MECANISMOS FISIOPATOLGICOS DE LA PROTEINURIA

La pared capilar del glomrulo, compuesta por:la clula endotelial glomerular, la membrana basal glomerular, y los podocitos,es la responsable de la ultrafiltracin del plasma por el rin.

Muchos estudios han establecido que las molculas transportadas en el plasma son sensadas y retenidas por la barrera de filtracin en base a su tamao, forma y carga.

Sin embargo, la localizacin y la naturaleza de las capas filtrantes y los mecanismos exactos de filtracin han sido materia de debate.

Por ms de 2 dcadas, a las cargas negativas de la MB se les adjudic un rol protagnico como barrera a las macromolculas;

Estudios en ratones genticalmente modificados han desafiado esta teora.

Actualmente, la pieza clave en estos mecanismos de filtracin se cree que la juega el podocito.

La importancia de la barrera de filtracin glomerular est basada por el mero hecho de que muchas enfermedades tanto renales como sistmicas resultan en proteinuria progresiva y enfermedad renal terminal.

La progresin de algunos tipos de proteinuria y sindromes nefrticos pueden ser enlentecidos o revertidos por esteroides, ciclosporina, ciclofosfamida,IECAS y ARA-II, pero estas drogas no estn dirigidas a vas fisiopatolgicas especficas.

Dado que la patogenia de las glomerulopatas es an poco comprendida, la industria farmacolgica no ha sido exitosa en desarrollar drogas que se dirijan especficamente a los procesos patolgicos en juego.

Sin embargo, este campo de investigacin se encuentra en un etapa muy activa y hay descubrimientos seminales que se han realizado.

Los procesos que llevan a la proteinuria son complejos, e involucran factores:

Hemodinmicos,

Tubulares

Gradientes de absorcin

Gradientes de difusin

TIPOS DE PROTEINURIA

En condiciones normales, la excrecin urinaria de protenas no excede los 150 mg/da y consiste principalmente de protenas filtradas (60%) y de la protena tubular de Tamm-Horsfall (40%).

La protena urinaria ms importante es la albmina, constituyendo el 20% de la proteinuria diaria, a razn de hasta 20 mg/da (13.8 mg/min).

La proteinuria usualmente refleja un aumento en la permeabilidad glomerular a la albmina y otras macromolculas plasmticas

Hay varios tipos bsicos de proteinuria:

Glomerular

Tubular

Sobreflujo

Dinmica (inducida por ejercicio)

Algunos conceptos

La variante glomerular la forma ms frecuente de proteinuria (alrededor del 90%).

Protenas de bajo peso, como la 2-microglobulina, aminocidos, y cadenas livianas, tienen un peso molecular de hasta 25 kDa (albmina: 69 kDa).

Estas protenas cruzan libremente la membrana basal glomerular y luego son completamente reabsorbidas por las clulas proximales tubulares.

Recordar que la enfermedades glomerulares, al progresar, se compaan de injuria tubular y proteinuria tubular.

El ejercicio puede resultar en proteinuria durante y luego del ejercicio.

Se la denomina: Proteinuria post-ejercicio, pseudonefritis del atleta, proteinuria por ejercicio, o proteinuria inducida por ejercicio.

Las tasas mximas de proteinuria ocurren aproximadamente a los 30 minutos del ejercicio, y resuelven en 2448 h.

La magnitud puede variar desde cerca de lo normal a severa (47 g/d),por ejemplo en casos de maratn.

Es espontnea y no se asocia con patologa alguna, sugiriendo la posibilidad de que al menos algunas formas de proteinuria(post-ejercicio, postprandial, asociada a infecciones) puedan reflejar una respuesta normal y fisiolgica del cuerpo humano.

Clula endotelial glomerular (e)

El endotelio del capilar glomerular contiene numerosas fenestras, que constituyen el 2050% del rea de la superficie capilar total.

Estas fenestras son enormes en tamao en comparacin con la albmina.

Sin embargo, el endotelio presenta a nivel superficial de membrana el glicocliz, que impedira el pasaje de albmina y otras protenas plasmticas.

En este sentido, algunos estudios han sugerido que el glicocliz endotelial podra ser la barrera a la filtracin de albmina, ya que se encontr en modelos animales de proteinuria un adelgazamiento del glicocliz endotelial.

Fisiopatloga de la proteinuria.

La proteinuria es la consecuencia de dos mecanismos:

El pasaje anormal de las mismas a nivel transglomerular debido a un aumento en la permeabilidad de la pared capilar

y a su subsecuente alteracin en la reabsorcin tubular.

Membrana basal glomerular (MBG)

En las distintas enfermedades gomerulares, la severidad de la disrupcin de la integridad estructural de la pared capilar glomerular se correlaciona con el rea de la barrera glomerular que se ve permeabilizada por poros grandes, permitiendo el pasaje a la luz tubular de protenas de alto peso molecular, a las cuales en condiciones normales la barrera les es completamente impermeable.

La carga filtrada a nivel tubular conlleva a la saturacin del mecanismo de reabsorcin tubular, y en las condiciones ms severas, debido a su toxicidad, se daa de tal forma el epitelio tubular que se favorece a la excrecin urinaria de todas las protenas, incluyendo las de bajo peso molecular, las cuales se reabsorben completamente en condiciones normales.

