminidasi S1 S2 S3
-Glutamiltransferasi S1 S2 S3
Angiotensin Converting Enzyme S1 S2 S3
Aspartato aminotransferasi S1 S2 S3
Alanin aminotransferasi S1 S2 S3
Glutamina transaminasi K S1 S2 S3
Glutatione S-transferasi (, ) S2 S3
ENZIMI URINARI(localizzazione tubulare distale)
Callicreina
Glutatione S-transferasi
LDH isoforme 4 e 5
INSUFFICIENZA RENALE ACUTA (IRA)
La NECROSI TUBULARE ACUTA, causa dell’insufficienza renale acuta può essere:
PURA METALLI (As, Au, Bi, Ba, Cd, Cr, P, Hg, Pb, U)
PARAQUAT
PARATHION
IDROCARBURI ALIFATICI CLORURATI
IDROCARBURI AROMATICI (rara)
segue
INSUFFICIENZA RENALE ACUTA (IRA)
La NECROSI TUBULARE ACUTA, causa dell’insufficienza renale acuta può essere:
CON OSSALOSI ETILENE GLICOLE e derivati
ALTRO IPOVOLEMIA
EMOLISI con/senza MetaHb
RUOLO DEL TRASPORTO E DELLA BIOATTIVAZIONE NELLA NEFROTOSSICITA’ DELLE
SOSTANZE XENOBIOTICHE
ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI E DI MACROMOLECOLE ENDOGENE
ACCUMULO DI METABOLITI TOSSICI SINTETIZZATI IN ALTRI ORGANI O TESSUTI
ATTIVAZIONE INTRARENALE A METABOLITI REATTIVI
ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI E DI MACROMOLECOLE
ENDOGENE
Aminoglicosidi Si legano ai fosfolipidi impedendone il metabolismo e facilitandone l’accumulo lisosomiale; il risultato è il rilascio di enzimi litici che causano la digestione di componenti citoplasmatiche
segue
ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI E DI MACROMOLECOLE
ENDOGENE
Cefalosporine In particolare quelle di 1a generazione, vengono attivamente assorbite a livello della membrana baso-laterale, ma non altrettanto attivamente secrete, con conseguente accumulo
segue
ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI E DI MACROMOLECOLE
ENDOGENE
Cadmio L’accumulo causa saturazione della metallotioneina tubulare con incremento della frazione libera del metallo e conseguente tossicità cellulare
segue
ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI E DI MACROMOLECOLE
ENDOGENE
Mercurio Il glutatione e il trasporto attivo causano accumulo del metallo nel tubulo prossimale esitando nella lesione delle membrane e delle funzioni mitocondriali
segue
ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI E DI MACROMOLECOLE
ENDOGENE
Xenobiotici legati alle 2-globuline
Le 2-globuline sono sesso (maschi) e specie (ratti) specifiche e la formazione dei complessi è indotta prevalentemente dalle benzine depiombizzate. L’accumulo lisosomiale esita nella rottura dei lisosomi e nella necrosi cellulare (nefropatia a gocce ialine)
ACCUMULO DI METABOLITI TOSSICI SINTETIZZATI IN ALTRI
ORGANI O TESSUTI
Tris(2,3-dibromopropil)fosfato
Viene metabolizzato nel fegato a bis(2,3-dibromopropil)fosfato e 2-bromoacroleina. Il bis(2,3-dibromopropil)fosfato accumulato nel rene per trasporto attivo viene bioattivato per mezzo delle GST a ione EPISULFONIO che può interagire col DNA con conseguente effetto nefrotossico
segue
ACCUMULO DI METABOLITI TOSSICI SINTETIZZATI IN ALTRI
ORGANI O TESSUTI
Alcheni alogenati
I metaboliti glutatione S-coniugati formati nel fegato vengono secreti nella bile e possono essere trasportati al rene o entrare nel circolo entero-epatico ed essere eliminati con le feci. Nel rene, i coniugati col glutatione e con la cisteinilglicina sono trasformati in CISTEINA S-CONIUGATI e possono essere attivati dalle ß-liasi a metaboliti reattivi (tiocheteni)
segue
EVIDENZA DELLA NEFROTOSSICITA’ DEGLI
ALOALCHENI
1. L’ACIDO AMINOOSSIACETICO (AOAA), inibitore delle ß-liasi, protegge dalla nefrotossicità causata dai cistein S-coniugati
