Transporte de Na+, Cl- e H2O em néfron distal

Figura 1: Esquema do nefro, incluindo o glomérulo e os diversos segmentos tubulares (Nefro justamedular).

Composição: solução quase só de NaCl Entram nas alças finas descendentes da alça de Henle, cerca 23 % do volume filtrado 32,4 mL/mim (no início do proximal eram 120 mL/min) Composição: solução quase só de NaCl Osm: 290 mOsm/L

Transição entre pars reta de proximal (S3) e alça descendente fina

H2O Célula de segmento fino descendente Muito permeável à água Luz H2O Muito permeável à água Número elevado de Aquaporinas 1 (AQ1), tanto em membrana apical como basolateral Não reabsorve NaCl

NÉFRONS SUPERFICIAIS (MAIORIA) 600 mOsm NÉFRONS SUPERFICIAIS (MAIORIA) NÉFRONS JUSTAMEDULARES (MINORIA) 1300 mOsm

NÉFRONS SUPERFICIAIS (MAIORIA) 600 mOsm NÉFRONS SUPERFICIAIS (MAIORIA) NÉFRONS JUSTAMEDULARES (MINORIA) 1300 mOsm

Reabsorve cerca de 2% do Na+ filtrado - Fluxo passivo de NaCl Não passa água H2O NaCl Segmento fino ascendente Reabsorve cerca de 2% do Na+ filtrado - Fluxo passivo de NaCl Sem reabsorção de H2O – Impermeável a água COMEÇA A REDUZIR A CONCENTRAÇÃO LUMINAL DE Na+

Fluxo passivo de NaCl NÉFRONS SUPERFICIAIS (MAIORIA) 600 mOsm NÉFRONS SUPERFICIAIS (MAIORIA) NÉFRONS JUSTAMEDULARES (MINORIA) 1300 mOsm

SEGMENTO ESPESSO ASCENDENTE Luz Espaço peritubular Reabsorve cerca de 25 % do Na+ filtrado Não reabsorve água Dilui o fluido tubular Concentra o interstício

Transporte eletroneutro Segmento espesso da alça de Henle Interstício Luz 2 K+ ATP 3 Na+ Transporte eletroneutro NKCC2 Na+ K+ 2 Cl- K+ [Cl-] + - K+ e Cl- saindo + K+ Cl- H2O [Na+] e [Cl-] Via intercelular Cátion seletiva Na+, K+, Mg2+ e Ca2+ + - + - Impermeável à água DPte = (+ 8 a + 15 mV

+ DPte = + 8 mV Interstício Luz Segmento espesso da alça de Henle 2 K+ ATP 3 Na+ NKCC2 Na+ K+ 2 Cl- K+ [Cl-] + Cl- Na+, K+, Mg2+ e Ca2+ CO2 + H2O H2CO3 NHE3 H+ Na+ HCO3- Cl- Parte do Na+ é reabsorvido via NHE3 HCO3- + H+ H2CO3 CO2 + H2O DPte = + 8 mV

SEGMENTO ESPESSO Reabsorve Na+ por via transcelular (NKCC2; NHE3/ Na+/K+-ATPase) – 50% por via paracelular – 50% (movido por DPte +) Reabsorve Cl- por via transcelular (NKCC2/ Canal para Cl-) – 100% NÃO REABSORVE H2O DILUI O FLUIDO TUBULAR

x - - x x x x + + DPte = + 8 mV + + Segmento espesso da alça de Henle Luz 2 K+ ATP 3 Na+ Interstício NKCC2 Na+ K+ 2 Cl- x FUROSEMIDA (LASIX) x K+ x x + + Cl- K+ [Cl-] Na+, K+, Mg2+ e Ca2+ + - - + DPte = + 8 mV

x - - x x x x + + x x DPte = 0 mV + + Segmento espesso da alça de Henle x Luz 2 K+ ATP 3 Na+ Interstício NKCC2 Na+ K+ 2 Cl- x FUROSEMIDA (LASIX) x x K+ + x + K+ Não há reabsorção de NaCl Não há diluição do fluido luminal Não há aumento da concentração no interstício Natriurético Caliurético Calciurético x [Cl-] Sem Dpte (+), não há reabsorção de cátions por via paracelular x + - - + DPte = 0 mV