MECANISMOS FISIOLGICOS DE FILTRACIN GLOMERULAR Y REBASORCIN TUBULAR DE PROTENASDeterminantes del pasaje transglomerular de protenas plasmticas A pesar de la extremadamente baja resistencia al flujo de agua, la pared capilar glomerular restringe bastante eficazmente el pasaje de protenas desde la sangre al espacio de Bowman basndose en el tamao molecular, la carga elctrica y la configuracin estrica de las protenas.

Molculas grandes y negativas son ms difciles de ser filtradas que las pequeas y electroneutras o con carga positiva.

Los mecanismos por los cuales la pared capilar glomerular normal restringe el pasaje transmural de protenas plasmticas grandes ha sido muy explorado, pero no hay una teora universalmente aceptada.

A lo largo de la barrera de filtracin, el filtrado primero sortea los poros o fenestras del endotelio glomerular, luego a travs de la malla altamente hidratada de colgeno de la membrana basal compuesta de colgeno tipo IV altamente entrecruzado, laminina, nidgeno, y proteoglicanos, y finalmente, a travs de las hendiduras diafragmticas que son complejas estructuras establecidas y ancladas entre las caras laterales de los pedicelos.

Aunque las fenestras del endotelio pueden representar una barrera electrosttica para protenas con carga negativa, y la membrana basal glomerular puede limitarel pasaje transversal de grandes protenas plasmticas con carga negativa,(por la presencia de heparn sulfato),la ltima y reciente evidencia sugiere que la barrera ms selectiva para la mayora de la protenas reside en la hendidura diafragmtica.

La hendidura diafragmtica est compuesta de unidades tipo bastones conectadas en el centro por una barra lineal, formando un patrn tipo cierre.

La Nefrina se ensambla dentro de esta estructura de filtro isoporosa tipo cierre.

Las molculas de Nefrina se extienden entre s desde dos procesos pedicelares vecinos e interactan en el diafragma por medio de interacciones homoflicas y uniones cruzadas covalentes.

Otras protenas, como la ZO-1, la P-cadherina, y las cateninas, tambin han sido halladas en la hendidura.

La CD2AP, la cual por su estructura probablemente acte como un adaptador conectando el citoesqueleto primario de actina de los podocitos a la nefrina, y la podocina, una protena que se autoagrega y organiza cuerpos lipdicos son importantes para conformar un complejo de nefrina, podicina y CD2AP como una unidad funcional sobre la cual se ensambla la hendidura diafragmtica.

Estas protenas estn estrechamente asociadas y estn embebidas en balsas lipdicas.

La Podocina puede ser crtica para la estabilidad de este complejo; su unin activa significativamente las capacidades de sealizacin de la Nefrina.

La porcin basal de los podocitos est pegada a la membrana basal glomerular a travs de ciertas protenas de adhesin.

La integrina alfa3beta1 y los distroglicanos son los responsables ms importantes del anclaje de la matriz extracelular a la membrana basal.

La integrina alfa3beta1 constituye uniones estables y estticas, y est asociada sobre su lado citoplasmtico con otras protenas como la paxilina, la talina, y la vinculina, las cuales median sus conecciones al citoesqueleto de actina.

El complejo de distroglicanos provee un sistema de orientacin y posicionamiento con las unidades de actina por el cual la actividad de los podocitos controla el espaciamiento de las protenas de matriz, y de esta manera la porosidad y la permeabilidad de la membrana basal glomerular.

En los ltimos 20 aos, muchos estudios se han basado en la medicin de la excrecin fraccional (sieving coefficient) de algunas molculas biolgicamente inertes de diferentes tamaos, tanto neutras como cargadas, usadas como vehculos de prueba de transporte.

Estos demostraron que la pared capilar glomerular, como un todo, est peforada por poros cilndricos de diferentes dimetros.

Los ms empleados por aos fueron los dextranes de diferente tamao, dando resultados tiles respecto a la definicin del concepto de porosidad del filtro glomerular.

Sin embargo, como muchas de las protenas que fisiolgicamente cruzan este filtro, son deformables y flexibles.

El Ficoll, ha sido luego preferido, pues es una molcula esfrica y rgida, y su configuracin no se altera durante el pasaje transglomerular.

En modelos heteroporosos usando dextranes, se considera al capilar glomerular como una membrana perforada por poros de diferente dimetro con una distribucin logartmica de los radios.

Una poblacin nica de poros restrictivos con una distribucin logartmica normal de los radios hasta los 60 A es considerado el mejor modelo. Modelo del poro.Hasta 60 A

En contraste, otros usando dextranes y ficoles han concluido que un modelo bimodal se ajusta mejor a la realidad. Proponen una poblacin prevalente de poros pequeos restrictivos con una distribucin normal de los radios y un radio promedio de 45 A (rango 37 a 48 A),y un limitado nmero de poros no restrictivos con un radio > 80 A,llamado el shunt pathway (va de shunt). Modelo un poro y un shunt.37 a 48 A> 80 AShunt pathway

Un tercer grupo postula que adems de las dos poblaciones de poros, hay normalmente defectos espordicos de membrana o shunts lo suficientemente grandes como parapermitir el transporte de protenas pesadas y an hemates y que contribuiran con menos del 10-5% del VFG total, pero que pueden aumentar en nmero en condiciones patolgicas . Dos poros y un shunt.37 a 48 A> 80 AShunt pathwayShunts deformes micronesProtenas, hemates

En condiciones fisiolgicas, las protenas del tamao de la IgG (radio molecular: 55 A), son completamente restringidas de la filtracin porque sus radios son mayores que los de los poros ms pequeos, y la contribucin de los poros ms grandes o los de la va del shunt son cuantitativamente irrelevantes en este caso.

