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Célula mesangial
Detalles
UbicaciónMesangio de los glomérulos de los riñones.
Identificadores
MallaD050527
FMA70972
Términos anatómicos de microanatomía

Las células mesangiales son células especializadas en el riñón que forman el mesangio del glomérulo . Junto con la matriz mesangial, forman el polo vascular del corpúsculo renal . [1] La población de células mesangiales representa aproximadamente el 30-40% del total de células del glomérulo. [2] las células mesangiales se pueden clasificar como cualquiera de las células mesangiales extraglomerulares o células mesangiales intraglomerulares , en función de su ubicación en relación con el glomérulo. Las células mesangiales extraglomerulares se encuentran entre las arteriolas aferentes y eferentes.hacia el polo vascular del glomérulo. [3] Las células mesangiales extraglomerulares están adyacentes a las células mesangiales intraglomerulares que se encuentran dentro del glomérulo y entre los capilares . [4] La función principal de las células mesangiales es eliminar los residuos atrapados y la proteína agregada de la membrana basal, manteniendo así el filtro libre de desechos. Se ha demostrado que las propiedades contráctiles de las células mesangiales son insignificantes para cambiar la presión de filtración del glomérulo. [ cita requerida ]

Estructura [ editar ]

Las células mesangiales tienen formas irregulares con cuerpos y procesos celulares aplanados en forma de cilindro en ambos extremos que contienen actina , miosina y actinina , lo que confiere a las células mesangiales propiedades contráctiles. [5] Los filamentos de anclaje de las células mesangiales a la membrana basal glomerular pueden alterar el flujo capilar al cambiar el área de superficie de ultrafiltración glomerular . [1] Las células mesangiales extraglomerulares están en estrecha conexión con las células arteriolares aferentes y eferentes mediante uniones gap , lo que permite la comunicación intercelular. [3] Las células mesangiales están separadas por espacios intercelulares que contienenMatriz extracelular llamada matriz mesangial que es producida por las células mesangiales. [1] La matriz mesangial proporciona soporte estructural para el mesangio. [1] La matriz mesangial está compuesta de proteínas de la matriz glomerular como el colágeno IV (cadenas α1 y α2), colágeno V, colágeno VI, laminina A, B1, B2, fibronectina y proteoglicanos . [6]

Desarrollo [ editar ]

No está claro si las células mesangiales se originan a partir de células mesenquimales o estromales . Sin embargo, existe evidencia que sugiere que se originan en otro lugar fuera del glomérulo y luego migran al glomérulo durante el desarrollo. [7] Los riñones humanos fetales e infantiles teñidos para alfa actina del músculo liso (α-SMA), un marcador de células mesangiales, demostraron que las células mesenquimales α-SMA-positivas migran hacia el glomérulo y durante una etapa posterior se pueden encontrar dentro del mesangio. [5] Es posible que compartan el mismo origen que las células de soporte, como los pericitos y el músculo liso vascular.células, o incluso ser un tipo de célula de músculo liso vascular especializada. [8]

Función [ editar ]

Formación de asas capilares durante el desarrollo [ editar ]

Durante el desarrollo, las células mesangiales son importantes en la formación de capilares contorneados que permiten que se produzca una difusión eficiente. Las células precursoras endoteliales secretan factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) -B y las células mesangiales tienen receptores para PDGF. Esto induce a que las células mesangiales se adhieran a las células endoteliales, lo que hace que los vasos sanguíneos en desarrollo formen un bucle y produzcan capilares contorneados. [8] Los ratones que carecen del factor de crecimiento PDGF-B o PDGFRβ no desarrollan células mesangiales. [8] Cuando las células mesangiales están ausentes, el vaso sanguíneo se convierte en un solo vaso dilatado con una disminución de hasta 100 veces en el área de superficie. [8]El factor de transcripción de PDGFRβ, Tbx18, es crucial para el desarrollo de células mesangiales. Sin Tbx18, el desarrollo de las células mesangiales se ve comprometido y da como resultado la formación de asas dilatadas. [8] Los progenitores de células mesangiales también son un objetivo de PDGF-B y pueden ser seleccionados por la señal para luego convertirse en células mesangiales. [9]

Interacciones con otras células renales [ editar ]

