PODOCITI: ZNAČILNOSTI, HISTOLOGIJA IN FUNKCIJE - BIOLOGIJA - 2025

V podocytes so eden od štirih tipov celic najdemo v ledvični glomerulov. Ime je dobil zaradi zapletenih procesov ali pedicel, značilnih za njegovo strukturo (obrezovanje stopal in cito celic).

Za razumevanje značilnosti in funkcij podocitov je treba imeti dobro opredeljeno strukturo in delovanje ledvic. Ledvice so organi, specializirani za filtracijo krvi in ​​tvorbo urina. Ti so sestavljeni iz nefronov, ki so osnovne enote, skozi katere nastane urin.

Grafična predstavitev podocitov (Vir: OpenStax College prek Wikimedia Commons)

Nefron je funkcionalno sestavljen iz: 1) filtrirne enote, znane kot ledvični korpuscle ali glomerulus (ki izhaja iz latinske besede glomus, kar pomeni krogla iz volne) in 2) segmentirani cevasti reabsorpcijski oddelek.

V glomerulu najdemo štiri različne vrste celic:

- Glomerularne endotelne celice.

- Podocitos.

- Mesangialne celice.

- parietalne epitelijske celice.

Z arhitekturnega vidika je glomerul sestavljen iz glomerularnega "pluma" in Bowmanove kapsule. Osnovna enota vsakega glomerularnega pluma je kapilara, ki temelji na kletni membrani.

Podociti, znani tudi kot perivaskularne celice, so "atipične" epitelijske celice, za katere je značilno, da imajo celično telo, iz katerega štrlijo kratke noge in dolgi procesi ali projekcije.

Značilnosti in histologija podocitov

Te diferencirane celice najdemo na zunanji površini glomerularnih kapilar, to je, da pripadajo glomerularnim tufom. Njegova glavna funkcija, pa tudi delovanje številnih ledvičnih celic, je povezano z njihovim sodelovanjem v procesu filtracije.

Med normalnim razvojem podociti nastanejo iz kuboidne epitelijske celice "progenitorja", ki se razteza na dolgih štrlečih delih. Te se odcepijo v druge primarne in sekundarne procese, pri čemer sprejmejo obliko hobotnice z več "stopali".

Stopala, najkrajša celična štrleča podocita, se prepletajo (prepletajo) s stopali sosednjih podocitov, preden se pridružijo glomerularnim kapilaram. Kasneje se lepijo na kletno membrano glomerulusa, da opravljajo svoje funkcije v filtracijski pregradi.

Če so podociti poškodovani, gredo skozi postopek, skozi katerega izgubijo projekcije in postanejo difuzni ali amorfni. Posledica tega je, da meddigitacije med sosednjimi podociti izginejo, kar zmanjša njihovo delovanje pri filtraciji krvi.

Struktura

Podociti imajo precej zapleteno arhitekturo. Njegova splošna zgradba je sestavljena iz celičnega telesa, "večjih" procesov ali izboklin in "stopal", ki obdajajo glomerularne kapilare.

Največji procesi so znani kot "primarne in sekundarne projekcije" in so sestavljeni iz mikrotubul in vmesnih filamentov. Najmanjši procesi so znani kot "stopala" in so projekcije citoskeleta, bogatega z aktinskimi nitkami.

"Stopala" podocitov imajo negativno nabit pokrov ali glikokaliks, ki je obrnjen proti urinskemu prostoru, kar prispeva k ohranjanju arhitekture teh celic, zahvaljujoč odbojnosti nabojev, ki jih povzroči fizična ločitev.

Delovanje podocitov je odvisno predvsem od njihove arhitekture, zlasti od pravilnega vzdrževanja "snopov" kontraktilnih aktinskih filamentov, ki tvorijo stopala.

Podociti so polarizirane ledvične celice. Imajo tri strukturne domene, ki so fizično in funkcionalno povezane s citoskeletom stopal. Te domene so znane kot domena apikalne membrane, mesta interakcij med stopali so znana kot reže diafragme, domena pa je znana kot kletna membrana.

Domenska bazenska membrana in razcepna membrana sta v neposrednem stiku s kletno membrano glomerula, medtem ko je apikalna membranska domena (večina celičnega telesa) "obrnjena" proti Bowmanovemu prostoru.

Interakcija med podociti

Kot smo že omenili, stopala in citoskeletne projekcije sosednjih podocitov medsebojno delujejo, tvorijo nekakšno mrežo, ki usmerja glomerularne kapilare.

Te reže diafragme med stopali podocitov so porozne in zato služijo kot izhodna vrata za prvo filtracijo urina. Ta mesta so bila prepoznana tudi po njihovi vlogi pri selektivnem zadrževanju komponent plazme z visoko molekularno maso.

Lastnosti

Skupaj z monoplastmi fenestriziranega endotelija vaskularnega prostora podociti tvorijo glomerularno filtracijsko pregrado. Ta pregrada olajša filtriranje kationov, elektrolitov in srednje velikih molekul, vendar omejuje prehod anionov in makromolekul.

Zato je fizična celovitost obeh celic in njihovih štrlečih delcev, kot tudi mesta vezave in interakcije med njimi, zelo pomembna za vzpostavitev in vzdrževanje glomerularne filtracijske pregrade.

Podociti imajo poleg aktivnega sodelovanja pri proizvodnji urina pomembne funkcije pri pospeševanju proliferacije, preživetja in razvoja endotelnih celic, saj izločajo različne proangiogene dejavnike, ki so bistveni za normalen razvoj glomerularnega endotelija.

Podociti skupaj z endotelijskimi celicami glomerulov prispevajo k nastanku kletne membrane glomerula, saj je bilo dokazano, da nekatere tamkajšnje mreže kolagena IV proizvajajo te celice.

Podociti delujejo tudi v endocitozi makromolekule in beljakovin, ki prečkajo bazalno membrano, kar preprečuje "zamašitev" filtracijske pregrade.

Sorodne bolezni

Kadar se v podocitih pojavijo rane ali genetske okvare, se pri ljudeh pojavijo nekatera patološka stanja. Eden od njih je znan kot albuminurija, za katerega je značilno izločanje albumina z urinom (zaradi napak med filtracijo).

Ker imajo podociti omejeno sposobnost za delitev, ko se ločijo, je izguba eden od značilnih dogodkov progresivnih ledvičnih bolezni.

Reference

1. Asanuma, K., & Mundel, P. (2003). Vloga podocitov v glomerularni patobiologiji. Clin. Primer: Nefrol. , 7, 255–259.
2. Garg, P. (2018). Nefrologija Pregled biologije podokitov. American Journal of Nephrology, 47, 3–13.
3. Greka, A., & Mundel, P. (2012). Celična biologija in patologija podocitov. Annu Rev. Fiziol. , 74, 299–323.
4. Mundel, P., & Kriz, W. (1995). Struktura in funkcija podocitov: posodobitev. Anat. Zarodek. , 385–397.
5. Reiser, J., in Altintas, MM (2016). Podociti. F1000 raziskave, 5, 1–19.
6. Scott, RP in Quaggin, SE (2015). Celična biologija ledvične filtracije. J. Cell. Biol., 209 (2), 199-210.
7. Shankland, SJ, Pippin, JW, Reiser, J., in Mundel, P. (2007). Podociti v kulturi: preteklost, sedanjost in prihodnost. Kidney International, 72, 26–36.