Acidosis tubular renal

Con la acidosis tubular renal, renal se refiere al riñón, tubular se refiere a la porción de tubo principal de la nefrona, y acidosis se refiere a tener demasiados protones o un aumento de la acidez en la sangre, por lo que la acidosis tubular renal o ATR describe un aumento de la acidez en la sangre porque los túbulos renales no pueden deshacerse de los protones.

Los riñones contienen millones de nefronas, cada una de las cuales tiene un corpúsculo renal, y un túbulo renal que termina en un túbulo colector.

El corpúsculo renal filtra grandes cantidades de solutos que pasan de la sangre al filtrado y, finalmente, a la orina, y el túbulo renal y el túbulo colector se encargan de afinar la reabsorción y la secreción de solutos para ajustar la cantidad que finalmente se retiene o se elimina del organismo.

En términos generales, la acidosis tubular renal puede desarrollarse en el túbulo contorneado proximal, a veces llamado sólo túbulo proximal, o en el túbulo contorneado distal, o túbulo distal, y el túbulo colector cercano.

El túbulo proximal está revestido por células del borde en cepillo que tienen dos superficies.

Una de ellas es la superficie apical, que da al lumen tubular y está revestida de microvellosidades, que son pequeñas proyecciones que aumentan la superficie de la célula para ayudar a la reabsorción de solutos.

La otra es la superficie basolateral, que da a los capilares peritubulares, que discurren a lo largo de la nefrona.

Cuando una molécula de bicarbonato se acerca a la superficie apical de la célula del borde en cepillo se une al hidrógeno para formar ácido carbónico.

En ese momento, una enzima llamada anhidrasa carbónica de tipo 4, que se encuentra en el túbulo entre las microvellosidades, se dirige al ácido carbónico y lo divide en agua y dióxido de carbono.

La ecuación general es la siguiente: H+ + HCO3- <-> H2CO3 <-> H2O + CO2.

El agua y el dióxido de carbono se difunden fácilmente a través de la membrana hacia el interior de las células, donde la anhidrasa carbónica de tipo 2 facilita la reacción inversa: los combina para formar ácido carbónico, que se disuelve en bicarbonato e hidrógeno.

Un cotransportador de bicarbonato de sodio en la superficie basolateral capta el bicarbonato y un sodio cercano, y transporta ambos a la sangre.

Este intercambiador de sodio-hidrógeno de la superficie apical atrae el sodio hacia la célula y empuja el hidrógeno de vuelta al túbulo.

Así que al final del día, hay un movimiento de bicarbonato desde el túbulo a la sangre.

Bien, ahora pasemos al túbulo distal y al túbulo colector, de los que hablaremos juntos.

En primer lugar, un tipo de célula que las recubre son las células intercaladas alfa.

Al igual que las células del borde en cepillo, las células intercaladas alfa mueven el bicarbonato y el hidrógeno del túbulo al interior de la célula mediante la anhidrasa carbónica.

Las células intercaladas alfa tienen dos formas principales de deshacerse de ese hidrógeno a través de la superficie apical.

En primer lugar, tienen un H+/ATPasa que simplemente empuja el hidrógeno hacia el túbulo.

En segundo lugar, tienen una ATPasa hidrógeno-potasio (H+K+ATPasa) que empuja el hidrógeno hacia el túbulo a cambio de potasio.

Con respecto al bicarbonato, existe un cotransportador bidireccional de bicarbonato/cloruro que mueve el bicarbonato en la sangre a cambio de cloruro.

Para evitar que el cloruro se acumule dentro de la célula, hay un cotransportador unidireccional de potasio/cloruro en la superficie basolateral que desplaza ambos iones hacia la sangre.

Además, hay un canal de cloruro en la superficie basolateral que permite que el cloruro descienda pasivamente por su gradiente de concentración hacia la sangre.

Por último, cabe mencionar que, como en todas las células, los niveles de sodio y potasio están controlados por las bombas Na/K ATPasa de la superficie basolateral, que mueven dos iones de potasio hacia el interior de la célula y tres iones de sodio hacia el exterior.

Así que, en general, hay un movimiento neto de sodio, cloruro y bicarbonato hacia la sangre, mientras que el hidrógeno es empujado hacia el túbulo.

Una vez en el lumen, el hidrógeno se une al fosfato o al amoníaco para formar ácidos relativamente débiles como el fosfato de dihidrógeno o el amonio, que luego se eliminan con la orina.

Esto permite eliminar los protones sin que la orina sea demasiado ácida y dañe las células que recubren los túbulos y el resto de las vías urinarias.

Estas células tienen dos canales en la superficie apical, un canal de potasio que permite la entrada de potasio en el lumen y un canal de sodio epitelial llamado ENaC que permite la entrada de sodio en la célula.

El flujo de iones de sodio cargados positivamente en la célula ayuda a expulsar los iones de potasio cargados positivamente de la célula contra su gradiente de concentración.

También hay una bomba Na/K ATPasa en la superficie basolateral que, de nuevo, mueve 2 iones de potasio por cada 3 iones de sodio.

Los tres son estimulados por la aldosterona, y el efecto combinado es la reabsorción de sodio y la pérdida de potasio.

En la ATR de tipo I o acidosis tubular renal distal, el problema principal es que las células intercaladas alfa del túbulo distal y del túbulo colector son incapaces de secretar hidrógeno.

La acumulación de hidrógeno en esas células conduce a una acumulación de hidrógeno en la sangre, lo que provoca acidemia.

La causa subyacente podría ser una mutación genética en la bomba H+ATPasa o en la bomba H+K+ATPasa de las células intercaladas alfa.

También podría deberse a una anomalía adquirida por un medicamento como el litio o la anfotericina B, que pueden hacer que las células sean permeables, permitiendo que el hidrógeno simplemente se difunda desde el túbulo hasta la célula.

Un mecanismo menos común, es una anomalía en el cotransportador bidireccional de bicarbonato/cloruro, que causa una disminución en la reabsorción de bicarbonato, y menos bicarbonato en la sangre, también conduce a una acidemia.

En la ATR de tipo II o acidosis tubular renal proximal, el problema principal es que las células del borde en cepillo del túbulo proximal son incapaces de reabsorber el bicarbonato.

Como resultado, el bicarbonato se pierde en la orina y significa que no hay nada para contrarrestar los iones de hidrógeno, lo que da como resultado acidemia.

Una causa conocida es una mutación genética en el cotransportador de bicarbonato de sodio en la superficie basolateral que lo hace menos funcional.

Al ser capaz de mover menos bicarbonato fuera de la célula, se altera la concentración de bicarbonato intracelular y se hace más difícil que el bicarbonato llegue a la célula a través de la superficie apical.