MANEJO RENAL DE LAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS 48:27

De las moléculas orgánicas que se filtran, unas se reabsorben y otras se secretan

REABSORCIÓN TUBULAR - La reabsorción es el transporte de sustancias desde la luz del túbulo renal al espacio peritubular y al plasma - Cuanto más se reabsorbe una sustancia menos se excreta, y viceversa - Es necesario reabsorber los nutrientes en su totalidad, y el agua y los iones en parte, para ajustar el balance hidroelectrolítico.

La glucosa se filtra y su concentración en el filtrado glomerular es igual que en el plasma

La glucosa se reabsorbe en su totalidad en el túbulo proximal

La glucosa se reabsorbe por cotransporte con sodio en la membrana apical y por difusión facilitada en la membrana basal Túbulo proximal Na+ glucosa SGLT2 GLUT2 CAPILAR

Túbulo proximal inicial El principal transportador es el SGLT2 Túbulo proximal inicial SGLT2 GLUT2 90% Túbulo proximal final SGLT1 GLUT1 10%

El principal transportador es el SGLT2 DEFICIENCIA SGLT2 Glucosuria familiar renal benigna DEFICIENCIA SGLT1 Malabsorción de glucosa y galactosa en el intestino Sin alteraciones renales

glucosa Na+ glucosuria Si se supera el transporte máximo para la glucosa, esta aparece en la orina glucosa Na+ CAPILAR Túbulo proximal glucosuria

Reabsorción de glucosa Transporte máximo (Tm) La glucemia a la que aparece glucosa en orina se denomina umbral Reabsorción de glucosa Glucosa en la orina 200 300 100 Transporte máximo (Tm) umbral SPLAY Concentración de glucosa en plasma (mg/100 mL)

Aumento del filtrado glomerular El umbral disminuye si aumenta el filtrado glomerular, y aumenta en la diabetes mellitus Aumento del filtrado glomerular Diabetes mellitus

Los inhibidores espedíficos del SGLT2 se están ensayando para disminuir la glucemia en los diabéticos Reducen el peso corporal y mejoran el control de la glucemia Aumentan la glucosuria E Cersosimo C Solis-Herrera C Triplit Inhibition of renal glucose reabsorption as a novel treatment for diabetes patientS J Bras Nefrol 2014;36(1):80-92

Los aminoácidos también se reabsorben en el túbulo proximal, por un mecanismo semejante a la glucosa H+, Na+ aminoácidos Transporte acoplado Na+ Difusión facilitada recaptación CAPILAR

Hay varios tipos de transportadores para los aminoácidos NEUTROS ANIÓNICOS CATIÓNICOS GLICINA Y PROLINA Na+ prolina glicina IMINO H+ PAT1 PAT2 ? rBAT AA0 y+LAT1 AA+ cisteína Na+ AA0 ASCT2 B0AT1 TAT1 LAT2 cisteína EEAT3 AA- Na+ EEAT2 AGT1 Enfermedad de Hartnup Frecuencia 1/30000 Autosómico recesivo Mutación en B0 Síntomas semejantes a la falta de vitamina B3 (pelagra) por la deficiencia de triptófano Cistinuria Frecuencia 1/7000 Autosómico recesivo Mutación en rBAT Nefrolitiasis La orina huele a huevos podridos Iminoglicinuria renal familiar Frecuencia 1/15000 Autosómico recesivo Mutación en PAT2 o IMINO

Las proteínas que se han filtrado se reabsorben en el túbulo proximal Insulina, angiotensina Se filtran libremente Albúmina Coeficiente de filtración: 0.00062 Se filtran 3 g/día A Tojo and S Kinugasa Mechanisms of Glomerular Albumin Filtration and Tubular Reabsorption International Journal of Nephrology 2012 , Article ID 481520

Las proteínas se reabsorben por endocitosis CAPILAR Túbulo proximal albúmina oligopéptidos megalina H+ cubilina PEP1 lisosoma aminoácidos

En el síndrome nefrótico se supera la capacidad de reabsorción de las proteínas CAPILAR Túbulo proximal Túbulo proximal albúmina proteinuria Apoptosis Inflamación fibrosis

En el síndrome de Fanconi se pierden las funciones del túbulo proximal Lesión del túbulo proximal Glucosuria Aminoaciduria Proteinuria Hiperuricosuria Hiperfosfaturia Acidosis tubular Guido Fanconi (1892-1979)

NECROSIS TUBULAR AGUDA Las hemoproteínas causan necrosis tubular aguda HEMOLISIS hemoglobina CAPILAR Túbulo proximal Túbulo proximal RABDOMIOLISIS NECROSIS TUBULAR AGUDA mioglobina hemo Oxidación Inflamación apoptosis