La baja permeabilidad de la pared capilar glomerular a la albmina (radio molecular: 36 A), no puede ser explicada simplemente y por s sola en trminos de la restriccin dada por el tamao de los poros.IgG55 AIgGHasta 60 AAlbmina

36 A?Albmina 36 A

La mayora de los grupos refieren que el movimiento de restriccin presentado por la albmina al espacio de Bowman se debe a su carga negativa y a su interaccin electrosttica repulsiva con las cargas negativas de la pared capilar glomerular.

La carga aninica de la pared capilar es muy dbil y baja como para afectar el clearancede algunas protenas basndose en una mera repulsin de cargas.Sin embargo, el rol de la selectividad de la carga de la pared capilar glomerular est siendo cuestionado. ?-----

Manejo renal tubular de las protenas filtradasEn condiciones normales slo una fraccin de protenas de peso molecular intermedio, entre ellas la albmina, la concentracin de la cual en el seno de Bowman es de 1 mg/dL , y prcticamente nada de las protenas de alto peso molecular, llegan a la luz tubular.

A). Por el contrario, el pasaje por el glomrulo de todas las protenas con peso molecular menor a 40,000 Da y radio menor a 30 A, es prcticamente irrestricto y llegan al tbulo.

Todas esta protenas que llegan al tbulo son excretadas en cifras despreciables en la orina debido a la existencia de mecanismos muy eficientes de reabsorcin llevados a cabo por las clulas tubulares proximales (por ej: beta2 microglobulina, radio: 12 A)

Esta reabsorcin de protenas ocurre predominantemente en la pars convoluta (segmentos S1 y S2) y, en menor medida, en la pars recta del tbulo proximal.

Las clulas epiteliales de estos segmentos contienen un extenso sistema endoctico apical, que consiste en vesculas cubiertas y pequeos endosomas recubiertos y desnudos, y de prelisosomas, lisosomas, y de los llamados tbulos apicales densos, involucrados en el reciclaje de la membrana plasmtica desde los endosomas a la membrana plasmtica apical.

Las protenas absorbidas a nivel luminal son endocitadas y concentradas dentro de las vesculas en el borde apical de las clulas tubulares.

Estas vesculas se fusionan con organelas cidas que pertenecen al compartimiento endosomal. Los endosomas que contienen a las protenas luego migran al interior celular, donde se fusionan con los lisosomas.Las protenas absorbidas son completamente hidrolizadas dentro de los lisosomas y los aminocidos resultantes cruzan la membrana contraluminal para retornar a la circulacin.

Hay competicin para la absorcin tubular de las varias protenas.La absorcin de albmina a travs de la entera longitud del tbulo proximal pero especialmente en la parte convoluta, es mediada por receptores y es especfica.

La endocitosis luminal es iniciada por la unin del ligando a su receptor localizado en las vesculas cubiertas de clatrina, y luego se internaliza, se segregan los ligandos de los receptores en endosomas tempranos y tardos, se degradan los ligandos en los lisosomas, y los receptores se redirigen nuevamente a la membrana plasmtica apical por medio de los tbulos apicales densos.

Tanto la megalina como la cubilina juegan un rol crucial en este proceso. Ambas son receptores multiligando masivamente expresados en los tbulos proximales.

Son detectables sobre el aparato endoctico apical: Las vesculas cubiertas de clatrina, los endosomas pequeos y grandes, y los tbulos apicales densos.

La Megalina y la cubilina llevan a cabo una funcin cooperativa, demostrada en el caso de la absorcin de albmina.

Esta aparentemente redundante interaccin resulta en un uptake muy eficiente.

Cuando el impedimento en la selectividad de carga y tamao aumenta la filtracin de protenas de peso molecular intermedio y alto, stas compiten entres y con las de bajo peso en el proceso de reabsorcin tubular proximal.Este mecanismo es saturable, y cuando esto ocurre, aparecen en la orinaproporciones mayores de protenas de bajo peso molecular.Si esta situacin se prolonga en forma crnica, la clula proximal pierde su integridad con alteraciones lisosomales y cambios morfolgicos :

Aumento de las vacuolas proteicas absorbidas y de su tamao

Prdida del ribete en cepillo.El aumento de protenas pequeas en la orina se correlaciona con la extensindel dao glomerular y tubular y con el dao tbulointersticial.

Este dao intersticial est provocado por el aumento del trfico local de protenasy aminocidos reabsorbidos.

Ni la Megalina ni la cubilina son receptores muy selectivos. Protenas catinicas como la IgG, se unen ms vidamente a la membrana apical del tbulo proximal pues la membrana es de carga negativa.

Como consecuencia, las protenas catinicas presentes en la luz tubular son endocitadas ms fcilmente que las molculas aninicas como la albmina. Este mecanismo competitivo agrega otra variable que afecta la concentracin de las protenas filtradas en la orina final, y hace ms dificultoso el clculo del coeficiente relativo de filtracin de las protenas de alto y bajo peso molecular, sobre todo en condiciones patolgicas.

FISIOPATOLOGA DE LA EXCRECIN URINARIA ANORMAL DE PROTENAS EN LAS GLOMERULOPATASAumentos en la excrecin urinaria de protenas resulta de aumentos en la carga filtrada, por alteraciones en la permeabilidad selectiva de la pared capilar glomerular, o por defectos en su captacin tubular.La alteracin de la selectividad de la pared capilar glomerular se interpreta como lacombinacin de la prdida de la restriccin a la carga y al tamao de la molcula.