Segmento Espesso da Alça de Henle - Hipovolemia - Hipocalemia – [K+]plasma - Perda de Cálcio e Magnésio • Efeitos Colaterais dos diuréticos de alça - Crise hipertensiva/hipertensão - Insuficência cardíaca - Hipercalcemia Uso indevido: - Para diluir a urina em caso de “dopping” • Uso terapêutico dos diuréticos de alça

X X Comparação entre uso de diuréticos de alça e Síndrome de Bartter Na+ K+ 2Cl- Cl- Na+ K+ 2Cl- Cl- + Ca2+ Na+ K+ 2Cl- X X X Comparação entre uso de diuréticos de alça e Síndrome de Bartter Diuréticos de Alça Síndrome de Bartter Perda de Sal (NaCl) Hipocalemia Alcalose Hipercalciúria/Hipocalcemia Inibição do NKCC Mutação do NKCC

Osmolalidade: final do Segmento Espesso da Alça de Henle ~300 ~100 mOsmois/Kg H2O 2%

Reabsorve cerca de 5% do Na+ filtrado Luz de túbulo convoluto distal Espaço peritubular Reabsorve cerca de 5% do Na+ filtrado Não reabsorve água Dilui a urina Não concentra o interstício porque está no córtex renal muito vascularizado

DPte = + 5 a - 5 mV H2O Ca2+ Tubulo convoluto distal Luz Interstício NCC Na+ Cl- 2 K+ ATP 3 Na+ [Cl-] K+ K+ Distal Inicial TCD1 Cl- H2O Impermeável à H2O 2 K+ ATP 3 Na+ K+ Cl- K+ Distal Final TCD2 Ca2+ Na+ ENaC TRPV5 DPte = + 5 a - 5 mV Cl-

x x DPte = + 5 a - 5 mV Ca2+ Tubulo convoluto distal Luz Interstício NCC Na+ Cl- 2 K+ ATP 3 Na+ [Cl-] TIAZIDA K+ K+ Distal Inicial TCD1 Cl- x 2 K+ ATP 3 Na+ TIAZIDA K+ K+ Ca2+ Distal Final TCD2 ENaC Na+ Cl- TRPV5 DPte = + 5 a - 5 mV Cl-

x x x x DPte = 0 a - 5 mV Ca2+ Tubulo convoluto distal Luz Interstício NCC Na+ Cl- 2 K+ ATP 3 Na+ X [Cl-] TIAZIDA K+ K+ X Distal Inicial TCD1 x Cl- x X 2 K+ ATP 3 Na+ TIAZIDA K+ K+ Ca2+ Distal Final TCD2 X x ENaC Na+ Cl- TRPV5 DPte = 0 a - 5 mV Cl-

x Diuréticos Tiazídicos Síndrome de Gitelman Túbulo convoluto distal: Síndrome de Gitelman Mutação no cotransportador NaCl Na+ Cl- K+ x Comparação entre uso de tiazídicos e Síndrome de Gitelman Diuréticos Tiazídicos Síndrome de Gitelman Perda de Sal (NaCl) Hipocalemia Alcalose Hipocalciúria/Hipercalcemia Inibição do NCC Mutação do NCC

2 a 3% do Na+ filtrado são reabsorvidos em ductos coletores. Medula externa Medula interna 2 a 3% do Na+ filtrado são reabsorvidos em ductos coletores. Só reabsorve água, se houver HAD

Segmento tubular proximal - baixa resistência transepitelial Junções intercelulares Segmento de ductos coletores - elevada resistência transepitelial Junções intercelulares

Segmento de Conexão e Ductos coletores Epitélio com alta resistência da via paracelular (tight) Entrada de Na+ por meio de canais (canal epitelial para Na+ - ENaC) Permeabilidade a H2O dependente da presença de HAD Segmentos tubulares onde ocorrem os ajustes finais da excreção de: Na+ K+ H+ H2O Nesse tipo de epitélio é possível que sejam estabelecidos grandes gradientes de concentração e grandes diferenças de potencial elétrico transepitelial

Medula externa Medula interna Células principais

alfa Secretam H+ Células intercaladas beta Secretam HCO3- Medula externa Medula interna alfa Secretam H+ Células intercaladas beta Secretam HCO3-

+ Túbulo de Conexão e Ducto Coletor Cortical + DPte = 0 mV Luz Interstício 3 Na+ 3 Na+ Na+ ENaC + ATP ATP 2 K+ K+ K+ + ROMK + Principal Fluxo paracelular de Cl- + Cl HCO3– AE1 ATP H+ K+ CO2 H2O CA II Intercalada  Cl HCO3– AE1 Fluxo transcelular de Cl- Intercalada  DPte = 0 mV DPte = -30 mV DPte = -35 mV

