PODOCYTY: CHARAKTERISTIKA, HISTOLÓGIA A FUNKCIE - BIOLÓGIE - 2026

Tieto podocyty sú jedným zo štyroch typov buniek zistených v glomeruloch obličiek. Jeho názov je dôsledkom komplikovaných procesov alebo pedikúl charakteristických pre jeho štruktúru (orezávanie nôh a bunkové cyto).

Na pochopenie charakteristík a funkcií podocytov je potrebné mať dobre definovanú štruktúru a funkciu obličiek. Obličky sú orgány špecializované na filtráciu krvi a tvorbu moču. Sú tvorené z nefónov, ktoré sú základnými jednotkami, prostredníctvom ktorých sa produkuje moč.

Grafické znázornenie podocytov (Zdroj: OpenStax College prostredníctvom Wikimedia Commons)

Nefón je funkčne zostavený z: 1) filtračnej jednotky známej ako obličkový korpus alebo glomerulus (ktorý pochádza z latinského slova glomus, čo znamená guľa z vlny) a 2) segmentu tubulárnej reabsorpcie.

V glomerule sa nachádzajú štyri rôzne typy buniek:

- Glomerulárne endoteliálne bunky.

- Podocity.

- Mesangiálne bunky.

- Parietálne epitelové bunky.

Z architektonického hľadiska sa glomerulus skladá z glomerulárneho „oblaku“ a Bowmanovej kapsuly. Základnou jednotkou každého glomerulárneho oblaku je kapilára, ktorá je založená na bazálnej membráne.

Podocyty, tiež známe ako perivaskulárne bunky, sú „atypickými“ epitelovými bunkami, vyznačujúce sa tým, že majú bunkové telo, z ktorého vyčnievajú krátke nohy a dlhé procesy alebo projekcie.

Charakteristika a histológia podocytov

Tieto diferencované bunky sa nachádzajú na vonkajšom povrchu glomerulárnych kapilár, to znamená, že patria do glomerulárnych chumáčikov. Jeho hlavná funkcia, rovnako ako funkcia mnohých obličkových buniek, súvisí s ich účasťou na procese filtrácie.

Počas ich normálneho vývoja podocyty pochádzajú z kvádrovitých „progenitorových“ epitelových buniek, ktoré predlžujú dlhé projekcie. Tieto vetvy sa oddeľujú do iných primárnych a sekundárnych procesov, pričom prijímajú štruktúru podobnú chobotnici s niekoľkými „stopami“.

Nohy, najkratšie bunkové projekcie podocytov, sa vzájomne prelínajú (prepletajú) s nohami susedných podocytov pred tým, ako sa spoja s glomerulárnymi kapilárami. Neskôr priľnú k bazálnej membráne glomerulu, aby vykonávali svoje funkcie vo filtračnej bariére.

Ak sú podocyty poškodené, prechádzajú procesom, ktorým strácajú svoje projekcie a stávajú sa rozptýlenými alebo amorfnými. To má za následok, že interdigitácie medzi susednými podocytmi zmiznú, čo znižuje ich funkcie pri filtrácii krvi.

štruktúra

Podocyty majú pomerne zložitú architektúru. Jeho všeobecná štruktúra pozostáva z bunkového tela, „väčších“ procesov alebo projekcií a „nôh“, ktoré obklopujú glomerulárne kapiláry.

Najväčšie procesy sú známe ako „primárne a sekundárne projekcie“ a sú zložené z mikrotubulov a medzilahlých vlákien. Najmenšie procesy sú známe ako „stopy“ a sú to projekcie cytoskeletu bohaté na aktínové vlákna.

„Stopy“ podocytov majú záporne nabitý obal alebo glykalyx, ktorý čelí močovému priestoru, čo prispieva k udržiavaniu architektúry týchto buniek vďaka odpudzovaniu nábojov spôsobených fyzickou separáciou.

Funkcia podocytov závisí najmä od ich architektúry, najmä od usporiadaného udržiavania „zväzkov“ kontraktilných aktínových vlákien, ktoré tvoria chodidlá.