La mayora de los estudios experimentales usando materiales inertes, demostraron que la alteracin de la selectividad de la pared capilar glomerular era una combinacin de prdidas en la restriccin a la carga y al tamao.

An para los poros grandes, existe una restriccin en la carga.

La reduccin en las propiedades restrictivas de la barrera glomerular conlleva a un aumento mayor en las cargas filtradas de albmina y de protenas de alto peso molecular que de bajo peso.

La permeabilidad glomerular para las de bajo peso es de por s muy alta y no puede aumentar demasiado, mientras que an un incremento leve en la permeabilidad glomerular a macromolculas lleva a un aumento significativo en la carga filtrada de protenas ms grandes y pesadas.

Pasaje transglomerular aumentado y excrecin urinaria de protenas de intermedio y alto peso molecularUn aumento moderado en la permeabilidad de la pared capilar glomerular se ve caractersticamente en la enfermedad por cambios mnimos y en algunos estados iniciales de la esclerosis focal y segmentaria primaria, nefropata membranosa y nefropata diabtica.

El pasaje transglomerular aumentado hacia la luz tubular de protenas de peso molecular intermedio, principalmente albmina, no se acompaa de un pasaje similar de molculas de alto peso.A pesar de su reabsorcin parcial por las clulas tubulares, una fraccin de albmina y protenas intermedias escapa el proceso de reabsorcin y aparece en la orina.La proteinuria resultante se denomina selectiva.

Existe un ndice de selectividad (IS) que se basa en la comparacin del clearance de IgG, como marcador de protenas de alto peso, y el de la transferrina, marcador de protenas de peso intermedio.

Este ndice rige desde 1964, y desde entonces pacientes con in IS de 0.2 o mayor se los considera con proteinurias de tipo no selectivas, mientras que pacientes con un ndice menor a 0.2 tienen proteinurias selectivas.Los casos caracterizados por proteinurias selectivas, se asocian a alteraciones en la selectividad de la carga ms que del tamao.

La injuria a las estructuras de la pared capilar glomerular impide su papel como barrera cargada electrostticamente como negativa, permitiendo el pasaje irrestricto de albmina.Q (-)

Una prdida en los sitios aninicos de la membrana basal glomerular ha sido documentada en la enfermedad por cambios mnimos y en el estado microalbuminrico de la nefropata diabtica.

Tambin se vi un leve incremento en el rea de filtrado glomerular por un aumento en la densidad de poros ms grandes, mientras que el pasaje transglomerular de albmina a travs de los poros pequeos ms selectivos se ve muy aumentado. > Q < tamao

En todas las enfermedades glomerulares con proteinuria no selectiva,la distinta cantidad de protenas de alto peso que llegan a la luz tubular es una expresin de la variable severidad del dao en la selectividad del tamao, adems de la que afecta a la carga.

El coeficiente de filtrado de dextranes > 60 A se ve aumentado en la esclerosis focal y segmentaria.

La permeabilidad a dextranes grandes y neutros, presente en todos los pacientes nefrticos, es ms evidente en la nefropata membranosa.> Tamao < Q

En la nefropata membranosa, la immunoglobinuria es atribuida a un dao en la selectividad del tamao,

mientras que la albuminuria se debe a un defecto en la selectividad de la carga.tamaocarga

En la nefropata por IgA , la fraccin del filtrado a travs de los poros grandes tipo shunt se ve significativamente aumentada en comparacin a los controles sin proteinuria.

No hubo diferencias respecto de los controles en el radio medio de los poros pequeos ni en la distribucin de los mismos.

Hay una correlacin positiva entre el clearance fraccional de albmina e IgG y la fraccin filtrada a travs de los poros grandes tipo shunt.

En la diabetes tipo 1 o tipo 2 , la evolucin de la enfermedad renal desde la microalbuminuria a la proteinuria, representa una progresin del dao de la MBG.

En el estado de microalbuminuria, todos los parmetros de selectividad del tamao (radio medio y aumento de la distribucin de radios de los poros restrictivos, as como la magnitud de los poros grandes) no se ven muy alterados en un principio.

Con un aumento en la severidad de la nefropata, el nmero y el pico de los radios de los poros pequeos se ven tambin poco alterados.

El aumento en la filtracin de IgG y otras molculas pesadas se explica por un pasaje a travs de los poros grandes (densidad), con un promedio de aumento de 5 A.

Cambios concomitantes en la selectividad de la carga y tamao tambin contribuyen a la albuminuria.

En la diabetes tipo 2, la selectividad de la carga se ve menos afectada an en el estado de macroalbuminuria.

En esta situacin, la albmina se pierde principalmente por la va de los poros grandes.

An la excrecin urinaria de IgM, fue ms frecuente en la diabetes tipo 2 que en la tipo 1, reflejando un aumento en los poros tipo shunt no selectivos.

Las correlaciones estructurales y funcionales encontradas en la diabetes son: Aumento en el grosor de la membrana basal glomerular

Ensanchamiento de los procesos pedicelares Una disminucin de la densidad de los podocitos por glomrulo

Slo los pedicelos ensanchados se correlacionaron significativamente con un aumento en los poros grandes.

