¿Qué es el aparato yuxtaglomerular?
El aparato yuxtaglomerular es una estructura renal que regula el funcionamiento de cada nefrona. Las nefronas son las unidades estructurales básicas del riñón, encargadas de purificar la sangre cuando pasa a través de estos órganos.
El aparato yuxtaglomerular se encuentra en la parte del túbulo de la nefrona y una arteriola aferente. El túbulo de la nefrona se le conoce también como glomérulo, y de allí el nombre del aparato.
Aparato yuxtaglomerular y las nefronas
En el riñón humano existen cerca de dos millones de nefronas encargadas de producir orina. Se divide en dos partes: el corpúsculo renal y el sistema de túbulos.
Corpúsculo renal
En el corpúsculo renal, donde se encuentra el glomérulo, se realiza la primera filtración de la sangre. El glomérulo es la unidad anatómica funcional del riñón, que está dentro de las nefronas.
El glomérulo está rodeado por una envoltura externa, la cápsula de Bowman. Esta cápsula se localiza en el componente tubular de la nefrona.
En el glomérulo tiene lugar la función principal del riñón, que es filtrar y depurar el plasma sanguíneo como primera etapa de la formación de orina. El glomérulo es, realmente, una red de capilares dedicada a la filtración del plasma.
Las arteriolas aferentes son grupos de vasos sanguíneos encargados de transmitir la sangre a las nefronas que conforman el sistema urinario. La localización de este aparato es muy importante para su función, ya que le permite detectar la presencia de variaciones de la presión sanguínea que llega al glomérulo.
El glomérulo, en este caso, recibe la sangre a través de una arteriola aferente, y desemboca en una eferente. La arteriola eferente hace el filtrado final que sale de la nefrona, desembocando en un tubo colector.
Dentro de estas arteriolas se produce una presión elevada que ultrafiltra los líquidos y materiales solubles en la sangre, expulsándolos hacia la cápsula de Bowman. La unidad de filtración básica del riñón la forman el glomérulo y su cápsula.
La homeostasis es la capacidad de los seres vivos de mantener una condición interna estable. Cuando se producen variaciones de la presión recibida en el glomérulo, las nefronas excretan la hormona renina, para mantener la homeostasis del cuerpo.
La renina, conocida como angiotensinogenasa, es la hormona que controla el equilibrio hídrico y de sales del cuerpo.
Una vez que la sangre se filtra en el corpúsculo renal, pasa al sistema tubular, donde se seleccionan las sustancias que se absorberán y las que se desecharán.
Sistema de túbulos
El sistema tubular tiene varias partes. Los tubos contorneados proximales son los encargados de recibir el filtrado del glomérulo, donde se reabsorbe hasta el 80% de lo que se filtra en los corpúsculos.
El túbulo recto proximal, conocido como segmento grueso descendente del asa de Henle, realiza una absorción menor.
El segmento delgado del asa de Henle, que tiene forma de U, desarrolla diferentes funciones, concentra el contenido del fluido y reduce la permeabilidad del agua. Y en la última parte del asa de Henle, el tubo rectal distal, se sigue concentrando el filtrado y se reabsorben iones.
Todo esto desemboca en los túbulos colectores, que dirigen la orina a la pelvis renal.
Células del aparato yuxtaglomerular
Se distinguen tres tipos de células:
Células yuxtaglomerulares
A estas células se las conoce como células de Ruyter o células granulares del aparato yuxtaglomerular. Granulares, porque liberan gránulos de renina.
Asimismo, también sintetizan y almacenan la renina. Su citoplasma está plagado de miofibrillas, aparatos de Golgi, RER y mitocondrias.
Para que las células liberen la renina, deben recibir estímulos externos, que se clasifican en tres tipos:
– El primer estímulo que genera la segregación de renina se produce por el descenso de la presión sanguínea de la arteriola aferente.
Esta arteriola se encarga de llevar la sangre al glomérulo. Este descenso provoca una reducción de la perfusión renal que, cuando sucede, hace que los barorreceptores locales liberen renina.
– Si estimulamos el sistema simpático, también obtenemos respuesta de las células de Ruyter. Los receptores adrenérgicos beta-1 estimulan el sistema simpático, que aumenta su actividad cuando la presión sanguínea disminuye.
