PODOCĪTI: RAKSTUROJUMS, HISTOLOĢIJA UN FUNKCIJAS - BIOLOĢIJA - 2025

The podocytes ir viens no četru veidu šūnu atrasto nieru glomerulos. Tās nosaukums ir saistīts ar sarežģītiem procesiem vai kāpostiem, kas raksturīgi tā struktūrai (pēdu atzarošana un šūnu cito).

Lai saprastu podocītu īpašības un funkcijas, ir jābūt precīzi definētai nieru struktūrai un funkcijai. Nieres ir orgāni, kas specializējas asiņu filtrēšanā un urīna veidošanā. Tos veido nefroni, kas ir pamatvienības, caur kurām tiek ražots urīns.

Podocītu grafiskais attēlojums (Avots: OpenStax koledža, izmantojot Wikimedia Commons)

Nefronu funkcionāli veido: 1) filtrācijas vienība, kas pazīstama kā nieru asinsvads vai glomerulus (kas nāk no latīņu vārda glomus, kas nozīmē vilnas bumbiņu) un 2) segmentēts cauruļveida reabsorbcijas nodalījums.

Glomerulā ir atrodami četri dažādi šūnu veidi:

- glomerulārās endotēlija šūnas.

- Podocitos.

- Mesangial šūnas.

- Parietālās epitēlija šūnas.

No arhitektūras viedokļa glomerulus veido glomerulārā “plūme” un Bowmana kapsula. Katra glomerulārā plēves pamatvienība ir kapilārs, kas izveidots uz pagraba membrānas.

Podocīti, kas pazīstami arī kā perivaskulāras šūnas, ir "netipiskas" epitēlija šūnas, kam raksturīgs šūnas ķermenis, no kura projicējas īsas pēdas un gari procesi vai projekcijas.

Podocītu raksturojums un histoloģija

Šīs diferencētās šūnas ir atrodamas glomerulāro kapilāru ārējā virsmā, tas ir, tās pieder glomerulārajiem mezgliņiem. Tās galvenā funkcija, tāpat kā daudzu nieru šūnu darbība, ir saistīta ar to piedalīšanos filtrēšanas procesā.

Normālas attīstības laikā podocīti rodas no krustu formas "priekšteča" epitēlija šūnas, kas izstiepj garas projekcijas. Tie sadalās citos primārajos un sekundārajos procesos, pieņemot astoņkājiem līdzīgu struktūru ar vairākām “pēdām”.

Pēdas, kas ir īsākās podocīta šūnu projekcijas, pirms pievienošanās glomerulārajiem kapilāriem, savstarpēji sapinās (savijas) ar kaimiņu podocītu pēdām. Vēlāk šie pielīp pie glomerulu pamata membrānas, lai veiktu savas funkcijas filtrācijas barjerā.

Ja podocīti ir bojāti, tie iziet procesu, kura laikā viņi zaudē projekcijas un kļūst difūzi vai amorfi. Tā rezultātā pazūd interdigitācijas starp blakus esošajiem podocītiem, samazinot to funkcijas asins filtrācijā.

Uzbūve

Podocītiem ir diezgan sarežģīta arhitektūra. Tās vispārējā struktūra sastāv no šūnas korpusa, "lielākiem" procesiem vai izvirzījumiem un "pēdām", kas ieskauj glomerulāros kapilārus.

Lielākie procesi ir zināmi kā "primārie un sekundārie projekcijas", un tie sastāv no mikrotubulēm un starpposma pavedieniem. Mazākie procesi ir zināmi kā "pēdas", un tie ir citoskeleta projekcijas, kas bagāti ar aktīna pavedieniem.

Podocītu “pēdām” ir negatīvi lādēts apvalks vai glikokalikss, kas vērsts pret urīnceļu, un tas veicina šo šūnu arhitektūras uzturēšanu, pateicoties fiziskās atdalīšanas izraisīto lādiņu atgrūšanai.

Podocītu funkcija galvenokārt ir atkarīga no to arhitektūras, it īpaši no sakārtotas kontraktilās aktīna pavedienu "saišķu", kas veido pēdas.