En glomerulopatas caracterizadas por lesiones prevalentes de la pared capilarglomerular, como la nefropata membranosa o la esclerosis focal, los cambiosen carga y tamao se atribuyen a alteraciones en los pedicelos y en los diafragmas,especialmente cuando ya ha habido desdibujamiento o despegamiento de podocitos,pero tambin a alteraciones en el modelado de la membrana basal glomerular.

Se han registrado prdidas de sitios aninicos de la membranas basales y de los podocitos, y disminucin en la densidad de los diafragmas.

Se ha reportado la dediferenciacin de podocitos en algunas situaciones, como laesclerosis focal, las glomerulonefritis extracapilares, membranoproliferativas,en la variedad colapsante o an en la diabetes, sugerido en parte por una disminucin en la expresin de antgenos de superficie usualmente presentes en clulas maduras. En la nefropata por IgA, el aumento en el tamao de los poros se correlacion con esclerosis mesangial y dao tbulointersticial.

Hay reportes que sealan que la reduccin en la relacin podocito/glomrulo fue el rasgo morfomtrico ms importante que se asoci significativamente a otros hallazgos de progresin de enfermedad, como la prdida de selectividad del tamao,IgG urinaria, esclerosis glomerular y disminucin del VFG.

Si bien la Nefropata por IgA se inicia por un depsito inicial intramesangial de IgA, es la injuria a, y la prdida de, podocitos la que determina la severidad de la enfermedad y su grado de progresin.

En la nefropata lpica, el clearance de albmina y de IgG se correlacionasignificativamente con el porcentaje de membrana basal ocupada por depsitos densos, por la relacin diafragmas/superficie de membrana basal glomerular, y por el grosor de la membrana.

Cuando existe dao a la pared capilar glomerular, aparecen tneles o reas focales, de ruptura en la pared, responsables de la prdida de protenas pesadas y de hemates, originando la va del shunt.

Lesiones estructurales y cambios hemodinmicos glomerulares afectanla permeabilidad de la pared capilar a las macromolculas.La filtracin de protenas est influenciada no slo por las propiedades intrnsecasde la membrana basal, sino tambin por otros determinantes del VFG:

El flujo plasmtico capilar glomerular (QA)

La diferencia de presin hidrulica transcapilar glomerular (P)

La concentracin de protenas plasmticas a nivel de la arteriola aferenteSe ha visto que un aumento selectivo en el QA hasta cierto nivel, disminuye el clearance fraccional de macromolculas, por una desproporcin entre la elevacin del flujo sobre el soluto.

Una disminucin en el QA tiene el efecto opuesto.

Aumentos en el P lleva a una disminucin en el clearance de protenas,si bien induce un aumento en el flujo de macromolculas por arrastre por difusin (conveccin-solvent drag), dado por el gran aumento del flujo.

Sin embrago, cuando el P aumenta demasiado, en respuesta a una disminucin en el QA, para mantener el VFG por nefrn, la consecuente elevacin de la fraccin de filtrado conlleva a un aumento en el clearance fraccional de protenas.

La infusin iv de angiotensina II produce proteinuria, concomitantemente y parcialmente relacionada a cambios hemodinmicos caracterizados por una disminucin importante del QA y por un aumento en el P, con la elevacin de la fraccin de filtrado.El grado de proteinuria se correlaciona con los cambios en el QA y en la fraccin filtrada.La infusin iv de angiotensina II tambin aumenta la fraccin filtrada a travsde los poros grandes no selectivos.De esta forma, los cambios en el P juegan un papel importante en los elementos filtrados.

Los IECAs y los ARA II no slo reducen la proteinuria total, sino que tambin pueden corregir el aumento en la fraccin filtrada a travs de la va de shunt por los poros grandes, reduciendo el clearance de protenas de alto peso, como la IgG. Por otro lado, estas drogas no explican sus efectos antiproteinricos slo por sus acciones hemodinmicas, y se ha visto que pueden disminuir la proteinuria en modelos animales independientemente de cambios intraglomerulares de presin .Por ltimo, los efectos duraderos de estas drogas en glomerulonefritis en humanos no pudieron ser revertidos por la administracin de angiotensina II,a pesar de una cada dosis dependiente del flujo plasmtico renal y un aumentode la presin arterial media, de la resistencia vascular renal y la fraccin de filtrado.

Los IECASs y los ARA II producen cambios reversibles en la estructura y funcinde la pared capilar glomerular y de las clulas mesangiales y de la matriz, al inhibir la accin de la angiotensina II:

Reordenan y estabilizan las hendiduras diafragmticas, al polimerizar la actina en el citoesqueleto de los podocitos

Reducen la sntesis del TGF-, colgenos I y III

Reducen la hipertrofia celular inducida por la angiotensina II

(A) In physiologic conditions, all LMW proteins and a fraction of albumincross the glomerular barrier and are completely reabsorbed by the tubular cells.

The alteration of the permeability of the glomerular barrier is moderate, involving mainly a loss of restriction to passage of negatively charged proteins (especially albumin); albumin and a small fraction of HMW proteins reach the tubular lumen and saturate the reabsorptive capacity of tubular cells, inducing the loss in the urines of a fraction of LMW proteins and albumin, together with a very small fraction of HMW proteins (selective proteinuria).

A more severe damage progressively increases size permeability of the glomerular barrier, and, due to the saturation of the reabsorptive mechanisms of tubular cells, a greater percentage ofHMWproteins is excreted in the urine (nonselective proteinuria).

