Бъбречните тубули съдържат множество важни функции, които могат да обяснят натрупването на много регулаторни протеини, включително компоненти на CSN-CRL път в тези тъкани.

Свързани термини:

  • Паратиреоиден хормон
  • Реабсорбция
  • Екскреция
  • Епителни клетки
  • Протеини
  • Нефрони
  • Урина
  • Проксимални тубули

Изтеглете като PDF

За тази страница

Бъбреци

Джон Къртис Сийли,. Брад Бланкеншип, в Патологията на плъха на Бурман (Второ издание), 2018

4.3 Дегенеративни промени

Дегенерацията на бъбречните тубули също е често наблюдавана лезия, която не води непременно до некроза на тубулите. Вакуолацията е често срещана характеристика на дегенерацията (Фигура 11.35). Вакуолацията в бъбречните тубули обаче може да отразява промяна на редица цитоплазмени компоненти, като ендоплазмен ретикулум, митохондрии, лизозоми или други клетъчни съставки.

тубули

Фигура 11.35. Вакуолна дегенерация в множество тубули, съдържащи видни цитоплазматични вакуоли и пикнотични ядра.

Неспецифична форма на дегенерация, посочена като базофилен тубул, се среща често в ранните случаи на CPN и е често срещана проява на токсично увреждане на тубули при проучвания при плъхове (Фигура 11.36). Тъй като тубулната базофилия може да представлява биохимични смущения без данни за нараняване или поправка, терминът базофилен тубул не трябва да се използва взаимозаменяемо с регенерация на тубули, хипертрофия на тубули или тубулна хиперплазия. Липсата на някакво значително удебеляване на базалната мембрана помага да се разграничат базофилните тубули, свързани с токсично увреждане, от базофилните тубули, свързани с CPN.

Фигура 11.36. Фокус на базофилни тубули. Обърнете внимание на липсата на удебеляване на базалната мембрана.

Липофусцин (цероидният) пигмент е често срещан в бъбреците на плъхове и става все по-виден с напредване на възрастта на животните, достигайки 100% честота при 2-годишни плъхове. Липофусцин е жълт, гранулиран цитоплазмен пигмент, присъстващ в бъбречните тубули и интерстициума. Хемосидериновият пигмент се появява в цитоплазмата на проксималните извити тубули, особено при имуно-медиирана хемолитична анемия (Фигура 11.37). Специални петна като Perl’s и Schmorl’s stains се използват за разграничаване съответно на желязо и липофусцин. Кристали на хемоглобина и цепнатини на холестерола се наблюдават от време на време в области на хронично възпаление или кръвоизлив.

Фигура 11.37. Тубулна пигментация, най-вероятно хемосидерин, при плъх Fischer F344 с мононуклеарна клетъчна левкемия (голям гранулиран лимфоцитен лимфом).

Снимките са предоставени от Националната програма за токсикология на САЩ.

Малки, произволно разпределени огнища на минерализация са често срещани в кората, медулата и бъбречната папила. Малки ламелирани конкременти или микролити обикновено се свързват с тубули, но могат да бъдат интерстициални, като и двата вида обикновено причиняват малко или никакъв тъканен отговор. Минерализираните микролити обикновено оцветяват положително с ализариново червено за калций и с фон Kossa за фосфат, а матрицата се оцветява положително с PAS реакцията.

Бъбречната минерализация обикновено се наблюдава при женски плъхове, хранени със полусинтетична диета, но се наблюдава и при редовна лабораторна храна (Фигура 11.38). Дисбалансът на калций, фосфор (прекомерен фосфор в храната), хлорид, магнезий, протеини и липиди е инкриминиран или е доказано, че причинява бъбречна минерализация. Тежестта на минерализацията зависи както от пола, така и от щама; овариектомията предотвратява бъбречната минерализация, докато гонадектомирани мъже и жени, получаващи естрадиол бензоат, бързо развиват бъбречната минерализация. Минерализация може да се наблюдава при други форми на бъбречно заболяване, включително хиалинова капчична нефропатия, дистрофична калцификация и краен стадий на CPN заболяване (Фигури 11.39 и 11.40).

Фигура 11.38. Типични огнища на минерализация в кръстовището на външната и вътрешната ивица на външната медула при женски плъх.

Фигура 11.39. Линейна минерализация на папилата в случай на хиалинова капчична нефропатия.

Снимките са предоставени от Националната програма за токсикология на САЩ.

Фигура 11.40. Минерализация на тубули и GBM при животно, умряло от CPN в краен стадий.

