U podocytes su jedan od četiri vrste stanica koje se nalaze u bubrežnom glomerula. Ime je dobio zbog složenih procesa ili pedićela karakterističnih za njegovu strukturu (obrezivanje stopala i stanični cito).
Za razumijevanje karakteristika i funkcija podocita potrebno je imati dobro definiranu strukturu i funkciju bubrega. Bubrezi su organi specijalizirani za filtraciju krvi i stvaranje mokraće. Oni se sastoje od nefrona, koji su osnovne jedinice kroz koje se stvara urin.
Grafički prikaz podocita (Izvor: OpenStax College putem Wikimedia Commonsa)
Nefron se funkcionalno sastoji od: 1) jedinice za filtraciju poznate kao bubrežni korpuscle ili glomerulus (koja dolazi od latinske riječi glomus, što znači kugla od vune) i 2) segmentirani tubularni odjeljak za reapsorpciju.
Četiri različite vrste stanica nalaze se u glomerulu:
- stanice glomerularnog endotela.
- Podocitos.
- Mezangijske ćelije.
- Parijetalne epitelne stanice.
S arhitektonskog stajališta, glomerul je sastavljen od glomerularnog "šljokica" i Bowmanove kapsule. Osnovna jedinica svakog glomerularnog pluta je kapilara koja je utemeljena na bazalnoj membrani.
Podociti, također poznati kao perivaskularne stanice, "su atipične" epitelne stanice, karakterizirane tako da imaju stanično tijelo iz kojega projiciraju kratka stopala i dugi procesi ili projekcije.
Karakteristike i histologija podocita
Ove diferencirane stanice nalaze se na vanjskoj površini kapilara glomerula, to jest, pripadaju glomerularnim skupinama. Njegova glavna funkcija, kao i funkcija mnogih bubrežnih stanica, ima veze s njihovim sudjelovanjem u procesu filtriranja.
Tijekom svog normalnog razvoja, podociti nastaju iz kuboidalne epitelijske stanice "progenitor" koja produžuje duge projekcije. Oni se odvajaju u druge primarne i sekundarne procese, prihvaćajući strukturu hobotnice, s višestrukim "nogama".
Stopala, najkraće stanične projekcije podocita, prekrivaju se (isprepliću) sa stopalima susjednih podocita prije spajanja glomerularnih kapilara. Kasnije se oni pridržavaju bazne membrane glomerula kako bi izvršavali svoje funkcije u filtracijskoj barijeri.
Ako su podociti oštećeni, oni prolaze kroz proces kroz koji gube projekcije i postaju difuzni ili amorfni. Zbog toga nestaju interditacije susjednih podocita, smanjujući njihovu funkciju u filtraciji krvi.
Struktura
Podociti imaju prilično složenu arhitekturu. Njegova opća struktura sastoji se od staničnog tijela, "većih" procesa ili izbočina i "stopala" koji okružuju glomerularne kapilare.
Najveći procesi poznati su kao "primarne i sekundarne projekcije" i sastoje se od mikrotubula i intermedijarnih niti. Najmanji procesi poznati su pod nazivom "stopala" i projekcije su citoskeleta, bogatog aktinskim vlaknima.
"Stopala" podocita imaju negativno nabijeni prekrivač ili glikokaliks koji je okrenut mokraćnom prostoru, što doprinosi održavanju arhitekture ovih stanica, zahvaljujući odbojnosti naboja uzrokovanih fizičkim odvajanjem.
Funkcija podocita uglavnom ovisi o njihovoj arhitekturi, posebice o pravilnom održavanju "snopova" kontraktilnih aktinskih filamenata koji tvore stopala.
Podociti su polarizirane stanice bubrega. Imaju tri strukturne domene koje su fizički i funkcionalno povezane s citoskeletom stopala. Te su domene poznate kao domena apikalne membrane, mjesta interakcije stopala poznata su kao rascjepne dijafragme, a domena je poznata kao bazalna membrana.
Domena bazne membrane i rascjepna dijafragma u izravnom su kontaktu s bazalnom membranom glomerula, dok je apikalna membrana domena (veći dio staničnog tijela) "okrenuta" Bowmanovom prostoru.
Interakcija podocita
Kao što je prije maloprije spomenuto, stopala i citoskeletne projekcije susjednih podocita međusobno djeluju, tvoreći svojevrsnu mrežu koja usmjerava glomerularne kapilare.
Te dijafragme domena između nogu podocita su porozne i zbog toga služe kao izlazni otvori za prvu filtraciju mokraće. Ta su mjesta prepoznata i po svojoj ulozi u selektivnom zadržavanju komponenata plazme visoke molekularne težine.
Značajke
Zajedno s monoplasom fenestriziranog endotela vaskularnog prostora, podociti tvore barmerularnu filtracijsku barijeru. Ova barijera olakšava filtriranje kationa, elektrolita i molekula srednje veličine, ali ograničava prolazak aniona i makromolekula.
Stoga je fizička cjelovitost obje stanice i njihove projekcije, kao i mjesta vezanja i interakcije između njih od velikog značaja za uspostavljanje i održavanje barmerularne filtracijske barijere.
Pored aktivnog sudjelovanja u proizvodnji urina, podociti imaju važne funkcije u promicanju proliferacije, preživljavanja i razvoja endotelnih stanica, jer izlučuju različite pro-angiogene čimbenike, neophodne za normalan razvoj glomerularnog endotela.
Podociti, zajedno s endotelnim stanicama glomerula, doprinose stvaranju bazne membrane glomerula, jer je dokazano da neke stanice kolagena IV koje se nalaze tamo proizvode ove stanice.
Podociti djeluju i u endocitozi makromolekula i proteina koji prelaze bazalnu membranu, što sprečava "začepljenje" filtracijske barijere.
Srodne bolesti
Kada se u podocitima pojave rane ili genetski nedostaci, kod ljudi se javljaju neka patološka stanja. Jedna od njih poznata je kao albuminurija, karakterizirana izlučivanjem albumina u urinu (zbog pogrešaka tijekom filtracije).
Nadalje, budući da podociti imaju ograničen kapacitet za diobu nakon što se diferenciraju, njihov gubitak jedan je od karakterističnih događaja progresivnih bolesti bubrega.
Reference
- Asanuma, K., i Mundel, P. (2003). Uloga podocita u glomerularnoj patobiologiji. Clin. Primjer nefrola., 7, 255–259.
- Garg, P. (2018). Nefrologija Pregled biologije podocita. Američki časopis za nefrologiju, 47, 3–13.
- Greka, A., i Mundel, P. (2012). Stanična biologija i patologija podocita. Annu. Vlč. Physiol., 74, 299–323.
- Mundel, P., i Kriz, W. (1995). Struktura i funkcija podocita: ažuriranje. Anat. Embryol., 385–397.
- Reiser, J., i Altintas, MM (2016). Podocytes. F1000 istraživanja, 5, 1–19.
- Scott, RP i Quaggin, SE (2015). Stanična biologija bubrežne filtracije. J. Cell. Biol., 209 (2), 199-210.
- Shankland, SJ, Pippin, JW, Reiser, J., i Mundel, P. (2007). Podociti u kulturi: prošlost, sadašnjost i budućnost. Kidney International, 72, 26–36.