Į podocytes yra viena iš keturių tipų ląstelių rasti inkstų glomerulų. Jo pavadinimas kilo dėl sudėtingų procesų ar žiedlapių, būdingų jo struktūrai (pėdų genėjimas ir ląstelių cito).
Norint suprasti podocitų ypatybes ir funkcijas, būtina tiksliai apibrėžti inkstų struktūrą ir funkcijas. Inkstai yra organai, kurių specializacija yra kraujo filtravimas ir šlapimo formavimas. Tai sudaro nefronai, kurie yra pagrindiniai vienetai, per kuriuos gaminamas šlapimas.
Grafinis podocitų atvaizdavimas (Šaltinis: „OpenStax“ koledžas per „Wikimedia Commons“)
Nefroną sudaro: 1) filtravimo įrenginys, žinomas kaip inkstų korpusas arba glomerulus (kilęs iš lotyniško žodžio glomus, kuris reiškia vilnos rutulį) ir 2) segmentinis vamzdinis reabsorbcijos skyrius.
Glomeruluose yra keturių skirtingų tipų ląstelės:
- Glomerulinės endotelio ląstelės.
- Podocitas.
- Mesangialinės ląstelės.
- Parietalinės epitelio ląstelės.
Architektūriniu požiūriu glomerulą sudaro glomerulos „pliūpsnis“ ir Bowmano kapsulė. Pagrindinis kiekvieno glomerulų pliūpsnio vienetas yra kapiliaras, kuris yra pastatytas ant rūsio membranos.
Podocitai, dar vadinami perivaskulinėmis ląstelėmis, yra „netipinės“ epitelio ląstelės, pasižyminčios ląstelės kūnu, iš kurio išsikiša trumpos kojos ir ilgi procesai ar projekcijos.
Podocitų charakteristika ir histologija
Šios diferencijuotos ląstelės randamos išoriniame glomerulų kapiliarų paviršiuje, tai yra, jos priklauso glomerulų kuokštams. Jo, kaip ir daugelio inkstų ląstelių, pagrindinė funkcija susijusi su jų dalyvavimu filtravimo procese.
Įprasto vystymosi metu podocitai atsiranda iš kuboidinės „pirmtakinės“ epitelio ląstelės, kuri ištiesia ilgas iškyšas. Jie išsišakoja į kitus pirminius ir antrinius procesus, įgaudami aštuonkojų struktūrą su keliomis „kojomis“.
Kojos, trumpiausios podocito ląstelių projekcijos, prieš sujungiant glomerulinius kapiliarus, susimaišo (susipina) su kaimyninių podocitų kojomis. Vėliau jie prilimpa prie glomerulų pagrindinės membranos, kad atliktų savo funkcijas filtravimo barjere.
Jei podocitai yra pažeisti, jie pereina procesą, kurio metu praranda savo iškyšas ir tampa difuziniai ar amorfiniai. Dėl šios priežasties išnyksta gretimų podocitų interdigitacijos ir sumažėja jų funkcijos filtruojant kraują.
Struktūra
Podocitai turi gana sudėtingą architektūrą. Bendra jo struktūra susideda iš ląstelės kūno, „didesnių“ procesų ar iškyšų ir „kojų“, kurie supa glomerulinius kapiliarus.
Didžiausi procesai yra žinomi kaip „pirminės ir antrinės projekcijos“ ir yra sudaryti iš mikrotubulų ir tarpinių gijų. Mažiausi procesai yra žinomi kaip „pėdos“ ir yra citoskeleto, kuriame gausu aktino gijų, projekcijos.
Podocitų „kojos“ turi neigiamai įkrautą dangą arba gliukokaliksą, nukreiptą į šlapimo erdvę, ir tai padeda palaikyti šių ląstelių architektūrą dėka krūvių, atsirandančių dėl fizinio atskyrimo, atstatymo.
Podocitų funkcija daugiausia priklauso nuo jų architektūros, ypač nuo to, ar tinkamai prižiūrimi sutraukiamųjų aktino gijų „pluoštai“, formuojantys pėdas.