Наблюдава се фокална костна метаплазия в бъбреците, несвързана с бъбречната минерализация (Фигура 11.41). Включени тела често се наблюдават в бъбреците при токсикологични проучвания, където тяхната патогенеза може да бъде разнообразна. Съобщава се за кръгли, еозинофилни вътреядрени и цитоплазмени включвания на натрупана d-аминокиселинна оксидаза (DAO) в проксимални тубули на 110-седмични нелекувани плъхове Wistar Hannover. Съобщава се и за интрацитоплазматични и вътреядрени тела на включване в кортикалните тубули след приложение на инхибитор на обратното захващане на норепинефрин/серотонин при плъхове Sprague – Dawley. Тези включвания оцветяват положително DAO. Очевидно те са специфични за видовете, обратими, не са нефротоксични и не са от значение за оценката на риска за безопасността на хората. Инвагинациите на цитоплазма в ядра също могат да приличат на вътреядрени включвания.

Фигура 11.41. Фокус на костна метаплазия.

Увеличен брой хиалиноподобни еозинофилни капчици с различен размер, представляващи лизозоми, могат да се наблюдават в проксималната тубулна цитоплазма и могат да бъдат свързани с хипалинова нефропатия на капчици, CPN, хистиоцитен сарком или други новообразувания.

Бъбречната уролитиаза или конкременти са редки находки в таза на плъхове, въпреки че по-малките минерализирани конкременти (или микролити) са често срещани в блудовете с увеличаване на възрастта (Фигура 11.42). Бъбречните лезии, свързани с уролитиаза, включват реактивна хиперплазия на тазовия уротел, възпаление, вакуоларна дегенерация и образуване на кистоподобни пространства в уротелиума, кръвоизлив и от време на време хидронефроза. Бъбречната амилоидоза е рядка при плъховете.

Фигура 11.42. Малка минерализирана камък в бъбречното легенче близо до блудниците.

Грозде и стафиди

Michelle S. Mostrom DVM, MS, PhD, DABVT, DABT, в токсикологията за малки животни (трето издание), 2013 г.

Груби и хистологични лезии

Проксимална дегенерация или некроза на бъбречните тубули, свързани с непокътната базална мембрана, заедно с по-малко тежка дегенерация на дисталните извити тубули са описани при кучета след поглъщане на стафиди и грозде. 4-6 Проксимална и дистална регенерация на тубулите е наблюдавана в няколко случая, заедно с тръбни отломки или гранулирани до белтъчни отливки в тубулите и събирателните канали. Съобщава се и за минимална минерализация в бъбречните тубули. Вътреклетъчен и интралуминален пигмент, неправилна форма и златисто-кафяв цвят, се наблюдава в няколко случая на отравяне. Този пигмент не се оцветява с Von Kossa (петно ​​от калций) или жлъчни петна, но реагира променливо с пруско синьо (желязо). 6 Няколко случая на отровени кучета са имали съдови лезии, включващи артериит в пластината на дебелото черво, миокарда и аортната адвентиция. 6

Нарушения на пикочната система

Харолд С. Шот II,. Уоруик М. Бейли, в „Вътрешни болести по конете“ (четвърто издание), 2018

Ензимурия

Бъбречните тубули са метаболитно активни и са отговорни за абсорбцията или екскрецията на широк спектър от вещества. Транспортът на тези съединения се улеснява от няколко ензима, които се намират в големи количества в лизозомите в или в границите на четката на тубуларните епителни клетки. Редовният обмен на тези клетки и освобождаването на ендоцитотични везикули и лизозоми в тръбния лумен води до активност на ензимите в урината (ензимурия). 291 Редица вещества, които се филтрират в гломерула (включително жлъчни киселини, аминогликозидни и цефалоспоринови антибиотици, манитол, декстрани, рентгенографски контрастни среди и тежки метали), се поглъщат чрез ендоцитоза в проксимални тубуларни епителни клетки. Ендоцитозните везикули се комбинират с лизозоми и вещества, които не се разграждат от лизозомни ензими, впоследствие се екструдират в лумена на тубула чрез евакуация на остатъчни тела.

Възпалението или некрозата на тубуларните епителни клетки води до повишена уринарна активност на лизозомни ензими и гранични ензими. Тъй като проксималните тубуларни епителни клетки са метаболитно най-активни от всички бъбречни клетки, те са особено податливи на исхемично увреждане. Освен това те могат да бъдат наранени по подобен начин при излагане на големи количества нефротоксини в гломерулния филтрат. В резултат на това определянето на дейностите на някои пикочни ензими може да осигури доказателство за тубулно увреждане няколко дни преди да се развие азотемия. 292-295 Допълнителни фактори за повишена активност на уринарните ензими включват (1) ензими с ниско молекулно тегло като амилаза, които обикновено се филтрират от гломерулите и се реабсорбират в проксималните тубули, общата активност на уринарните ензими (освен ако те не станат неопластични) и (3) секрети от допълнителни полови жлези. Приносът от последното обяснява защо непокътнатите мъже са склонни да имат по-висока активност в урината на лактат дехидрогеназа (LDH) и N-ацетил-β-d-глюкозаминидаза (NAG).