Las células mesangiales forman una unidad funcional glomerular con células endoteliales glomerulares y podocitos a través de interacciones de vías de señalización molecular que son esenciales para la formación del mechón glomerular. [1] Las células mesangiales ayudan a la filtración al constituir parte de la estructura del mechón capilar glomerular que filtra los fluidos para producir orina. [10] La comunicación entre las células mesangiales y las células del músculo liso vascular a través de uniones gap ayuda a regular el proceso de retroalimentación tubuloglomerular y formación de orina. [11] El daño a las células mesangiales usando el anticuerpo Thy 1-1 específico para las células mesangiales causa la vasoconstricción.de arteriolas mediadas por retroalimentación tubuloglomerular que se perderán. [11]

Las contracciones regulan el flujo capilar [ editar ]

Las células mesangiales pueden contraerse y relajarse para regular el flujo capilar. [1] Esto está regulado por sustancias vasoactivas . [12] La contracción de las células mesangiales depende de la permeabilidad de la membrana celular a los iones de calcio y la relajación está mediada por factores paracrinos, hormonas y cAMP . [12] En respuesta al estiramiento capilar, las células mesangiales pueden responder produciendo varios factores de crecimiento: TGF -1, VEGF y factor de crecimiento del tejido conectivo . [1]

Eliminación de macromoléculas [ editar ]

El mesangio está expuesto a macromoléculas de la luz capilar ya que están separados solo por endotelio fenestrado sin membrana basal. [2] Las células mesangiales desempeñan un papel en la restricción de la acumulación de macromoléculas en el espacio mesangial mediante procesos de captación independientes del receptor de fagocitosis , micro y macropinocitosis , o procesos dependientes del receptor y luego transportados a lo largo del tallo mesangial. [1] El tamaño, la carga, la concentración y la afinidad por los receptores de células mesangiales de la macromolécula afectan la forma en que se elimina la macromolécula. [13] Los triglicéridos pueden sufrir pinocitosis y los complejos de anticuerpos IgG pueden provocar la activación de moléculas de adhesión yquimiocinas por células mesangiales. [1]

Importancia clínica [ editar ]

Nefropatía diabética [ editar ]

La expansión de la matriz mesangial es una característica de la nefropatía diabética, aunque también involucra a otras células en interacción, incluidos los podocitos y las células endoteliales. [14] La expansión mesangial se produce debido a un mayor depósito de proteínas de la matriz extracelular, por ejemplo, fibronectina, en el mesangio. [6] La acumulación de proteínas de la matriz extracelular se produce debido a la degradación insuficiente de las metaloproteinasas de la matriz . [6]

El aumento de los niveles de glucosa da como resultado la activación de vías metabólicas que conducen a un aumento del estrés oxidativo . [2] Esto, a su vez, da como resultado la sobreproducción y acumulación de productos finales de glicosilación avanzada responsables de aumentar el riesgo de desarrollar enfermedades glomerulares. [15] Las células mesangiales cultivadas en proteínas de matriz modificadas con producto final de glicosilación avanzada demuestran una mayor producción de fibronectina y una disminución de la proliferación. [15] Estos factores eventualmente conducen al engrosamiento de la membrana basal glomerular, expansión de la matriz mesangial y luego glomeruloesclerosis y fibrosis . [dieciséis]

Las patologías mesangiales también pueden desarrollarse durante la fase temprana de la diabetes. La hipertensión glomerular hace que las células mesangiales se estiren, lo que provoca la expresión inducida de GLUT1 que conduce a un aumento de la glucosa celular. [16] La repetición del ciclo de estiramiento y relajación de las células mesangiales debido a la hipertensión aumenta la proliferación de células mesangiales y la producción de matriz extracelular que luego puede acumularse y conducir a la enfermedad glomerular. [dieciséis]

Ver también [ editar ]