Permeability of the glomerular barrier is further increased, and the massive and protracted reabsorptive load of the tubular cells induces toxic lesions of these cellsand reduces their reabsorptive capacity; excretion with the urines of all three classes of proteins and, in particular, of LMW and HMW proteins, is increased, and represents a valid marker of the severity of the glomerular and tubular damage.

CONCLUSIONESDOS MECANISMOS DE PROTEINURIA EN LAS GLOMERULONEFRITIS:

AUMENTO EN LA PERMEABILIDAD TANTO DE TAMAO COMO DE CARGAA NIVEL DE LA MEMBRANA BASAL GLOMERULAR.

PASAJE CONSECUENTE TRANSGLOMERULAR DE ALBMINA Y DE PROTENAS DE ALTO PESO QUE NORMALMENTE NO PASAN.

ALTERACIN EN LA REABSORCIN PROTEICA A NIVEL TUBULAR, SOBRE TODO DE LAS DE BAJO PESO MOLECULAR, POR COMPETITIVIDAD EPITELIAL Y POR TOXICIDAD TUBULAR CON DAO FUNCIONAL.

LA CANTIDAD Y EL PESO Y RADIO DE LAS PROTENAS QUE LLEGAN A LALUZ TUBULAR AUMENTAN PROGRESIVAMENTE A MEDIDA QUE LA INJURIA SE CRONIFICA, Y DENOTAN LA DISRUPCIN ESTRUCTURAL DEL GLOMRULO, ALTERANDO LA SELECTIVIDAD DE LAS PROTENAS FILTRADAS.

EN LOS CASOS MENOS SEVEROS CON PROTEINURIA SELECTIVA , LA ALBMINA (PM 69 KDa, RADIO 36 A), ES LA PROTENA PREVALENTE.

A MEDIDA QUE LA LESIN GLOMERULAR AVANZA, PROTENAS MS PESADAS CRUZAN LA BARRERA, Y LA CANTIDAD DE IgG (PM 150 KDa, RADIO 55 A) EN LA LUZ TUBULAR AUMENTA.

EN CASOS MUY SEVEROS, PROTENAS COMO LA -MACROGLOBULINA(PM 720 KDa, RADIO 90 A) Y LA IgM (PM 900 Kd, RADIO 120 A), LLEGAN A LA LUZ TUBULAR

DE ESTA FORMA, EL IS DE LA PROTEINURIA BASADO EN LA EXCRECINFRACCIONAL DE IgM O DE IgG PUEDE SER UN MEJOR MARCADOR DESEVERIDAD DE DAO GLOMERULAR QUE LA PROTEINURIA EN GENERAL.EN LA NEFROPATA MEMBRANOSA, EN LA FSGS Y EN GLOMERULONEFRITISMEMBRANOPROLIFERATIVAS, LA EXCRECIN URINARIA DE IgG O IgM, PERO NO LA PROTEINURIA, SON MEJORES PREDICTORES DE REMISIN Y DE PROGRESIN A LA ENFERMEDAD RENAL CRNICA Y SE CORRELACIONA CON LAS LESIONES HISTOLGICAS, SOBRE TODO EL DAO TBULOINTERSTICIAL.

EL AUMENTO EN LA PRESENCIA DE PROTENAS DE BAJO PESO MOLECULAR, COMO LA -1 MICROGLOBULINA (PM 31 kD) O -2 MICROGLOBULINA (PM 11.8 kD) EN LA ORINA, SON MEJORESMARCADORES DE DAO TBULOINTERSTICIAL QUE LA PROTEINURIA EN GENERAL. LA IgG URINARIA SE ASOCIA MS A DAO GLOMERULAR, Y LA -1 MICROGLOBULINA A DAO TBULOINTERSTICIAL

CANTIDAD Y CALIDAD DE LA PROTEINURIA PREDICE EL CURSOCLNICO Y LA RESPUESTA AL TRATAMIENTO EN LAS ENFERMEDADESGLOMERULARESEl grado de proteinuria, junto con el dao tbulointersticial, son los predictoresms fuertes de progresin a la enfermedad renal crnica.IS > 0.20 proteinuria no selectiva: FSGS

IS > 0.11 < 0.20 proteinuria moderadamente selectiva: MN, FSGS

IS < 0.10 proteinuria selectiva: CMSi bien los valores totales de proteinurias pueden ser similares en estas patologas, se observan diferentes evoluciones clnicas en la progresin a la insuficiencia renal crnica por el tipo de protena excretada.

En pacientes con un IS bajo empleando IgM, el nmero de obleas y de fibrosis intersticial fue ms bajo.

Esto no sucede si se emplea albmina en muchas situaciones, por lo que la IgM podra ser un mejor predictor de dao y progresin que la albmina.

Algo similar ocurre con la IgG.

SELECTIVIDAD DE LA CARGA ELCTRICA GLOMERULAR

Para explicar el bajo coeficiente de filtracin glomerular de la albmina en relacin a otras protenas, se crea que los sitios aninicos del glomrulo repelan electrostticamente tales cargas negativas de molculas mviles como la albmina. La nocin posterior de que la selectividad de la carga elctrica pueda darse en el caso de la albmina, que tiene una carga neta de 12 a 18 (dependiendo de la especie), es muy simplista. La albmina humana tiene aproximadamente 185 iones cargados/molcula.Tiene forma de corazn de 80 de largo y 60 de profundidad con 3 dominios homlogos.

Las cargas positivas estn en azul y las negativas en rojo, y presenta una distribucin compleja, por lo que puede exponer segn la situacin mayoritariamente cargas positivas o negativas.