Podocīti ir polarizētas nieru šūnas. Viņiem ir trīs strukturālie domēni, kas fiziski un funkcionāli ir saistīti ar pēdu citoskeletu. Šie domēni ir pazīstami kā apikālās membrānas domēns, mijiedarbības vietas starp pēdām tiek dēvētas par spraugas diafragmām, un domēns ir pazīstams kā pagraba membrāna.

Pagraba membrānas domēns un plaisas diafragma ir tiešā saskarē ar glomerulu pamatmehānismu, savukārt apikālās membrānas domēns (lielākā daļa no ķermeņa korpusa) ir "vērsts" Bowman telpā.

Mijiedarbība starp podocītiem

Kā minēts pirms brīža, pēdas un blakus esošo podocītu citoskeletālās projekcijas mijiedarbojas viens ar otru, veidojot sava veida tīklu, kas izceļ glomerulāros kapilārus.

Šie spraugas diafragmas domēni starp podocītu pēdām ir poraini un šī iemesla dēļ kalpo kā izejas porti pirmajai urīna filtrēšanai. Šīs vietas ir arī atzītas par savu lomu augstas molekulmasas plazmas komponentu selektīvā aizturēšanā.

Iespējas

Kopā ar asinsvadu telpas fenestētiem endotēlija monoslāņiem podocīti veido glomerulārās filtrācijas barjeru. Šī barjera atvieglo katjonu, elektrolītu un vidēja lieluma molekulu filtrēšanu, bet ierobežo anjonu un makromolekulu caurlaidību.

Tāpēc abu šūnu un to izvirzījumu fiziskajai integritātei, kā arī saistīšanās un mijiedarbības vietām starp tām ir liela nozīme glomerulārās filtrācijas barjeras izveidošanā un uzturēšanā.

Papildus aktīvai līdzdalībai urīna veidošanā podocītiem ir svarīgas funkcijas endotēlija šūnu proliferācijas, izdzīvošanas un attīstības veicināšanā, jo tie izdala dažādus pro angiogēnos faktorus, kas ir nepieciešami normālai glomerulārā endotēlija attīstībai.

Podocīti kopā ar glomerulu endotēlija šūnām veicina glomerulārā pagraba membrānas veidošanos, jo ir pierādīts, ka dažus no tur esošajiem kolagēna IV tīkliem ražo šīs šūnas.

Podocīti darbojas arī makromolekulu un olbaltumvielu endocitozes gadījumā, kas šķērso pagraba membrānu, kas novērš filtrācijas barjeras “aizsērēšanu”.

Saistītās slimības

Kad podocītos rodas brūces vai ģenētiski defekti, cilvēkiem rodas daži patoloģiski apstākļi. Vienu no tām sauc par albumīnūriju, kurai raksturīga albumīna izdalīšanās ar urīnu (kļūdu dēļ filtrēšanas laikā).

Turklāt, tā kā podocītiem ir ierobežota dalīšanās spēja, kad tie ir diferencējušies, to zaudēšana ir viens no raksturīgajiem progresējošu nieru slimību gadījumiem.

Atsauces

1. Asanuma, K., & Mundel, P. (2003). Podocītu loma glomerulārās patobioloģijā. Klin. Tieši Nefrols. , 7, 255. – 259.
2. Gargs, P. (2018). Nefroloģija Podocītu bioloģijas apskats. American Journal of Nephrology, 47, 3–13.
3. Greka, A., & Mundel, P. (2012). Šūnu bioloģija un podocītu patoloģija. Annu. Sv. Fiziols. , 74, 299–323.
4. Mundel, P., & Kriz, W. (1995). Podocītu struktūra un funkcijas: atjauninājums. Anat. Embrijs. , 385–397.
5. Reisers, J., & Altintas, MM (2016). Podocīti. F1000 Research, 5, 1–19.
6. Skots, RP un Quaggin, SE (2015). Nieru filtrācijas šūnu bioloģija. J. Šūna. Biol., 209 (2), 199–210.
7. Shankland, SJ, Pippin, JW, Reiser, J., & Mundel, P. (2007). Podocīti kultūrā: pagātne, tagadne un nākotne. Kidney International, 72, 26–36.