Podocyty sú polarizované obličkové bunky. Majú tri štruktúrne domény, ktoré sú fyzicky a funkčne spojené s cytoskeletom nôh. Tieto domény sú známe ako apikálna membránová doména, interakčné miesta medzi nohami sú známe ako štrbinové membrány a doména je známa ako bazálna membrána.

Doména bazálnej membrány a rozštiepená membrána sú v priamom kontakte s bazálnou membránou glomerulu, zatiaľ čo oblasť apikálnej membrány (väčšina tela bunky) je „čelia“ Bowmanovmu priestoru.

Interakcia medzi podocytmi

Ako bolo spomenuté pred chvíľou, chodidlá a cytoskeletálne projekcie susediacich podocytov spolu interagujú a vytvárajú druh siete, ktorá lemuje glomerulárne kapiláry.

Tieto štrbinové membránové domény medzi nohami podocytov sú porézne, a preto slúžia ako výstupné porty pre prvú filtráciu moču. Tieto miesta boli tiež známe svojou úlohou pri selektívnej retencii zložiek plazmy s vysokou molekulovou hmotnosťou.

Vlastnosti

Spolu s fenestrovanými monovrstvami endotelu vaskulárneho priestoru tvoria podocyty glomerulárnu filtračnú bariéru. Táto bariéra uľahčuje filtrovanie katiónov, elektrolytov a stredne veľkých molekúl, ale obmedzuje priechod aniónov a makromolekúl.

Fyzická integrita oboch buniek a ich výčnelkov, ako aj väzobné a interakčné miesta medzi nimi sú preto veľmi dôležité pre vytvorenie a udržiavanie bariéry glomerulárnej filtrácie.

Okrem ich aktívnej účasti na produkcii moču majú podocyty dôležité funkcie pri podpore proliferácie, prežívania a rozvoja endotelových buniek, pretože vylučujú rôzne proangiogénne faktory, ktoré sú nevyhnutné pre normálny vývoj glomerulárneho endotelu.

Podocyty spolu s endotelovými bunkami glomerúl prispievajú k tvorbe glomerulárnej bazálnej membrány, pretože sa ukázalo, že niektoré z prítomných kolagénových IV sietí sú produkované týmito bunkami.

Podocyty tiež pôsobia pri endocytóze makromolekúl a proteínov, ktoré prechádzajú bazálnou membránou, čo zabraňuje „upchávaniu“ filtračnej bariéry.

Súvisiace choroby

Ak sa v podocytoch vyskytnú rany alebo genetické defekty, u ľudí sa vyskytnú niektoré patologické stavy. Jeden z nich je známy ako albuminúria, ktorá sa vyznačuje vylučovaním albumínu močom (kvôli chybám pri filtrácii).

Pretože podocyty majú po rozdelení obmedzenú kapacitu na rozdelenie, ich strata je jednou z charakteristických udalostí progresívnych ochorení obličiek.

Referencie

1. Asanuma, K., & Mundel, P. (2003). Úloha podocytov v glomerulárnej patobiológii. Clin. Exp. Nephrol. 7, 255 - 259.
2. Garg, P. (2018). Nefrologia Prehľad biologie podocytov. American Journal of Nephrology, 47, 3 - 13.
3. Greka, A. a Mundel, P. (2012). Bunková biológia a patológia podocytov. Annu. Physiol. 74, 299 - 323.
4. Mundel, P., & Kriz, W. (1995). Štruktúra a funkcia podocytov: aktualizácia. Anat. Embryol. , 385 - 397.
5. Reiser, J., & Altintas, MM (2016). Podocytů. F1000 Research, 5, 1-19.
6. Scott, RP, a Quaggin, SE (2015). Bunková biológia obličkovej filtrácie. J. Cell. Biol., 209 (2), 199 - 210.
7. Shankland, SJ, Pippin, JW, Reiser, J. & Mundel, P. (2007). Podocyty v kultúre: minulosť, prítomnosť a budúcnosť. Kidney International, 72, 26–36.