Въпреки че в урината на различни видове са открити повече от 40 ензима, изглежда само няколко са от диагностично значение. За да бъде клинично използван, уринарният ензим трябва да има измерима активност в бъбреците; неговата активност трябва да е в тесни граници в урината на здрави животни; той трябва да е достатъчно голям (молекулно тегло по-голямо от 60 000), за да не се филтрира свободно през гломерула; и неговата активност трябва да се увеличи достатъчно рано по време на бъбречно увреждане, за да позволи установяване на коригиращо лечение. И накрая, активността на пикочния ензим трябва да остане доста стабилна в урината в продължение на няколко дни, без да е необходима специална обработка. При хора и кучета редица ензими, включително NAG, LDH, β-глюкуронидаза, аланин аминопептидаза, алкална фосфатаза (ALP), левцин аминопептидаза, γ-глутамилтрансфераза (GGT) и каликреин, са показали, че са чувствителни показатели за бъбреците щета. 292-294 296 297 По отношение на конете са установени нормални стойности за дейностите на GGT, ALP, NAG, LDH и каликреин. 298-302 Опитите за изследване на аспартат аминотрансфераза и аланин аминотрансфераза са били неуспешни при нормална конска урина. 299

Теоретично, оценката на промените в пикочната активност на избрани ензими може да помогне на клинициста при идентифицирането на сегмента на нефрона, страдащ от най-голяма дисфункция или увреждане. Въпреки че NAG, GGT и ALP са свързани предимно с проксимален тубулен епител, LDH обикновено се свързва с дистални тубуларни епителни клетки. Повишаване на активността на GGT и ALP в урината е предизвикано експериментално при коне, приемащи гентамицин и неомицин в продължение на 5 до 10 дни. 315 316 увеличения са измерени и при коне с диария, остри коремни кризи и ендотоксичен шок. В последните случаи се приема, че ензимурията показва тубулно увреждане след исхемия. Пет последователни дни на приложение на фуроземид също предизвикват умерено повишаване на активността на GGT и ALP, като ALP се увеличава по-бързо. 311 Въпреки това, 48 часа лишаване от вода не успяха да предизвикат промени в активността на GGT, ALP или LDH. 302 По същия начин не се наблюдава промяна в активността на LDH в урината при коне, на които се прилага фенилбутазон (8,8 mg/kg PO) дневно в продължение на 6 дни. 302

Въпреки че повишаването на активността на уринарните ензими обикновено показва остро увреждане на тръбите, трябва внимателно да се тълкуват съотношенията ензим към Cr. Праговите стойности, над които повишенията са значителни, не са добре документирани, въпреки че едно проучване съобщава, че стойността на GGT/Cr, по-голяма от 25 IU/g, показва увреждане на тръбите. 298 За разлика от това, в изследване на индуцирана от гентамицин нефротоксичност при пони кобили, Hinchcliff и колеги 315 измерват стойности на GGT/Cr над 100 IU/g няколко дни преди да измерват повишаване на концентрацията на Cr. Освен това често може да се измерват стойности на GGT/Cr между 25 и 100 IU/g при коне, получаващи гентамицин в препоръчани дози. Подобно на фармакокинетиката на гентамицин, ензимурията при тези коне е силно варираща; не е установено, че тези коне са изложени на риск от развитие на остра бъбречна недостатъчност. Въпреки че ензимурията вероятно отразява степен на тубулно увреждане при тези пациенти, трябва да се тълкува повишаване на стойностите на GGT/Cr между 25 и 100 IU/g с повишено внимание, докато увеличенията над 100 IU/g са по-склонни да бъдат клинично значими.

Конете с хронично бъбречно заболяване могат да имат нормална или намалена ензимна активност, която отразява клетъчните промени, които настъпват в нефрона в отговор на хронично възпаление. Точно както концентрациите на BUN и Cr могат да бъдат нормални през ранните етапи на бъбречно заболяване; активността на уринарните ензими може да не отразява точно бъбречната дисфункция по-късно в хода на заболяването, когато резултатите от кръвните тестове и изследванията на урината са по-вероятно да бъдат ненормални. Възможна причина за това явление е, че значително разрушаване на тубуларен епител, настъпило в началото на заболяването, оставя по-малко епителни клетки да бъдат постоянен източник на повишени ензимни активности. Алтернативно, регенериращите тубуларни епителни клетки могат да бъдат по-устойчиви на ефектите на токсина.