2. Gli -METILCISTEIN-CONIUGTI, che non sono metabolizzati dalle ß-liasi, non sono nefrotossici
3. Gli -KETOACIDI inducono l’attività ß-liasi e potenziano la citotossicità dei cistein S-coniugati
segue
EVIDENZA DELLA NEFROTOSSICITA’ DEGLI ALOALCHENI
4. Gli analoghi dell’OMOCISTEINA dei cistein S-coniugati nefrotossici, che sono metabolizzati a tioli reattivi come i cistein coniugati, sono nefrotossici
5. I MITOPLASTI RENALI, che non contengono attività ß-liasi mitocondriale, sono meno suscettibili dei mitocondri alla tossicità dei cistein S-coniugati
6. Le DIEFFERENZE DI SPECIE nell’attività ß-liasi si correlano con la tossicità indotta da S-(1,2-diclorovinil)-L-cisteina
7. I LEGAMI COVALENTI ß-LIASI DIPENDENTI in vivo e in vitro con le macromolecole renali dei cistein S-coniugati si correlano con la nefrotossicità di tali coniugati
ACCUMULO DI METABOLITI TOSSICI SINTETIZZATI IN ALTRI
ORGANI O TESSUTI
Idrochininoni e p-Aminofenolo
Bromochinone e p-aminofenolo vengono metabolizzati nel fegato a glutatione S-coniugati e trasportati al rene ove si accumulano per mezzo di un sistema -glutamiltransferasi dipendente causando un effetto tossico in maniera indipendente dalla via delle ß-liasi
ATTIVAZIONE INTRARENALE E METABOLITI REATTIVI
Reazioni citocromo P-450 dipendenti
Alcune sostanze quali 1,1-dicloroetene, cloroformio, acetaminofene, vengono bioattivate nel rene per mezzo del citocromo P-450 e, in particolare, della subfamiglia 2E1. Nel topo e nel ratto l’attivazione è sesso-dipendente (è prevalente nei maschi)
segue
ATTIVAZIONE INTRARENALE A METABOLITI REATTIVI
Reazioni flavoprotein-monoossigenasi (FMO)-dipendenti
Le FMO catalizzano l’ossidazione di radicali nucleofili deboli quali i composti azotati e solforati (S-benzil-L-cisteina)
segue
ATTIVAZIONE INTRARENALE A METABOLITI REATTIVI
Reazioni prostaglandina-endoperossido sintetasi (PES)-dipendenti
La PES è coinvolta nell’attivazione di tossine nella zona midollare causando necrosi papillare e nefrite interstiziale (la cosiddetta nefropatia da analgesici). Le sostanze più note sono la fenacetina e l’acetaminofene e il meccanismo d’azione è probabilmente un cambiamento dell’omeostasi cellulare del Ca++ con morte cellulare e necrosi midollare
segue
ATTIVAZIONE INTRARENALE A METABOLITI REATTIVI
Reazioni glutatione dipendenti
1,2-Dibromo-3-cloropropano, dopo coniugazione col glutatione può spontaneamente ciclizzare per formare uno ione EPISULFONIO che può interagire col DNA
SEGMENTI DEL TUBULO PROSSIMALE INTERESSATI DA ALCUNE SOSTANZE
XENOBIOTICHE
Piombo S3
Cadmio S1 S2
Mercurio metallico S3
Mercurio alchile S2 S3
Cromo S1 S2
Platino S3
Alcheni S3
p-Aminofenolo S3
Aminoglicosidi S1 S2
Cefalosporine S1 S2
controls 50 100 2000
10
20
30
40
50
60
70G
ST
M1
urin
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mg/kg
controls 50 100 2000
10
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GS
TM
1 ki
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s
mg/kg
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 20 40 60 80
GSTM1 urine µmol/mmol creat.
GS
TM
1 k
idn
ey c
ort
ex n
mo
l/m
g o
f p
rote
ins
GLOMERULOPATIE DA SOLVENTI
n. casi
ESPOSIZIONE a) solventi organici 108
b) benzine e derivati del petrolio 36
c) vernici e collanti 38
d) non precisata + a + b + c 90
e) composti vari 83
segue
GLOMERULOPATIE DA SOLVENTI
QUADRI PATOLOGICI n. casi
a) Glomerulonefriti a lesioni minime 55
b) Glomerulonefriti membranose 52
c) Glomerulonefriti proliferative e membrano-proliferative 137
d) Glomerulonefriti a sclerosi focale 8
e) Glomerulonefriti non classificabili o di altro tipo 91
f) Sindrome di Goodpasture 12