Como vimos, si la presión sanguínea disminuye, se libera renina. La arteriola aferente, que lleva sustancias, se constriñe cuando aumenta la actividad del sistema simpático. Al producirse esta constricción reduce el efecto de la presión sanguínea, que también activa los barorreceptores y aumenta la secreción de renina.
– El tercer estímulo que aumenta la cantidad de renina producida es la variación en la cantidad de cloruro sódico. Estas variaciones son detectadas por las células de la mácula densa, que aumenta la secreción de renina.
Estos estímulos no se producen por separado, todos confluyen para regular la liberación de la hormona. Pero pueden trabajar de manera independiente.
Células de la mácula densa
Conocidas como células degranuladas, se encuentran en el epitelio del túbulo contorneado distal. Tienen forma cúbica alta o cilíndrica baja.
Su núcleo está en el interior de la célula, tienen un aparato de Golgi infranuclear y espacios en la membrana que permiten el filtrado de la orina.
Estas células, cuando notan que la concentración de cloruro sódico aumenta, producen un compuesto llamado adenosina. Este compuesto inhibe la producción de renina, que reduce la tasa de filtración glomerular. Esto forma parte del sistema de retroalimentación túbuloglomerular.
Cuando la cantidad de cloruro sódico aumenta, la osmolaridad de las células aumenta. Esto significa que la cantidad de sustancias en disolución es mayor.
Para regular esta osmolaridad y mantenerse en niveles óptimos, las células absorben más agua, y se hinchan. Sin embargo, si los niveles son muy bajos, las células activan la óxido nítrico sintasa, de efecto vasodilatador.
Células mesangiales extraglomerulares
Conocidas como Polkissen o Lacis, comunican con las intraglomerulares. Hacen uniones formando un complejo, y están conectadas a las intraglomerulares a través de uniones gap. Las uniones gap son aquellas en las que las membranas contiguas se aproximan, y el espacio intersticial se reduce.
Aún no se conoce con certeza cuál es su función, pero sí las acciones que realizan: tratan de conectar la mácula densa y las células mesangiales intraglomerulares.
Además, producen la matriz mesangial. Esta matriz, formada por colágeno y fibronectina, actúa de sostén de los capilares.
Estas células también se encargan de la producción de citoquinas y prostaglandinas. Las citoquinas son proteínas reguladoras de la actividad celular, y las prostaglandinas son sustancias derivadas de los ácidos grasos.
Se cree que estas células accionan el sistema simpático en momentos de descargas importantes, evitando la pérdida de fluidos por la orina, como puede pasar en casos de hemorragia.
Histología del aparato yuxtagomerular
La sangre llega por una arteria aferente, que se divide formando capilares, que vuelven a unirse para formar otra arteria, eferente, encargada de la salida de la sangre. El glomérulo está sostenido por una matriz formada principalmente de colágeno. Esta matriz se llama mesangio.
La red de capilares que conforman el glomérulo está rodeada de una capa de células planas, conocida como podocitos, o células epiteliales viscerales. Todo esto forma el penacho glomerular.
La cápsula que contiene el penacho glomerular se la conoce como cápsula de Bowman. Está formada por un epitelio plano que la cubre, y una membrana basal. Entre la cápsula de Bowman y el penacho, se encuentran las células epiteliales parietales y viscerales.
El aparato yuxtaglomerular está formado por:
– La última porción de la arteriola aferente, que transporta la sangre.
– La primera sección de la arteriola eferente.
– El mesangio extraglomerular, que se encuentra entre ambas arteriolas.
– Y por último, la mácula densa, que es la placa de células especializadas que se adhiere al polo vascular del glomérulo de la misma nefrona.
La interacción de los componentes del aparato yuxtaglomerular regula la hemodinámica atendiendo a la presión sanguínea que afecta al glomérulo en cada momento.
También afecta al sistema simpático, las hormonas, los estímulos locales y el balance hidroelectrolítico.
Referencias
- S. Becket (1976). Biology, A modern Introduction. Oxford University Press.
- LYNCH, C.F., COHEN, M.B. (1995). Urinary system. Cancer.
- SALADIN, K.S., MILLER, L. (1998). Anatomy & physiology. WCB/McGraw-Hill.