Manejo renal tubular de una carga anormal filtrada de protenasEn situaciones normales, las protenas de alto peso molecular son imposibilitadas apasar a la luz tubular por la impermeabilidad de la barrera glomerular.

Ms controvertido es el caso de la albmina.

Parte de la albmina cruza la barrera y llega al espacio de Bowman, con unaconcentracin de 1 mg/dL.

Sin embargo, estudios recientes sugieren que la filtracin de albmina es sloen parte restringida por carga y que su concentracin luminal es mucho mselevada.

Finalmente, el pasaje de protenas con peso menor a 40 kD y radio menor a 30 A, llamadas de bajo peso molecular, pasan libremente en condiciones fisolgicas.

Una correlacin entre el IS y las lesiones histolgicas demostraron que laextensin del dao tbulointersticial en los pacientes con proteinuriasaltamente o moderarademente selectivas eran significativamente menos severas que en aqullas con proteinurias no selectivas, mientras que laesclerosis glomerular no se asoci significativamente con el IS.Si se utiliza el clearance de IgM en lugar de la IgG como numerador,y a la albmina en lugar de la transferrina como denominador, los resultados pueden amplificarse y revelar al profundizar los ndicesuna disrupcin ms severa de la membrana basal glomerular.

The charge selectivity concept also is unusualfor another reason. There has been nodirect experimental demonstration of electrostaticrepulsion of albumin or other negativelycharged protein by another negatively chargedmolecule. There has never been evidence inthe physical or biophysical literature that such an interaction occurs under physiological conditionsof neutral pH and physiological ionicstrength. Many of the direct biophysical studiesof albumin interaction with charged polysaccharideswere performed in the 1960s and1970s. These studies, summarized below, allexperimentally showed that the interaction wasone of excluded volume or size exclusion; nocharge effect was apparent.

The charge selectivity concept has continuedin renal and capillary physiology primarily becauseof observed differences in relative clearancesof charge and uncharged transport probes.In most cases, these differences have been qualitativelyinterpreted as being caused by chargeselectivity, then theories have been applied toestimate the effective charge in the glomerularcapillary wall.

the degree of retardation for dextransulfate of equivalent hydrodynamic size to albumin(radius, 36 ) was not marked (glomerularsieving coefficient,0.015)20 considering its veryhigh valence (Z60) compared with albumin.Recent experimental studies of dextran sulfateclearances have questioned whether the glomerularcharge effect associated with dextran sulfateis real. In all dextran sulfate studies performed, itwas assumed that the molecule was excretedintact. This subsequently was shown to be incorrectbecause dextran sulfate that appears in theurine is almost completely desulfated.23 All dextransulfate results can be interpreted in terms ofspecific (compared with uncharged dextran) glomerularendothelial cell uptake of dextran sulfateby receptors associated with cell-surface heparansulfate,24 internalization and desulfation by lysosomalsulfatases, and then exocytosis of desulfateddextran sulfate that is then filtered.

Albumin Interaction With ChargedPolysaccharides: Biophysical StudiesThe lack of charge interaction between albuminand glomerular heparan sulfate is confirmedin other studies in which albumin interactionwith glycosaminoglycans (heparan sulfate is amember of the glycosaminoglycan family) orextracellular matrices in noncapillary systemshas been interpreted on the basis of nonelectrostaticexcluded volume effects alone, and chargeeffects are negligible. Physicochemical studiesdesigned to quantitate the nature of the directinteraction of albumin with highly charged glycosaminoglycanshave shown that under physiologicalconditions, the interaction is governedonly by size-exclusion effects. Charge effectswere negligible.39-44

Albumin Distribution in Nonrenal Capillary BedsData listed in Table 1 show macromolecularexchange in the two major types of capillaries.Continuous capillaries are the most widelydistributed type in mammalian tissues. Theyare generally viewed as more restrictive transportstructures that contain pinocytotic vesicles,intercellular junctions, and transendothelial channels.Capillaries with fenestrated endothelia, characterizedby frequent spaces or fenestrae betweenendothelial cells, usually are found inorgans with functions that demand high rates offluid exchange, such as the kidney and smallintestine. It is evident that in both capillary types,albumin transport is not excessively restricted inrelation to other proteins of similar size or dextrans.Interestingly, the latter show size selectivitysimilar to that observed for the glomerularcapillary wall. This shows that albumin processingand its apparent markedly restricted transportin the glomerular-renal system (ie, conventionalview) would be unique.

EVIDENCE FOR A HIGH-CAPACITYTRANSCELLULAR PATHWAY FOR FILTEREDALBUMIN DISTAL TO THE BASEMENTMEMBRANEExistence of the retrieval pathway came fromstudies using cell poisons to inhibit the uptake offiltered albumin. Under these circumstances, usingthe isolated perfused kidney technology, itwas found that the glomerular sieving coefficient for albumin was similar to that obtained fordextran and Ficoll.11 Inhibitors did not changeglomerular permselectivity or cause peritubularback leak into the urinary space.11,33 We concludedthat there normally must be a high flux ofalbumin across the glomerular capillary wallbecause of size selectivity, and this albumin isretrieved by cells distal to the glomerular basementmembrane and returned to the blood supply(Fig 4).