  • Lista de tipos de células humanas derivadas de las capas germinales

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b c d e f g h i Schlondorff, D; Banas, B (2009). "La célula mesangial revisada: ninguna célula es una isla" . Revista de la Sociedad Americana de Nefrología . 20 (6): 1179-1187. doi : 10.1681 / ASN.2008050549 . PMID  19470685 .
  2. ^ a b c Scindia, Y; Deshmukh, U; Bagavant, H (2010). "Patología mesangial en la enfermedad glomerular: objetivos de intervención terapéutica" . Reseñas de administración avanzada de medicamentos . 62 (14): 1337-1343. doi : 10.1016 / j.addr.2010.08.011 . PMC 2992591 . PMID 20828589 .  
  3. ↑ a b Barajas, L (1997). "Expresión de genes y proteínas específicas de la célula en el aparato yuxtaglomerular". Clin Exp Pharmacol Physiol . 24 (7): 520–526. doi : 10.1111 / j.1440-1681.1997.tb01239.x . PMID 9248671 . 
  4. ^ Goligorsky, M; Iijima, K; Krivenko, Y; Tsukahara, H; Hu, Y; Moore, L. (1997). "Papel de las células mesangiales en la mácula densa para la transferencia de información de arteriolas aferentes". Clin Exp Pharmacol Physiol . 24 (7): 527–531. doi : 10.1111 / j.1440-1681.1997.tb01240.x . PMID 9248672 . 
  5. ^ a b Takano, K; Kawasaki, Y; Imaizumi, T; Matsuura, H; Nozawa, R; Tannji, M; Suyama, K; Isome, M; Suzuki, H; Hosoya, M (2007). "Desarrollo de células endoteliales glomerulares, podocitos y células mesangiales en el feto y el lactante humanos" . La Revista Tohoku de Medicina Experimental . 212 (1): 81–90. doi : 10.1620 / tjem.212.81 . PMID 17464107 . 
  6. ^ a b c Mason, R; Wahab, N (2003). "Metabolismo de la matriz extracelular en la nefropatía diabética" . Revista de la Sociedad Americana de Nefrología . 14 (5): 1358-1373. doi : 10.1097 / 01.ASN.0000065640.77499.D7 . PMID 12707406 . 
  7. ^ Faa, G; Gerosa, C; Fanni, D; Monga, G; Zaffanello, M; Van Eyken, P; Fanos, V (2011). "Morfogénesis y mecanismos moleculares implicados en el desarrollo del riñón humano". J. Cell. Physiol . 227 (3): 1257–1268. doi : 10.1002 / jcp.22985 . PMID 21830217 . 
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  9. ^ Lindahl, P; Hellstrom, M; Kalen, M; Karlsson, L; Pekny, M; Pekna, M; Soriano, P; Betsholtz, C (1998). "La señalización paracrina PDGF-B / PDGF-Rbeta controla el desarrollo de células mesangiales en glomérulos renales". Desarrollo . 125 (17): 3313–3322. PMID 9693135 . 
  10. ^ Vaughan, M; Quaggin, S (2008). "¿Cómo forman las células mesangiales y endoteliales el penacho glomerular?" . Revista de la Sociedad Americana de Nefrología . 19 (1): 24–33. doi : 10.1681 / ASN.2007040471 . PMID 18178797 . 
  11. ^ a b Ren, Y; Carretero, O; Garvin, J (2002). "Papel de las células mesangiales y uniones gap en la retroalimentación tubuloglomerular". Kidney International . 62 (2): 525–531. doi : 10.1046 / j.1523-1755.2002.00454.x . PMID 12110013 . 
  12. ^ a b Stockand, J; Sansom, S (1998). "Células mesangiales glomerulares: electrofisiología y regulación de la contracción". Revisiones fisiológicas . 78 (3): 723–744. doi : 10.1152 / physrev.1998.78.3.723 . PMID 9674692 . 
  13. ^ Schlondorff, D (1996). "Roles del mesangio en la función glomerular". Kidney International . 49 (6): 1583-1585. doi : 10.1038 / ki.1996.229 . PMID 8743459 . 
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  15. ↑ a b Skolnik, E; Yang, Z; Makita, Z; Radoff, S; Kirstein, M; Vlassara, H (1991). "Receptores de células mesangiales humanas y de rata para proteínas modificadas con glucosa: papel potencial en la remodelación del tejido renal y la nefropatía diabética" . Revista de Medicina Experimental . 174 (4): 931–939. doi : 10.1084 / jem.174.4.931 . PMC 2118966 . PMID 1655949 .  
  16. ^ a b c Kanwar, Y; Wada, J; Sol, L; Xie, P; Wallner, E; Chen, S; Chugh, S; Danesh, F (2008). "Nefropatía diabética: mecanismos de progresión de la enfermedad renal". Biología y Medicina Experimental . 233 (1): 4–11. doi : 10.3181 / 0705-MR-134 . PMID 18156300 .