ПОДОЦИТЫ: ХАРАКТЕРИСТИКА, ГИСТОЛОГИЯ И ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В подоцитах являются одним из четырех типов клеток , обнаруженных в почечных клубочках. Его название происходит из-за сложных отростков или ножек, характерных для его структуры (обрезка стопы и клеточный цито).

Чтобы понять характеристики и функции подоцитов, необходимо иметь четко определенную структуру и функцию почек. Почки - это органы, специализирующиеся на фильтрации крови и образовании мочи. Они состоят из нефронов, которые являются основными единицами выработки мочи.

Графическое изображение подоцитов (Источник: OpenStax College через Wikimedia Commons)

С функциональной точки зрения нефрон состоит из: 1) фильтрующего элемента, известного как почечная тельца или клубочка (что происходит от латинского слова glomus, что означает клубок шерсти), и 2) сегментированного трубчатого отсека реабсорбции.

В клубочках находятся четыре разных типа клеток:

- Гломерулярные эндотелиальные клетки.

- The podocitos.

- Мезангиальные клетки.

- Клетки пристеночного эпителия.

С архитектурной точки зрения клубочки состоят из клубочкового «шлейфа» и капсулы Боумена. Основной единицей каждого клубочкового шлейфа является капилляр, который основан на базальной мембране.

Подоциты, также известные как периваскулярные клетки, представляют собой «атипичные» эпителиальные клетки, характеризующиеся наличием клеточного тела, из которого выступают короткие ножки и длинные отростки или выступы.

Характеристики и гистология подоцитов

Эти дифференцированные клетки находятся на внешней поверхности капилляров клубочков, то есть принадлежат к пучкам клубочков. Его основная функция, как и многих почечных клеток, связана с их участием в процессе фильтрации.

Во время своего нормального развития подоциты возникают из кубовидной «предшественницы» эпителиальной клетки, которая имеет длинные выступы. Они ответвляются на другие первичные и вторичные процессы, принимая структуру, подобную осьминогу, с несколькими «ногами».

Стопы, самые короткие клеточные выступы подоцита, пересекаются (переплетаются) со стопами соседних подоцитов перед тем, как присоединиться к капиллярам клубочков. Позже они прикрепляются к базальной мембране клубочка, чтобы выполнять свои функции в фильтрационном барьере.

Если подоциты повреждены, они проходят процесс, в результате которого они теряют свои выступы и становятся диффузными или аморфными. Это приводит к тому, что пересечения между соседними подоцитами исчезают, снижая их функции в фильтрации крови.

Структура

Подоциты имеют довольно сложную архитектуру. Его общая структура состоит из тела клетки, «более крупных» отростков или выступов и «ножек», окружающих капилляры клубочков.

Самые большие отростки известны как «первичные и вторичные выступы» и состоят из микротрубочек и промежуточных филаментов. Самые маленькие отростки известны как «ступни» и представляют собой проекции цитоскелета, богатые актиновыми филаментами.

«Ноги» подоцитов имеют отрицательно заряженное покрытие или гликокаликс, обращенный к мочевому пространству, что способствует поддержанию архитектуры этих клеток благодаря отталкиванию зарядов, вызванному физическим разделением.

Функция подоцитов зависит в основном от их архитектуры, особенно от упорядоченного обслуживания «пучков» сократительных актиновых нитей, образующих ступни.

Подоциты - поляризованные клетки почек. У них есть три структурных домена, которые физически и функционально связаны с цитоскелетом стопы. Эти домены известны как домен апикальной мембраны, места взаимодействия между стопами известны как щелевые диафрагмы, а домен известен как базальная мембрана.

Домен базальной мембраны и щель диафрагмы находятся в прямом контакте с базальной мембраной клубочка, в то время как домен апикальной мембраны (большая часть тела клетки) «обращен» к пространству Боумена.

Взаимодействие между подоцитами

Как уже упоминалось, ступни и выступы цитоскелета соседних подоцитов взаимодействуют друг с другом, образуя своего рода сеть, выстилающую капилляры клубочков.

Эти области щелевой диафрагмы между ножками подоцитов являются пористыми и по этой причине служат выходными портами для первой фильтрации мочи. Эти сайты также были признаны за их роль в селективном удерживании высокомолекулярных компонентов плазмы.

Характеристики

Вместе с фенестрированными монослоями эндотелия сосудистого пространства подоциты образуют барьер клубочковой фильтрации. Этот барьер облегчает фильтрацию катионов, электролитов и молекул среднего размера, но ограничивает прохождение анионов и макромолекул.

Следовательно, физическая целостность обеих клеток и их выступов, а также сайты связывания и взаимодействия между ними имеют большое значение для создания и поддержания барьера клубочковой фильтрации.

В дополнение к их активному участию в выработке мочи подоциты выполняют важные функции по стимулированию пролиферации, выживания и развития эндотелиальных клеток, поскольку они секретируют различные проангиогенные факторы, необходимые для нормального развития эндотелия клубочков.

Подоциты вместе с эндотелиальными клетками клубочков способствуют формированию базальной мембраны клубочков, поскольку было показано, что некоторые из имеющихся там сетей коллагена IV продуцируются этими клетками.

Подоциты также участвуют в эндоцитозе макромолекул и белков, пересекающих базальную мембрану, что предотвращает «засорение» фильтрующего барьера.

Сопутствующие заболевания

Когда в подоцитах возникают раны или генетические дефекты, у человека возникают некоторые патологические состояния. Один из них известен как альбуминурия, характеризующаяся выведением альбумина с мочой (из-за ошибок во время фильтрации).

Более того, поскольку подоциты имеют ограниченную способность к делению после дифференцировки, их потеря является одним из характерных событий прогрессирующего заболевания почек.

Ссылки

1. Асанума, К., и Мундель, П. (2003). Роль подоцитов в патобиологии клубочков. Clin. Опыт Нефрол. , 7, 255–259.
2. Гарг, П. (2018). Нефрология Обзор биологии подоцитов. Американский журнал нефрологии, 47, 3–13.
3. Грека А. и Мундель П. (2012). Клеточная биология и патология подоцитов. Annu. Rev. Physiol. , 74, 299–323.
4. Мундель, П., и Криз, В. (1995). Структура и функция подоцитов: обновленная информация. Анат. Эмбриол. , 385–397.
5. Райзер, Дж., И Алтинтас, М.М. (2016). Подоциты. F1000 Research, 5, 1–19.
6. Скотт, Р.П. и Кваггин, С.Е. (2015). Клеточная биология почечной фильтрации. J. Cell. Биол., 209 (2), 199-210.
7. Шенкленд, SJ, Пиппин, JW, Reiser, J., & Mundel, P. (2007). Подоциты в культуре: прошлое, настоящее и будущее. Kidney International, 72, 26–36.