The direct demonstration of glomerular filteredalbumin returning to the renal vein hasbeen made through the introduction of a smallpulse of radioactive [3H]albumin into the renalartery in vivo, followed by examination of theradioactive profile fromthe renal vein effluent.80It is viewed that the filtered portion of [3H]albuminin the pulse will be taken up by the tubularpathway, which will return the albumin to theblood supply undegraded. This recycled albuminappeared as a second peak(s) in renal vein outputafter the initial bolus.Overall, the albumin retrievalpathway in humans is predicted to process 400 to500 g/d of albumin.

In summary, the two major processing pathwaysfor filtered albumin are the retrieval pathwayand degradation pathway. The small amountof albumin not taken up by the retrieval pathwayis destined for excretion through the degradationpathway. We speculate that there may be appropriateteleological reasons for this mechanism.The evolution of a high-capacity flow filter mayrequire some leakage of albumin, with an accompanyingpostmembrane retrieval mechanism. Proteinthat is not retrieved is degraded beforeexcretion to minimize toxicity effects of theprotein and its associated ligands.

RECEPTORS INVOLVED IN THE UPTAKE OFPROTEINS FROM GLOMERULARULTRAFILTRATEThe identification of renal protein receptorshas come indirectly. Two major receptors havebeen identified in the uptake of proteins fromglomerular ultrafiltrate. Megalin is a low-affinityalbumin-binding receptor with broad specificityfor other proteins and has the ability to bifurcatetraffic to lysosomes, as well as direct transcytosisto the basolateral side of proximal tubule cells.Cubilin is a relatively higher affinity albumin binding albuminbindingreceptor, again with broad specificity forproteins, identified particularly with ligands thatare ultimately trafficked to lysosomes.

Megalin was first identified as a 330-kd glycoprotein(gp330), the major antigenic determinantin Heymanns nephritis.96 It later was found tohave a native molecular weight of 600 kd97 andwas renamed megalin because of its large size.Composed of a number of subunits, megalin is amember of the low-density lipoprotein receptorfamily98 and is highly expressed in the renalproximal tubule, as well as the parathyroid99visceral yolk sac, ileum, and placenta.100 Megalinhas affinity for a number of proteins, rangingfromsuch low-molecular-weight proteins as lysozyme,101 2-microglobulin,101 and vitaminbindingproteins,102-104 as well as various hormones,enzymes, receptor-associated proteins,105and albumin.106 After binding, ligands are traffickedto lysosomes for degradation or endocyticvesicles for transcytosis.107 Megalin has beenlocalized to large endosomes, dense apical tubules,and, to a lesser extent, lysosomes.108 Receptorrecycling back to the apical membraneoccurs with the aid of receptor-associated proteinsafter ligand targeting.

Cubilin is a 460-kd glycoprotein (analogous togp280), first described for its role in the uptakeof intrinsic factorbound vitamin B12 in the ileum.110,111 Cubilin is highly expressed in therenal proximal tubule and ileum, as well as thevisceral yolk sac and placentaAlthough cubilinlacks a transmembrane domain, its Ca-dependentbinding to megalin allows for its expressionon the proximal tubule lumen.113 Cubilin thusacts in concert with megalin, the transmembranedomain of which is believed to govern cubilinsendocytosis and trafficking after ligand binding.Cubilin has affinity for a wide array of ligands,including apolipoprotein A-1, immunoglobulinlight chains, transferrin, and albumin

Proposed Function of Megalin and Cubilin andTheir Role in the Proximal TubuleHigh expression on the proximal tubule apicalmembrane and the ability of both megalin andcubilin to bind to a large array of ligands suggestthey have a role in protein uptake fromglom erularultrafiltrate; they previously have been termedscavenger receptors. The role of megalin andcubilin in the uptake and lysosomal targeting ofsuch carrier molecules as transferrin, albumin,and vitamin carrier molecules is well documented,although the physiological importanceof this remains speculative. Studies have suggesteda toxicity effect of proteins, in particular,albumin,116 and suggest the megalin and/or cubilinrole to be associated with the preventionof toxicity by the uptake and/or degradation ofthese proteins.

The retrieval pathway isproposed to be a low-affinity high-capacity pathwayrequired to rapidly handle large amounts ofalbumin.80 The degradation pathway is proposedto be a high-affinity low-capacity pathway transportingrelatively lower concentrations of albuminto lysosomes.Megalin/Cubilin and Albumin Uptakemegalin has been described as a low-affinityalbumin-binding receptorCubilin, a high-affinity low-capacity receptorfor albumin, is a possible candidate for the degradationpathway for albumin.

DISCUSSION CONCERNING CONTROVERSIAL ISSUESNephrotic syndrome generally is defined asproteinuria at protein levels greater than 3.5 g/dand usually considered to result fromglom erulardisease. Proteinuria at protein levels greater than30 mg/d includes the continuum of microalbuminuriato macroalbuminuria and is observed from exercise and hyperlipidemia to diabetic nephropathy, preeclampsia, orthostasis, and tubular causes. Normal protein excretion now is recognized to involve the excretion of 1,300 mg/d of albumin-derived fragments in combination with less than 25 mg/d of intact albumin1 and overall protein excretion of approximately 2,000 mg/d.5 It is apparent that inhibition of the degradation pathway alone by some metabolic process couldyield these nonnephrotic levels of albuminuria and/or proteinuria when measured by assays that detect intact protein. That is, albuminuria is promoted by metabolic events or signals to affect lysosomal function and/or trafficking, ratherthan changes in glomerular permeability. Nephrotic proteinuria could be accounted for partly by inhibition of the albumin retrieval pathway,which is predicted to process 400 to 500 g/d of albumin.