Podocitai yra poliarizuotos inkstų ląstelės. Jie turi tris struktūrinius domenus, fiziškai ir funkciškai susijusius su pėdų citoskeletu. Šie domenai yra žinomi kaip viršūninės membranos domenai, sąveikos vietos tarp kojų yra žinomos kaip plyšinės diafragmos, o domenai yra žinomi kaip pagrindinė membrana.
Rūsio membranos sritis ir plyšio diafragma tiesiogiai liečiasi su glomerulų pagrindine membrana, o viršūninės membranos sritis (didžioji dalis ląstelės kūno) yra „nukreipta“ į Bowmano erdvę.
Podocitų sąveika
Kaip minėta prieš akimirką, pėdos ir gretimų podocitų citoskeletinės projekcijos sąveikauja viena su kita, sudarydamos savotišką tinklą, linijuojantį glomerulinius kapiliarus.
Šie plyšinės diafragmos domenai tarp podocitų kojų yra poringi ir dėl šios priežasties naudojami kaip išėjimo angos pirmajam šlapimo filtravimui. Šios vietos taip pat buvo pripažintos dėl savo vaidmens selektyviai išlaikant didelės molekulinės masės plazmos komponentus.
funkcijos
Kartu su kraujagyslių erdvės apdengtais endotelio monosluoksniais, podocitai sudaro glomerulų filtracijos barjerą. Šis barjeras palengvina katijonų, elektrolitų ir vidutinio dydžio molekulių filtravimą, tačiau riboja anijonų ir makromolekulių praėjimą.
Taigi, nustatant ir palaikant glomerulų filtracijos barjerą, didelę reikšmę turi abiejų ląstelių ir jų projekcijų fizinis vientisumas, taip pat jungimosi ir sąveikos vietos tarp jų.
Be aktyvaus dalyvavimo gaminant šlapimą, podocitai turi svarbių funkcijų, skatinančių endotelio ląstelių dauginimąsi, išgyvenimą ir vystymąsi, nes jie išskiria įvairius pro angiogeninius veiksnius, būtinus normaliam glomerulinės endotelio vystymuisi.
Podocitai kartu su glomerulų endotelio ląstelėmis prisideda prie glomerulų bazinės membranos susidarymo, nes buvo įrodyta, kad kai kurie ten esantys kolageno IV tinklai yra gaminami šių ląstelių.
Podocitai taip pat veikia makromolekulių ir baltymų, kertančių pagrindinę membraną, endocitozėje, o tai neleidžia filtro barjerui „užsikimšti“.
Susijusios ligos
Kai podocituose atsiranda žaizdų ar genetinių defektų, žmonėms atsiranda tam tikrų patologinių sąlygų. Vienas iš jų yra žinomas kaip albuminurija, kuriai būdingas albumino išsiskyrimas su šlapimu (dėl klaidų filtruojant).
Be to, kadangi diferencijuodamiesi podocitai dalijasi ribotai, jų netekimas yra vienas iš būdingų progresuojančių inkstų ligų reiškinių.
Nuorodos
- Asanuma, K., ir Mundel, P. (2003). Podocitų vaidmuo glomerulų patobiologijoje. Klin. Nefrolo. , 7, 255–259.
- Gargas, P. (2018). Nefrologija Podocitų biologijos apžvalga. Amerikos žurnalas apie nefrologiją, 47, 3–13.
- Greka, A., ir Mundel, P. (2012). Podocitų ląstelių biologija ir patologija. Annu. Physiol. , 74, 299–323.
- Mundel, P., & Kriz, W. (1995). Podocitų struktūra ir funkcijos: atnaujinimas. Anatas. Embrionas. , 385–397.
- Reiser, J., & Altintas, MM (2016). Podocitai. „F1000 Research“, 5, 1–19.
- Scott, RP ir Quaggin, SE (2015). Inkstų filtravimo ląstelių biologija. J. Cell. Biol., 209 (2), 199–210.
- Shankland, SJ, Pippin, JW, Reiser, J., & Mundel, P. (2007). Podocitai kultūroje: praeitis, dabartis ir ateitis. Tarptautinis inkstas, 72, 26–36.