SECRECIÓN TUBULAR - La secreción es el transporte de sustancias desde el plasma y el espacio peritubular a la luz tubular - Cuanto más se secreta una substancia más rápidamente se excreta - Se deben secretar las sustancias que se deben eliminar rápidamente (metabolitos, toxinas exógenas, fármacos) - También se secretan el potasio y los iones H+

El mecanismo de secreción es distinto para los aniones que para los cationes orgánicos ANIONES – carga negativa A- + H+ AH CATIONES – carga positiva C+ + OH- COH

ANIONES Aniones orgánicos secretados en el túbulo proximal: ENDÓGENOS Sales biliares Ácidos grasos Hipuratos Hidroxibenzoatos Oxalato Prostaglandinas Ácido úrico EXÓGENOS Acetazolamida Clorotiazida Etacrina Furosemida Penicilina Probenecid Sacarina Salicilatos Sulfonamidas

Ácidos dicarboxílicos Ácidos dicarboxílicos Los aniones orgánicos se secretan por la familia de Organic Anion Transporters (OAT) Túbulo proximal Anión orgánico MRP2, MRP4 ATP ATP Anión orgánico Ácidos dicarboxílicos K+ Na+ Na+ OAT1, OAT2, OAT3 Ácidos dicarboxílicos NaDC3 CAPILAR

El ácido úrico procede del metabolismo de los ácidos nucleicos y de las purinas DNA RNA AMP IMP GMP adenosina inosina guanosina N H O hipoxantina xantina Ácido úrico Ácido úrico

El ácido úrico se reabsorbe y se secreta en el túbulo proximal 0.2% 100% 50% 10% excreción reabsorción secreción reabsorción N H O Ácido úrico

Ácidos dicarboxílicos Ácidos dicarboxílicos Secreción del ácido úrico CAPILAR Túbulo proximal Ácido úrico Ácido úrico ABCG2 MRP4 ATP ATP ATP ATP Ácido úrico Ácidos dicarboxílicos K+ Na+ Na+ OAT1, OAT3 Ácidos dicarboxílicos NaDC3

Ácidos monocarboxílicos Ácidos dicarboxílicos Reabsorción del ácido úrico CAPILAR Túbulo proximal Ácido úrico Ácido úrico OAT4 URAT1 Ácidos monocarboxílicos Ácidos dicarboxílicos GLUT9 Ácido úrico

secreción reabsorción El probenecid bloquea los transportadores OAT, URAT1 y Glut9 CAPILAR Túbulo proximal secreción reabsorción OAT4 URAT1 Ácido úrico Ácido úrico PROBENECID Ácido úrico OAT1, OAT3 GLUT9 Ácido úrico

El probenecid inhibe la secreción y la reabsorción de ácido úrico, pero el efecto neto es aumentar la excreción PROBENECID excreción excreción reabsorción secreción reabsorción reabsorción secreción reabsorción GOTA

reabsorción secreción La aspirina bloquea los transportadores OAT y URAT1 y tiene un efecto doble sobre el ácido úrico reabsorción CAPILAR Túbulo proximal secreción Dosis altas excreción de a. úrico URAT1 Ácido úrico aspirina Bajas dosis Retención de a. úrico OAT1, OAT3 Ácido úrico

En la hipouricemia se excreta un exceso de ácido úrico Hipouricemia renal familiar Mutación en URAT1 o Glut9 Niveles bajos de urato en plasma Nefrolitiasis

CATIONES Cationes orgánicos secretados en el túbulo proximal ENDÓGENOS Acetilcolina Colina Creatinina Dopamina Adrenalina Guanidina Histamina Serotonina Tiamina EXÓGENOS Atropina Isoproterenol Cimitidina Meperidina Morfina Procaína Quinina Tetraetilamonio

Ácidos dicarboxílicos Ácidos dicarboxílicos Secreción de cationes orgánicos CAPILAR Túbulo proximal catión orgánico catión orgánico MDR1 H+ Na+ H+ ATP ATP MATE1 catión orgánico Ácidos dicarboxílicos K+ Na+ Na+ OCT1, OCT2, OCT3 Ácidos dicarboxílicos NaDC3

EFECTO DEL pH SOBRE LA ELIMINACIÓN DE ANIONES Y CATIONES Si la orina es ácida los aniones pueden regresar al capilar CAPILAR Túbulo proximal H+ H+ H+ H+ H+ AniónH H+ Anión- H+ Anión- CAPILAR

