SEGMENTI TUBULO PROSSIMALE

3. SEGMENTI TUBULO PROSSIMALE S1 brush border alto e ben sviluppato sistema lisosomiale. La membrana baso-laterale è estesamente interdigitata e alcuni mitocondri allungati occupano la porzione basale della cellula, aspetto caratteristico di un epitelio coinvolto nel trasporto attivo S2 brush border più corto e minor numero di vacuoli apicali e mitocondri. Il numero e la grandezza dei lisosomi varia col sesso e la specie. Nei ratti maschi sono caratteristicamente numerosi e più grandi S3 brush border alto e denso nel ratto, più corto nel coniglio e intermedio nell’uomo. Le cellule possiedono rari vacuoli apicali, lisosomi e mitocondri in numero minore e più piccoli. I processi cellulari e le invaginazioni sono assenti

8. TRASPORTATORI DELLA MEMBRANA BASO-LATERALE 1. Organic anion transporter 1 (OAT1) 2. OAT2 3. OAT3 4. OAT4 5. Organic anion-transporting polypeptide (oatp1) 6. oatp2 7. OAT-K1 8. OAT-K2 9. Mulitple resistance-associated protein 2 (MRP2) 10. Human-type 1 sodium-dependent inorganic phosphate transporter (NPT1)

10. DESTINO DEI MAGGIORI COSTITUENTI URINARI filtrato escreto % escreto acqua 166 L 1 L 0,6% sali 1100 g 10 g 1,0% urea 40 g 20 g 50,0% creatinina 1,7 g 1,7 g 100,0%

11. ANALISI DELLE URINE a) COLORE b) VOLUME c) PESO SPECIFICO d) PROTEINE e) CELLURIA f) PIURIA segue

12. ANALISI DELLE URINE g) CILINDRURIA 1. IALINI (proteine di Tamm-Horsfall) 2. GRANULARI (proteine) 3. EPITELIALI 4. CEREI 5. EMATICI 6. LEUCOCITARI 7. LIPIDICI

13. ANALISI DELLE URINE h) CRISTALLURIA i) ENZIMURIA l) ELETTROFORESI DELLE PROTEINE

14. ENZIMI URINARI (frazioni subcellulari) MITOCONDRI Glutamato deidrogenasi Glutamina sintetasi LISOSOMI Fosfatasi acida Muramidasi (Lisozima) ß-Glucuronidasi N-Acetil-ß-D-glucosaminidasi ß-Galattosidasi

15. ENZIMI URINARI (frazioni subcellulari) ORLETTO A SPAZZOLA Alanin-aminopeptidasi Fosfatasi alcalina -Glutamiltransferasi Angiotensin converting enzyme FRAZIONE SOLUBILE Lattico deidrogenasi Aldolasi Transaminasi Glutamina transaminasi K Glutatione S-transferasi

16. ENZIMI URINARI (localizzazione segmentaria tubulo prossimale) Glutamina sintetasiS3 Fosfatasi acida S1 S2S3 N-Acetil-ß-D-glucosaminidasiS1 S2 S3 -Glutamiltransferasi S1 S2S3 Angiotensin Converting Enzyme S1 S2 S3 Aspartato aminotransferasi S1 S2 S3 Alanin aminotransferasi S1 S2S3 Glutamina transaminasi K S1S2 S3 Glutatione S-transferasi (, ) S2S3

17. ENZIMI URINARI (localizzazione tubulare distale) Callicreina Glutatione S-transferasi  LDH isoforme 4 e 5

18. INSUFFICIENZA RENALE ACUTA (IRA) La NECROSI TUBULARE ACUTA, causa dell’insufficienza renale acuta può essere: PURA METALLI (As, Au, Bi, Ba, Cd, Cr, P, Hg, Pb, U) PARAQUAT PARATHION IDROCARBURI ALIFATICI CLORURATI IDROCARBURI AROMATICI (rara) segue

19. INSUFFICIENZA RENALE ACUTA (IRA) La NECROSI TUBULARE ACUTA, causa dell’insufficienza renale acuta può essere: CON OSSALOSI ETILENE GLICOLE e derivati ALTRO IPOVOLEMIA EMOLISI con/senza MetaHb

20. RUOLO DEL TRASPORTO E DELLA BIOATTIVAZIONE NELLA NEFROTOSSICITA’ DELLE SOSTANZE XENOBIOTICHE • ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI E DI MACROMOLECOLE ENDOGENE • ACCUMULO DI METABOLITI TOSSICI SINTETIZZATI IN ALTRI ORGANI O TESSUTI • ATTIVAZIONE INTRARENALE A METABOLITI REATTIVI

21. ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI E DI MACROMOLECOLE ENDOGENE AminoglicosidiSi legano ai fosfolipidi impedendone il metabolismo e facilitandone l’accumulo lisosomiale; il risultato è il rilascio di enzimi litici che causano la digestione di componenti citoplasmatiche segue

22. ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI E DI MACROMOLECOLE ENDOGENE CefalosporineIn particolare quelle di 1a generazione, vengono attivamente assorbite a livello della membrana baso-laterale, ma non altrettanto attivamente secrete, con conseguente accumulo segue

23. ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI E DI MACROMOLECOLE ENDOGENE CadmioL’accumulo causa saturazione della metallotioneina tubulare con incremento della frazione libera del metallo e conseguente tossicità cellulare segue

25. ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI E DI MACROMOLECOLE ENDOGENE MercurioIl glutatione e il trasporto attivo causano accumulo del metallo nel tubulo prossimale esitando nella lesione delle membrane e delle funzioni mitocondriali segue

29. ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI E DI MACROMOLECOLE ENDOGENE Xenobiotici legati alle 2-globuline Le 2-globuline sono sesso (maschi) e specie (ratti) specifiche e la formazione dei complessi è indotta prevalentemente dalle benzine depiombizzate. L’accumulo lisosomiale esita nella rottura dei lisosomi e nella necrosi cellulare (nefropatia a gocce ialine)

30. ACCUMULO DI METABOLITI TOSSICI SINTETIZZATI IN ALTRI ORGANI O TESSUTI Tris(2,3-dibromopropil)fosfato Viene metabolizzato nel fegato a bis(2,3-dibromopropil)fosfato e 2-bromoacroleina. Il bis(2,3-dibromopropil)fosfato accumulato nel rene per trasporto attivo viene bioattivato per mezzo delle GST a ione EPISULFONIO che può interagire col DNA con conseguente effetto nefrotossico segue

32. ACCUMULO DI METABOLITI TOSSICI SINTETIZZATI IN ALTRI ORGANI O TESSUTI Alcheni alogenati I metaboliti glutatione S-coniugati formati nel fegato vengono secreti nella bile e possono essere trasportati al rene o entrare nel circolo entero-epatico ed essere eliminati con le feci. Nel rene, i coniugati col glutatione e con la cisteinilglicina sono trasformati in CISTEINA S-CONIUGATI e possono essere attivati dalle ß-liasi a metaboliti reattivi (tiocheteni) segue

34. EVIDENZA DELLA NEFROTOSSICITA’ DEGLI ALOALCHENI 1. L’ACIDO AMINOOSSIACETICO (AOAA), inibitore delle ß-liasi, protegge dalla nefrotossicità causata dai cistein S-coniugati 2. Gli -METILCISTEIN-CONIUGTI, che non sono metabolizzati dalle ß-liasi, non sono nefrotossici 3. Gli -KETOACIDI inducono l’attività ß-liasi e potenziano la citotossicità dei cistein S-coniugati segue

35. EVIDENZA DELLA NEFROTOSSICITA’ DEGLI ALOALCHENI 4. Gli analoghi dell’OMOCISTEINA dei cistein S-coniugati nefrotossici, che sono metabolizzati a tioli reattivi come i cistein coniugati, sono nefrotossici 5. I MITOPLASTI RENALI, che non contengono attività ß-liasi mitocondriale, sono meno suscettibili dei mitocondri alla tossicità dei cistein S-coniugati 6. Le DIEFFERENZE DI SPECIE nell’attività ß-liasi si correlano con la tossicità indotta da S-(1,2-diclorovinil)-L-cisteina 7. I LEGAMI COVALENTI ß-LIASI DIPENDENTI in vivo e in vitro con le macromolecole renali dei cistein S-coniugati si correlano con la nefrotossicità di tali coniugati

36. ACCUMULO DI METABOLITI TOSSICI SINTETIZZATI IN ALTRI ORGANI O TESSUTI Idrochininoni e p-Aminofenolo Bromochinone e p-aminofenolo vengono metabolizzati nel fegato a glutatione S-coniugati e trasportati al rene ove si accumulano per mezzo di un sistema -glutamiltransferasi dipendente causando un effetto tossico in maniera indipendente dalla via delle ß-liasi

37. ATTIVAZIONE INTRARENALE E METABOLITI REATTIVI Reazioni citocromo P-450 dipendenti Alcune sostanze quali 1,1-dicloroetene, cloroformio, acetaminofene, vengono bioattivate nel rene per mezzo del citocromo P-450 e, in particolare, della subfamiglia 2E1. Nel topo e nel ratto l’attivazione è sesso-dipendente (è prevalente nei maschi) segue

38. ATTIVAZIONE INTRARENALE A METABOLITI REATTIVI Reazioni flavoprotein-monoossigenasi (FMO)-dipendenti Le FMO catalizzano l’ossidazione di radicali nucleofili deboli quali i composti azotati e solforati (S-benzil-L-cisteina) segue

39. ATTIVAZIONE INTRARENALE A METABOLITI REATTIVI Reazioni prostaglandina-endoperossido sintetasi (PES)-dipendenti La PES è coinvolta nell’attivazione di tossine nella zona midollare causando necrosi papillare e nefrite interstiziale (la cosiddetta nefropatia da analgesici). Le sostanze più note sono la fenacetina e l’acetaminofene e il meccanismo d’azione è probabilmente un cambiamento dell’omeostasi cellulare del Ca++ con morte cellulare e necrosi midollare segue

40. ATTIVAZIONE INTRARENALE A METABOLITI REATTIVI Reazioni glutatione dipendenti 1,2-Dibromo-3-cloropropano, dopo coniugazione col glutatione può spontaneamente ciclizzare per formare uno ione EPISULFONIO che può interagire col DNA

41. SEGMENTI DEL TUBULO PROSSIMALE INTERESSATI DA ALCUNE SOSTANZE XENOBIOTICHE Piombo S3 Cadmio S1 S2 Mercurio metallico S3 Mercurio alchile S2 S3 Cromo S1 S2 Platino S3 Alcheni S3 p-Aminofenolo S3 Aminoglicosidi S1 S2 Cefalosporine S1 S2