DPte = -35 mV Conexão e coletor cortical Luz Interstício AMILORIDE Na+ 2 K+ ATP 3 Na+ Interstício AMILORIDE Na+ K+ K+ Principal Cl- ATP H+ HCO3- Cl- ATP H+ K+ Cl- HCO3- Cl- ATP H+ Cl- Intercalada b DPte = -35 mV

X X DPte = +5 mV Conexão e coletor cortical Luz Interstício AMILORIDE 2 K+ ATP 3 Na+ Interstício AMILORIDE Na+ X K+ X Se não entra Na+ Não sai K+ K+ Principal Cl- ATP H+ HCO3- Cl- ATP H+ K+ Cl- HCO3- Cl- ATP H+ Cl- Intercalada b DPte = +5 mV

ALDOSTERONA: POUPA Na+ ELIMINA K+ DPte = - 55 mV Conexão e coletor cortical Luz Interstício Na+ 2 K+ ATP 3 Na+ ALDOSTERONA: POUPA Na+ ELIMINA K+ K+ K+ Principal Cl- Intercalada b Intercalada α DPte = - 55 mV

Pseudoaldosteronismo Na+ K+ - Normal Síndrome de Liddle Pseudoaldosteronismo Hipertensão arterial Hipocalemia

REABSORÇÃO DE H2O

+ Túbulo de Conexão e Ducto Coletor Cortical + H2O na ausência de HAD 50 mV - 80 mV Luz Interstício 3 Na+ 3 Na+ Na+ ATP ATP 2 K+ ENaC K+ K+ ROMK + + H2O na ausência de HAD AQP2 AQP3 AQP4 Impermeável a H2O Principal Fluxo paracelular de Cl- H+ CO2 H2O HCO3– H+ CA II Cl HCO3– AE1 H+ ATP ATP K+ Intercalada  ATP H+ Fluxo transcelular de Cl- Cl HCO3– AE1 Intercalada  DPte = -30 mV DPte = -30 mV

+ H2O Túbulo de Conexão e Ducto Coletor Cortical + HAD DPte = -30 mV Luz Interstício 3 Na+ 3 Na+ Na+ ATP ATP 2 K+ ENaC K+ K+ ROMK + + Permeável a H2O na presença de HAD HAD H2O AQP2 Aglomerados de AQP2 AQP3 AQP4 Principal Fluxo paracelular de Cl- H+ CO2 H2O HCO3– H+ CA II Cl HCO3– AE1 H+ ATP ATP K+ Intercalada  ATP H+ Cl HCO3– AE1 Fluxo transcelular de Cl- Intercalada  DPte = -30 mV

Inserção de AQP-2 na membrana apical de células principais de ducto coletor em resposta ao HAD

O Hormônio Antidiurético (HAD) estimula a inserção de canais para água (AQP2) na membrana apical de células principais do ducto coletor Receptor V2 para HAD γ AQP2 β HAD α α Ativação gene AQP2 Proteínas envolvidas com exocitose ATP AMPc AC PKA AQP3 AQP4 Fosforilação de proteínas NÚCLEO Células principais 40

O Hormônio Antidiurético (HAD) estimula a inserção de canais para água (AQP2) na membrana apical de células principais do ducto coletor Receptor V2 para HAD γ AQP2 β HAD α Aglomerados de AQP2 α Ativação gene AQP2 Proteínas envolvidas com exocitose ATP AMPc AC PKA AQP3 AQP4 Fosforilação de proteínas NÚCLEO Células principais 41

Hormônio antidiurético Fluido luminal se equilibra osmoticamente com o interstício cortical Fluido luminal se equilibra osmoticamente com o interstício medular externo Fluido luminal se equilibra osmoticamente com o interstício medular interno Urina concentrada

Sem hormônio antidiurético Não há rebsorção de água Não há rebsorção de água Não há rebsorção de água Urina diluída

RECAPITULANDO ... Furosemida Tiazídicos Amilorida H2O Segmento Fino Descendente NaCl Segmento Fino Ascendente Na+ K+ 2Cl- Cl- + Ca2+, Mg2+, Na+, K+ Segmento Espesso da Alça de Henle Na+ Cl- K+ Túbulo Convoluto Distal Na+ K+ Célula principal Ducto Coletor Permeabilidade a água dependente de HAD Constitutivamente impermeáveis à água