ПОДОЦИТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ХИСТОЛОГИЯ И ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На podocytes са един от четири вида клетки, намиращи се в бъбречните гломерули. Името му се дължи на сложните процеси или педикюли, характерни за неговата структура (подрязване на краката и клетъчно цито).

Необходимо е да има добре дефинирана структура и функция на бъбреците, за да се разберат характеристиките и функциите на подоцитите. Бъбреците са органи, специализирани за филтрацията на кръвта и образуването на урина. Те са съставени от нефрони, които са основните единици, чрез които се произвежда урина.

Графично представяне на подоцити (Източник: OpenStax College чрез Wikimedia Commons)

Нефрон е съставен, функционално казано, от: 1) филтрационна единица, известна като бъбречен корпускул или гломерулус (която идва от латинската дума glomus, което означава топче от вълна) и 2) сегментирано тръбно реабсорбционно отделение.

Четири различни типа клетки са открити в гломерула:

- Гломерулни ендотелни клетки.

- Podocitos.

- Мезангиални клетки.

- париеталните епителни клетки.

От архитектурна гледна точка, гломерулът е съставен от гломерулен “шлейф” и капсула на Боуман. Основната единица на всеки гломерулен шлейф е капиляр, който се основава на базисна мембрана.

Подоцитите, известни още като периваскуларни клетки, са "нетипични" епителни клетки, характеризиращи се с това, че имат клетъчно тяло, от което се проектират къси крака и дълги процеси или проекции.

Характеристики и хистология на подоцитите

Тези диференцирани клетки се намират на външната повърхност на гломерулните капиляри, тоест принадлежат към клетъчните туфи. Основната му функция, както и тази на много бъбречни клетки, е свързана с участието им в процеса на филтрация.

По време на нормалното си развитие, подоцитите възникват от кубоидална епителна клетка "прогенитор", която удължава дълги проекции. Те се разклоняват в други първични и вторични процеси, като приемат структура, подобна на октопод, с множество „крачета“.

Краката, най-късите клетъчни проекции на подоцит, се преплитат (преплитат) със стъпалата на съседните подоцити, преди да се присъединят към гломерулни капиляри. По-късно те се прилепват към междинната мембрана на гломерула, за да упражняват функциите си във филтриращата бариера.

Ако подоцитите са повредени, те преминават през процес, през който губят проекциите си и стават дифузни или аморфни. Това води до това, че интердигитациите между съседните подоцити изчезват, намалявайки техните функции при филтриране на кръвта.

структура

Подоцитите имат доста сложна архитектура. Общата му структура се състои от клетъчно тяло, „по-големи“ процеси или изпъкналости и „стъпала“, които обграждат гломерулните капиляри.

Най-големите процеси са известни като "първични и вторични проекции" и са съставени от микротрубки и междинни нишки. Най-малките процеси са известни като "крака" и представляват проекции на цитоскелета, богат на актинови нишки.

"Краката" на подоцитите имат отрицателно зареден покрив или гликокаликс, който е изправен пред уринарното пространство, което допринася за поддържането на архитектурата на тези клетки, благодарение на отблъскването на зарядите, причинени от физическото отделяне.

Функцията на подоцитите зависи главно от тяхната архитектура, особено от правилното поддържане на "сноповете" от контрактилни актинови нишки, които образуват стъпалата.

Подоцитите са поляризирани бъбречни клетки. Те имат три структурни области, които са свързани физически и функционално с цитоскелета на стъпалата. Тези домейни са известни като апикален мембранен домен, местата на взаимодействие между стъпалата са известни като цепнати диафрагми, а домейнът е известен като основна мембрана.

Доменът на базисната мембрана и цепната диафрагма са в пряк контакт с междинната мембрана на гломерула, докато доменът на апикалната мембрана (по-голямата част от клетъчното тяло) е „обърнат“ към пространството на Боуман.

Взаимодействие между подоцитите

Както бе споменато преди малко, стъпалата и цитоскелетните проекции на съседни подоцити си взаимодействат помежду си, образувайки своеобразна мрежа, която очертава гломерулните капиляри.

Тези диафрагмени домени между стъпалата на подоцитите са порести и поради тази причина служат като изходни отвори за първата филтрация на урината. Тези сайтове също са признати за ролята си в селективното задържане на високомолекулни плазмени компоненти.

Характеристика

Заедно с монослоевете на фенестрирания ендотел на съдовото пространство, подоцитите образуват гломерулната филтрираща бариера. Тази бариера улеснява филтрирането на катиони, електролити и средни молекули, но ограничава преминаването на аниони и макромолекули.

Следователно физическата цялост както на клетките, така и на техните проекции, както и на местата на свързване и взаимодействие между тях е от голямо значение за установяването и поддържането на гломерулната филтрационна бариера.

В допълнение към активното си участие в производството на урина, подоцитите имат важни функции за насърчаване на пролиферацията, оцеляването и развитието на ендотелните клетки, тъй като те отделят различни проангиогенни фактори, от съществено значение за нормалното развитие на гломерулния ендотел.

Подоцитите, заедно с ендотелните клетки на гломерулите, допринасят за образуването на базалната мембрана на гломерула, тъй като е доказано, че някои от присъстващите там колаген IV мрежи се произвеждат от тези клетки.

Подоцитите функционират и при ендоцитозата на макромолекули и протеини, които преминават през междинната мембрана, което предотвратява „запушването“ на филтрационната бариера.

Свързани заболявания

Когато се появят рани или генетични дефекти в подоцитите, при хората възникват някои патологични състояния. Една от тях е известна като албуминурия, характеризираща се с отделяне на албумин с урината (поради грешки по време на филтрация).

Освен това, тъй като подоцитите имат ограничен капацитет за деление, след като се диференцират, загубата им е едно от характерните събития на прогресиращите бъбречни заболявания.

Препратки

1. Asanuma, K., & Mundel, P. (2003). Ролята на подоцитите в гломерулната патобиология. Clin. Пример Нефрол., 7, 255–259.
2. Гарг, П. (2018). Нефрология Преглед на биологията на подоцитите. Американски журнал по нефрология, 47, 3–13.
3. Greka, A., & Mundel, P. (2012). Клетъчна биология и патология на подоцитите. Annu. Преподобен Физиол., 74, 299–323.
4. Mundel, P., & Kriz, W. (1995). Структура и функция на подоцитите: актуализация. Анат. Embryol., 385–397.
5. Reiser, J., & Altintas, MM (2016). Podocytes. F1000 изследвания, 5, 1–19.
6. Scott, RP, & Quaggin, SE (2015). Клетъчната биология на бъбречната филтрация. J. Cell. Biol., 209 (2), 199-210.
7. Shankland, SJ, Pippin, JW, Reiser, J., & Mundel, P. (2007). Подоцити в културата: минало, настояще и бъдеще. Kidney International, 72, 26–36.