Podocyt

Podocyt (komórki blaszki trzewnej torebki kłębuszka nerkowego)

Podocyt

Podocytus
Schemat budowy ciałka nerkowego
Prekursor	mezoderma przyśrodkowa (metanephros)

Schemat bariery filtracyjnej. A. Okienkowy śródbłonek naczyń włosowatych kłębuszka nerkowego; 1. por (okienko).B. Błona podstawna: 1. blaszka jasna zewnętrzna. 2. blaszka gęsta 3. blaszka jasna wewnętrzna C. Podocyty (wypustki): 1. białka enzymatyczne i strukturalne 2. szczelina filtracyjna, 3. przepona szczeliny

Wpływ wieku na liczbę komórek w ciałku nerkowym

Podocyt (inaczej: komórka podocytarna lub komórka blaszki trzewnej torebki kłębuszka nerkowego) – wysoko wyspecjalizowana komórka nabłonka trzewnego kłębuszka nerkowego, kluczowa z punktu widzenia selektywnej filtracji osocza i powstawania moczu pierwotnego.

Budowa

Podocyty wyściełają zewnętrzną powierzchnię błony podstawnej kłębuszka nerkowego. Każdy z podocytów jest związany z więcej niż jedną tętniczką, a każda tętniczka jest pokryta przez kilka podocytów.

Struktura podocytów charakteryzuje się bardzo dobrze rozbudowanym cytoszkieletem i wyróżnia się w ich obrębie trzy strukturalne i funkcjonalne części: ciało komórki, wypustki główne (większe) i wypustki stopowate. Dwie pierwsze zawieszone w przestrzeni torebki Bowmana, a tylko wypustki stopowate są zanurzone w szczególnie szerokiej błonie podstawnej kłębuszka (350^[1]-400^[2] nm), która powstała z połączenia błony podocytu i naczyń krwionośnych włosowatych wewnątrz kłębuszka.

Wypustki większe

Wypustki większe mają dobrze rozwinięty cytoszkielet zbudowany z mikrotubuli i filamentów pośrednich. Mikrotubule są spolaryzowanymi polimerami heterodimerów tubuliny mającymi szybko rosnący koniec dodatni oraz wolno rosnący ujemny. Ponadto mikrotubule podocytów wykazują niejednolitą polarność stabilizowaną przez CHO1/MKLP1 (ang. a kinesinlike motor protein). Ponadto wykazali oni, że niejednolita polarność mikrotubul podocytów jest niezbędna do formowania wyrostków^[3].

Wypustki stopowate

W wykazujących biegunowość podocytach wyróżniamy: błonę luminalną i bazolateralną (podstawno-boczna). Powierzchnia luminalna pokryta jest ujemnie naładowanym glikokaliksem (w jego skład wchodzą sjaloglikoproteiny m.in. podokaliksyna^[2]), dzięki któremu możliwe jest zachowanie specyficznej cytoarchitektury.

Wypustka stopowata podocyta zawiera aparat kurczliwy złożony z aktyny, aktyniny, miozyny, winkuliny, wimentyny, paksyliny i taliny. Za prawidłową strukturę i funkcję wypustek stopowatych odpowiadają specyficzne  białka,  będące  markerami  ich  strukturalnej i czynnościowej dojrzałości. Są to m.in. podokaliksyna, podoplanina, kłębuszkowe białko nabłonkowe 1 (glomerularepithelial protein 1, GLEPP1), synaptopodyna, receptor składowej dopełniacza C3b (C3bR), białko szoku termicznego 27 (ang. heat shock protein 27,HSP27), trójfosfataza guanozyny Rab3A i rabfilina 3A (rabphilin-3A). W badaniach doświadczalnych udowodniono, że uszkodzenie powyższych białek doprowadza do znacznego zmniejszenie powierzchni filtracyjnej kłębuszków nerkowych (a nawet całkowitemu zarośnięciu szczelin filtracyjnych) na skutek braku lub nieprawidłowego wykształcenia wyrostków stopowatych podocytów^[4][5].

W skład części bazolateralnej wchodzi błona cytoplazmatyczna wypustek stopowatych stykająca się bezpośrednio z błoną podstawną. W błonie tej znajduje się wiele białek adhezyjnych (integryna α3β1, dystoglikany)^[2].

Szczelina i błona filtracyjna

Pomiędzy wypustkami stopowatymi znajdują się szczeliny filtracyjne (ang. filtration slit) mierzące 25 nm^[1][6] (niektórzy autorzy przypisują jej większą grubość: 30–40 nm^[2]). Rozpinają się w nich liczące 6 nm^[1] grubości przepony (błony) filtracyjne (ang. slit membrane) posiadające pory liczące 4 na 14 nm^[1].

Funkcjonalnie szczelina i błona filtracyjna jest najważniejszym elementem w funkcjonowaniu bariery filtracyjnej. Błona zakotwiczona jest w podstawno-bocznym regionie wyrostków stopowatych i łączy je ze sobą. W skład struktury błon wchodzi szereg białek tworzących funkcjonalny kompleks budujący i wzmacniający. Do najważniejszych z nich należą nefryna i podocyna, transbłonowe białka sygnałowe przekazujące informacje z zewnątrz do wnętrza komórki. Pozostałe  białka  błon  szczelinowych  to  białko  związane z CD2 (ang. CD2-associated protein, CD2AP), białko podobne do nefryny (Neph1), α-aktynina 4 oraz białka adhezyjne – densyna i zonula occludens-1 (ZO-1).

Funkcje

Funkcją tych komórek jest tworzenie bariery pomiędzy światłem włosowatego naczynia krwionośnego a światłem torebki, do której filtrowany jest mocz. Wraz ze śródbłonkiem tworzą błonę podstawna kłębuszka nerkowego, syntezując kolagen (typ IV), proteoglikany, fibronektynę^[2], enzymy (heparanaza, endopeptydazy obojętne, dipeptydazy), endotelinę oraz czynniki wzrostu jak: PDGF, bFGF, VEGF, HB-EGF, TGF-β^[7].
Dzięki polianionom (podokaliksyna, siarczan heparanu) cząsteczki białek osocza o ładunku ujemnym nie przedostają się na drugą stronę (ogranicza to filtrację albumin).

Liczba

Podocyty w przeciwieństwie do większości komórek nabłonkowych nie mają zdolności proliferacyjnych^[8] (są komórkami postmitotycznymi), co oznacza, że ich śmierć lub utrata w stanach chorobowych jest dla nerki nieodwracalna w skutkach. Z uwagi na brak możliwości regeneracji^[7] liczba komórek podocytarnych najczęściej jest stała (ok. 550^[9] na jeden kłębuszek), lub miewa tendencję do zmniejszania się — zupełnie inaczej niż innych komórek kłębuszka nerkowego (śródbłonka i mezangium), które zachowując zdolność do proliferacji i liczba z wiekiem zwiększa się średnio półtora raza^[2][9].

Przypisy