EFECTO DEL pH SOBRE LA ELIMINACIÓN DE ANIONES Y CATIONES Pero si se alcaliniza la orina los aniones ionizados quedan atrapados en la luz tubular y se excretan CAPILAR Túbulo proximal OH- OH- Anión- excreción OH- OH- Anión- Anión-

EFECTO DEL pH SOBRE LA ELIMINACIÓN DE ANIONES Y CATIONES Si la orina es alcalina los cationes pueden regresar al capilar CAPILAR Túbulo proximal OH- OH- OH- OH- CatiónOH OH- Catión+ Catión+

EFECTO DEL pH SOBRE LA ELIMINACIÓN DE ANIONES Y CATIONES Si la orina es ácida los cationes se excretan CAPILAR Túbulo proximal H+ H+ Catión+ excreción H+ H+ Catión+ H+ Catión+

EFECTO DEL pH SOBRE LA ELIMINACIÓN DE ANIONES Y CATIONES Para facilitar la eliminación renal de una substancia Si es ácido (anión): alcalinizar la orina Si es alcalino (catión): acidificar la orina

DEPURACIÓN O ACLARAMIENTO PLASMÁTICO DE UNA SUSTANCIA: es el volumen de plasma del cual se elimina esa sustancia a su paso por el riñón. El 99 % del filtrado se reabsorbe 125 ml/min se filtran Aprox. el 1 % del filtrado (1 ml/min) se excreta

DEPURACIÓN O ACLARAMIENTO PLASMÁTICO DE UNA SUSTANCIA: es el volumen de plasma del cual se elimina esa sustancia a su paso por el riñón. La concentración en el plasma que sale del riñón es menor que en el plasma que entra El agua se reabsorbe casi toda La sustancia se filtra La concentración de la sustancia en la orina es muy alta

DEPURACIÓN O ACLARAMIENTO PLASMÁTICO DE UNA SUSTANCIA: es el volumen de plasma del cual se elimina esa sustancia a su paso por el riñón. 8 meq 10 meq 1 litro 1 litro

DEPURACIÓN O ACLARAMIENTO PLASMÁTICO DE UNA SUSTANCIA: es el volumen de plasma del cual se elimina esa sustancia a su paso por el riñón. 10 meq 8 meq 0.2 litro 1 litro 0.8 litro

ACLARAMIENTO Igual concentración DEPURACIÓN O ACLARAMIENTO PLASMÁTICO DE UNA SUSTANCIA: es el volumen de plasma del cual se elimina esa sustancia a su paso por el riñón. ACLARAMIENTO Igual concentración 10 meq 8 meq 0.2 litro 1 litro 0.8 litro

La depuración o aclaramiento de una sustancia se calcula a partir de la cantidad excretada y de su concentración en plasma La cantidad de sustancia excretada el orina es la misma que se ha eliminado del plasma La cantidad excretada = concentracion en la orina (Ux) x volumen de orina (V) Antes estaba en un volumen de plasma = cantidad excretada / concentración en plasma (Px) Aclaramiento de la sustancia = Ux x V Px

360 x 0.1 4 EJEMPLO: = 9 L/hora Concentración en plasma (Px) = 4 mg/L 1 L de orina en 10 horas Volumen de orina (V) = 0.1 L/hora Concentración en la orina (Ux) = 360 mg/L Cantidad excretada = 360 x 0.1 = 36 mg/hora Si en cada litro de plasma hay 4 mg de sustancia, los 36 mg que se han eliminado por hora estaban contenidos en 36/4 = 9 L Aclaramiento = 360 x 0.1 4 = 9 L/hora

Aclaramiento = filtrado glomerular Una sustancia que se filtra y no se reabsorbe ni secreta: Volumen aclarado de la sustancia Aclaramiento = filtrado glomerular Ejemplo: la inulina Otro ejemplo: la creatinina (aproximadamente)

Una sustancia que se filtra y se reabsorbe en su totalidad Aclaramiento = 0 Ejemplo: la glucosa

Aclaramiento = filtrado glomerular / 2 Una sustancia que se reabsorbe en un 50 % de la cantidad filtrada Aclaramiento = filtrado glomerular / 2

Aclaramiento > filtrado glomerular Una sustancia que se filtra y se secreta Aclaramiento > filtrado glomerular

Aclaramiento = flujo plasmático renal Una sustancia que se filtra y se secreta en su totalidad Aclaramiento = flujo plasmático renal Ejemplo: el paraaminohipurato (PAH) Flujo sanguíneo renal = aclaramiento de PAH / (1-hematocrito)